خصائص نتريت البوتاسيوم (KNO2) ، الإستخدامات والمخاطر

ال نتريت البوتاسيوم إنها مادة صلبة بلون أبيض مصفر. الصيغة الكيميائية لها هي KNO_{2 و} لديه رابطة الأيونية بين البوتاسيوم واحدة من الأكسجين النتريت. تتواجد النيتريت بشكل عام في التربة والماء والأنسجة الحيوانية والنباتية والأسمدة.

تم الحصول على نترات البوتاسيوم لأول مرة بواسطة الكيميائي السويدي كارل فيلهلم شيل عندما كان يعمل في مختبر الصيدلية في قرية كوبين. قام بتسخين نترات البوتاسيوم إلى درجة حرارة حمراء لمدة نصف ساعة حتى حصل على ما يعرف بأنه ملح جديد.

تميز الكيميائي الفرنسي أوجين ميلشيور بليغوت بالملاحين ، النترات والنتريت ، وتم تحديد التفاعل على النحو التالي:

لا تزال تستخدم هذه العملية اليوم لإنتاجها. يتم الحصول على نتريت البوتاسيوم من تقليل نترات البوتاسيوم. يتم إنتاج النتريت عن طريق امتصاص أكاسيد النيتروجين في محاليل هيدروكسيد البوتاسيوم أو كربونات البوتاسيوم.

ومع ذلك ، لا يتم ذلك على نطاق واسع بسبب التكلفة العالية لهذه القواعد ، إلى جانب أن قابلية ذوبان نتريت البوتاسيوم في الماء تجعل من الصعب استردادها. (نتريت البوتاسيوم ، س.ف)

مؤشر

• 1 الخصائص الفيزيائية والكيميائية
• 2 التفاعل والمخاطر
  • 2.1 انفجارات محتملة
  • 2.2 خطرة على الجلد
  • 2.3 المخاطر التنفسية
  • 2.4 أمراض القلب والأوعية الدموية
  • 2.5 أخرى
• 3 المناولة والتخزين
• 4 الاستخدامات الطبية
• 5 استخدامات أخرى
• 6 الكيمياء الحيوية
• 7 المراجع

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

نتريت البوتاسيوم مادة صلبة بلورية في درجة حرارة الغرفة ، بيضاء صفراء. تبلغ الكتلة المولية 85.1 جم / مول وكثافتها 1.915 جم / مل.

تبلغ درجة انصهارها 441 درجة مئوية وتبدأ في التحلل عند 350 درجة مئوية. درجة الغليان هي 537 درجة مئوية حيث تنفجر.

نتريت البوتاسيوم عالي الذوبان في الماء. يمكنه إذابة 281 جم في 100 مل ماء عند درجة حرارة 0 مئوية ، 413 جم في 100 مل ماء عند درجة حرارة 100 مئوية.

الذوبان في درجة حرارة الغرفة 312 غرام في 100 مل من الماء. كما أنه شديد الذوبان في الأمونيا وقابل للذوبان في الكحول الساخن.

التفاعل والمخاطر

انفجارات محتملة

نتريت البوتاسيوم هو عامل مؤكسد قوي يمكن أن يسرع من احتراق الآخرين عند الحريق. قد تتفاعل بشكل متفجر عند ملامستها للفسفور أو كلوريد القصدير (II) أو عوامل اختزال قوية أخرى.

يمكن أن يسبب التلوث بمركبات الأمونيوم تحللًا تلقائيًا. يمكن للحرارة الناتجة أن تشعل المواد القابلة للاحتراق الموجودة.

يتفاعل مع الأحماض لتشكيل غازات سامة من ثاني أكسيد النيتروجين. عندما يخلط مع الأمونيا السائلة ، فإنه يشكل نتريت ديبوتاسيوم تفاعلي للغاية ومتفجر. عندما ذاب بأملاح الأمونيوم يؤدي إلى انفجارات عنيفة.

يمكن أن يسبب انفجارات إذا خلط مع سيانيد البوتاسيوم. عند إضافة كميات صغيرة من كبريتات الأمونيوم إلى نترات البوتاسيوم المنصهرة ، يحدث تفاعل قوي مصحوب باللهب (نتريت البوتاسيوم ، 2016).

خطير على الجلد

نترات البوتاسيوم خطيرة للغاية في حالة ملامسة الجلد للعينين أو الابتلاع أو الاستنشاق. ستتوقف شدة الضرر على مدة الاتصال.

الاتصال مع الجلد يمكن أن يسبب تهيج ، التهاب وتآكل. (ورقة بيانات سلامة المواد نترات البوتاسيوم ، 2013).

المخاطر التنفسية

نترات البوتاسيوم يمكن أن تؤثر على التنفس. استنشاق الغبار يمكن أن يهيج الحلق والأنف والرئتين ، مما يسبب السعال مع البلغم.

يمكن أن يسبب التعرض العالي الوذمة الرئوية التي يمكن أن تؤدي في النهاية إلى الوفاة (Pohanish، 2012).

أمراض القلب والأوعية الدموية

يمكن لمستويات عالية من نترات البوتاسيوم أن تؤثر على نظام الأوعية الدموية وأن تتداخل مع قدرة الدم على نقل الأكسجين (ميتهيموغلوبينية الدم) مما يسبب الصداع والضعف والدوار وتغير لون الجلد والأغشية المخاطية المعروفة باسم السيانوز.

جرعات أعلى يمكن أن تسبب مشاكل في التنفس ، وانهيار وحتى الموت (إضافات غذائية في أوروبا 2000 ، 2002).

آخرون

الاتصال الطويل يمكن أن يسبب تشقق الجلد والجفاف والتهاب الجلد. يمكن أن يسبب تهيج الرئة الذي يمكن أن يؤدي إلى التهاب الشعب الهوائية. هناك أيضا دليل على أن نتريت البوتاسيوم يمكن أن يلحق الضرر بالأجنة النامية.

سمية نترات البوتاسيوم هي 235 ملغ لكل كيلوغرام من وزن الجسم (الجمعية الملكية للكيمياء ، 2015) وأظهرت الدراسات التي أجريت على الفئران أنه لا توجد آثار في جرعات أقل من 10 ملغ من KNO2 لكل كيلوغرام مستهلك يوميًا (H.P. Til، 1988).

المناولة والتخزين

عادة ما يتم تخزين نتريت البوتاسيوم مع عوامل مؤكسدة أخرى ، ويتم فصله عن المواد القابلة للاشتعال أو القابلة للاشتعال ، والحد من العوامل والأحماض والسيانيد ومركبات الأمونيوم والأميدات وأملاح النيتروجين الأخرى في مكان جاف ودافئ وجيد التهوية..

لا ينبغي ابتلاعها أو تنفسها. في حالة عدم وجود تهوية كافية ، يجب استخدام معدات التنفس المناسبة ، مثل القناع مع مرشح مضاد للغاز ومضاد للبخار. تجنب ملامسة الجلد والعينين.

في حالة الابتلاع ، اطلب المساعدة الطبية على الفور. يوصى ، في هذه الحالات ، بإظهار زجاجة الحاوية أو ملصق المنتج.

للتعامل مع ذلك ، يجب عليك دائمًا ارتداء معطف مختبر ونظارات أمان وقفازات مطاطية لتجنب الحوادث. (ورقة بيانات سلامة المواد نترات البوتاسيوم ، 2013)

الاستخدامات الطبية

بدأ الاهتمام الطبي بالنيتريت غير العضوي في الازدهار عندما لوحظت فعاليته في علاج الأنجينات. في السابق ، تم علاج الشر المذكور عن طريق الانتقام.

وجود اعتقاد خاطئ بأن الألم كان بسبب ارتفاع ضغط الدم ، تم قطع الأوردة وتم السماح للمريض بالنزيف. وغني عن القول أن العلاج المذكور كان غير مريح.

في حوالي ستينيات القرن التاسع عشر ، قرر توماس لاودر برونتون ، MD ، تجربة استنشاق النتريت الأميل في المرضى الذين يعانون من الذبحة الصدرية ، وهو مركب تم توليفه مؤخراً بواسطة أحد زملائه وأظهر أن ضغط الدم قد انخفض. في الحيوانات.

وكانت النتائج في مرضاهم مثمرة. انخفض الألم المرتبط بهذا المرض بسرعة واستمر التأثير لعدة دقائق ، وهو ما يكفي من الوقت للمريض للتعافي والراحة.

لفترة طويلة ، كان نيتريت الأميل هو العلاج المختار للذبحة الصدرية ، ولكن بسبب تقلبه ، تم استبداله بأملاح مثل نتريت البوتاسيوم ، والتي كان لها نفس التأثير (Butler & Feelisch ، 2008).

عند المتطوعين من البشر الأصحاء ، لوحظ تأثير نتريت البوتاسيوم على الجهاز العصبي والحبل الشوكي والدماغ والنبض وضغط الدم والتنفس وكذلك تنوعه في الأفراد المختلفين..

كانت الملاحظة الأكثر أهمية هي أنه حتى في الجرعات الصغيرة التي تبلغ حوالي 30 ملغ ، إذا أُعطيت عن طريق الفم ، فإنها تسبب في البداية زيادة في ضغط الدم تليها انخفاض معتدل في ذلك. مع ارتفاع الجرعات ، حدث انخفاض واضح في ضغط الدم.

ولاحظوا أيضًا أن نتريت البوتاسيوم ، بغض النظر عن طريقة إدارته ، كان له تأثير عميق على ظهور الدم وقدرة نقله بالأكسجين..

وقارنوا بين العمل البيولوجي لنيتريت البوتاسيوم ونيتيل الأميل والإيثيل وخلصوا إلى أن تشابه الإجراء يعتمد على تحويل النتريتات العضوية إلى حمض النيتروز..

تحت ظروف نقص الأكسجين ، يمكن للنيتريت إطلاق أكسيد النيتريك ، الذي يسبب توسع الأوعية القوية. تم وصف العديد من الآليات لتحويل النتريت إلى NO ، بما في ذلك التخفيض الأنزيمي بواسطة أوكسيدوروكتيز الزانثين ، النتريت المختزل و NO سينثاز (NOS) ، وكذلك تفاعلات التفكك غير الأنزيمية. (ألبرت ل. لينينجر ، 2005).

بشكل عام ، في علم الأدوية ، يتم استخدام أملاح البوتاسيوم ، بدلاً من أملاح الصوديوم ، لعلاج مرضى ارتفاع ضغط الدم.

استخدامات أخرى

من بين الاستخدامات الأخرى التي تعطى لنترات البوتاسيوم ، وكذلك نترات الصوديوم ، هو الحفاظ على الطعام ، وخاصة اللحوم المعالجة مثل لحم الخنزير المقدد والكوريزو. يتم استخدام نتريت الصوديوم والبوتاسيوم كمواد حافظة مضادة للميكروبات تمنع تدهور هذه الأطعمة عن طريق البكتيريا.

آلية مفصلة من هذه المركبات الكيميائية يذهب من تثبيط نمو البكتيريا حتى تثبيط إنزيمات محددة.

يستخدم نتريت الصوديوم لعلاج اللحوم ، ليس فقط لأنه يمنع نمو البكتيريا ، ولكن أيضًا لأنه عامل مؤكسد ؛ في رد فعل مع الميوغلوبين من اللحوم ، فإنه يعطي المنتج اللون الوردي "الوردي" المرغوب فيه.

يعود استخدام النتريت إلى العصور الوسطى ، وقد تم استخدامه رسميًا في الولايات المتحدة منذ عام 1925. نظرًا للسمية العالية نسبيًا للنيتريت ، فإن تركيز النتريت في منتجات اللحوم هو 200 جزء في المليون ، وهذا هو أقصى تركيز مسموح به.

في هذه المستويات ، لا يأتي ما بين 80 و 90 ٪ من النتريت في النظام الغذائي المتوسط ​​للولايات المتحدة من منتجات اللحوم المعالجة ، ولكن من الإنتاج الطبيعي للنتريت من تناول نترات الخضار.

في ظل ظروف معينة (خاصة أثناء الطهي) يمكن أن تتفاعل النتريت في اللحوم مع منتجات تحلل الأحماض الأمينية ، وتشكيل النتروزامين ، وهي عوامل مسرطنة معروفة.

ومع ذلك ، فإن دور النتريت (والنترات إلى حد ما) في الوقاية من التسمم عن طريق منع إنبات C. botulinum endospores قد حال دون القضاء التام على النتريت من اللحوم المعالجة في الولايات المتحدة الأمريكية. UU.

لا يمكن اعتبار اللحوم شافية دون إضافة النتريت. فهي لا يمكن الاستغناء عنها في الوقاية من التسمم البوتولينوم استهلاك النقانق المجففة ، مثل النقانق أو النقانق ، مما يمنع إنبات البوغ.

في الفئران ، يمكن للأطعمة الغنية بالنيتريت بالإضافة إلى الدهون غير المشبعة أن تمنع ارتفاع ضغط الدم ، وهو تفسير للتأثير الصحي الواضح لنظام الحمية المتوسطية (Nathan S. Bryan، 2011).

الاستخدامات الأخرى المعطاة لنيتريت البوتاسيوم هي في تصنيع أملاح نقل الحرارة ومثبطات التآكل والعامل المضاد للقاذورات ، كمادة كاشف لتفاعلات أكسيد الأكسيد ، كمادة مضافة في الدهانات والطلاءات ومعالجة المياه (البوتاسيوم النتريت ، سادس).

كيمياء حيوية

يتم امتصاص النترات والنتريت التي تدار عن طريق الفم ونقلها إلى الدم في الجزء العلوي من الجهاز الهضمي. الأطعمة الوفيرة في البكتين قد تؤخر الامتصاص الذي قد يحدث في أسفل الأمعاء ، مع احتمال زيادة خطر التحول الميكروبي للنترات إلى نتريت.

بغض النظر عن طريق التعرض ، يتم نقل النترات والنتريت بسرعة إلى الدم. تتأكسد النيتريت تدريجياً إلى النترات ، التي يتم توزيعها بسهولة في معظم سوائل الجسم (البول ، اللعاب ، عصير المعدة ، العرق ، سائل اللفائفي). النترات لا تتراكم في الجسم.

الآلية الرئيسية لسمية النتريت هي أكسدة الحديد الحديدية (Fe2 +) في deoxyhemoglobin إلى حالة التكافؤ الحديدي (Fe3 +) ، وتنتج الميثيموغلوبين. الميثيموغلوبين لا يمكن ربط أو نقل الأكسجين المتداول عكسيا.

اعتمادًا على النسبة المئوية من الميتيموغلوبين الكلي في شكل مؤكسد ، فإن الصورة السريرية هي صورة لنقص الأكسجين مع زرقة ، وعدم انتظام ضربات القلب والفشل في الدورة الدموية ، والآثار التقدمية على الجهاز العصبي المركزي (CNS). يمكن أن تتراوح التأثيرات على الجهاز العصبي المركزي بين الدوخة الخمول والخمول إلى الغيبوبة والمضبوطات (نترات البوتاسيوم ، ص).

يرتبط الشاغل الرئيسي للتأثيرات المحتملة على المدى الطويل للتعرض للنترات والنتريت بتكوين مركبات النيتروز ، والكثير منها مسرطنة.

يمكن أن يحدث هذا التكوين في أي مكان توجد فيه مركبات النتريت والمركبات النيتروجينية ، لكن يفضلها الظروف الحمضية أو وجود بعض البكتيريا.

تعتبر القناة الهضمية وخاصة المعدة موقع التكوين الرئيسي ، ولكن يمكن أن تحدث تفاعلات النتروز في المثانة البولية المصابة

إن إفراز النتريت في البول والبراز منخفض جدًا ، حيث إن معظم النتريت الذي يدخل مجرى الدم أو يمر عبر الجهاز الهضمي (GI) يصبح نتراتًا ، مرتبطًا بمحتوى الجهاز الهضمي ، أو ينقص بواسطة البكتيريا المعوية..

يعزى الانخفاض السريع في تركيزات النتريت في الدم إلى تفاعل النتريت مع الهيموغلوبين وغيرها من المركبات الداخلية ، وهي فرضية تستند إلى زيادة تركيز النترات بعد إعطاء الوريد نتريت في الفئران.

مراجع

1. Albert L. Lehninger، D. L. (2005). مبادئ ليهنغر للكيمياء الحيوية. دبليو إتش فريمان.
2. Butler، A.، & Feelisch، M. (2008). الاستخدامات العلاجية للنيتريت غير العضوي والنترات. مجلة جمعية القلب الأمريكية ، 2151-2159. مستخرج من circ.ahajournals.org.
3. المضافات الغذائية في أوروبا 2000. (2002). copenaghen: موضوع الشمال.
4. H.P. Til، H. F. (1988). تقييم السمية عن طريق الفم من نتريت البوتاسيوم في دراسة مياه الشرب لمدة 13 أسبوعا في الفئران. المجلد 26 ، السموم الغذائية والكيميائية ، العدد 10 ، 851-859. sciencedirect.com.
5. ورقة بيانات سلامة المواد نترات البوتاسيوم. (2013 ، 21 مايو). تم الاسترجاع من مختبر العلوم: sciencelab.com.
6. ناثان براين ، جيه إل (2011). النتريت والنترات في صحة الإنسان والأمراض. الصحافة البشرية.
7. بوهانيش ، ر. ب. (2012). دليل Sittig للمواد الكيميائية السامة والخطرة والمواد المسرطنة ، المجلد 1 الطبعة السادسة. إلسفير.
8. نتريت البوتاسيوم. (2016). تم الاسترجاع من النقش الكيماوي: cameochemicals.noaa.gov.
9. نتريت البوتاسيوم. (بدون تاريخ). تم الاسترجاع من قاعدة بيانات Pub Chem للكيمياء المفتوحة: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
10. الجمعية الملكية للكيمياء. (2015). نتريت البوتاسيوم. تم الاسترجاع من عنكبوت الكيميائي: chemspider.com.