Dusitan draselný (KNO2) Vlastnosti, použití a nebezpečí



dusitan draselný Je to krystalická pevná látka nažloutlé bílé barvy. Jeho chemický vzorec je KNO2 a Obr Má iontovou vazbu mezi draslíkem a jedním z dusitanových kyslíků. Dusitany jsou obecně přítomny přirozeně v půdách, vodě, živočišných a rostlinných tkáních a v hnojivech.

Dusičnan draselný poprvé získal švédský chemik Carl Wilhelm Scheele, když pracoval v laboratoři své lékárny v obci Köpin. Zahříval dusičnan draselný na půl hodiny červeně, dokud nedostal to, co rozpoznal jako novou sůl.

Dvě soli, dusičnany a dusitany, charakterizoval francouzský chemik Eugène-Melchior Péligot a reakce byla stanovena jako:

Tento proces se dodnes používá pro jeho výrobu. Dusitan draselný se získává redukcí dusičnanu draselného. Výroba dusitanů se provádí absorpcí oxidů dusíku v roztocích hydroxidu draselného nebo uhličitanu draselného.

Nicméně, to není děláno ve velkém měřítku kvůli vysokým nákladům na tyto základy, kromě toho vysoká rozpustnost dusitanu draselného ve vodě ztěžuje zotavení. (Dusitan draselný, s.f.)

Index

  • 1 Fyzikální a chemické vlastnosti
  • 2 Reaktivita a nebezpečí
    • 2.1 Možné výbuchy
    • 2.2 Nebezpečný pro kůži
    • 2.3 Rizika dýchacích orgánů
    • 2.4 Kardiovaskulární stavy
    • 2.5 Ostatní
  • 3 Manipulace a skladování
  • 4 Lékařské použití
  • 5 Další použití
  • 6 Biochemie
  • 7 Odkazy

Fyzikální a chemické vlastnosti

Dusitan draselný je krystalická pevná látka při teplotě místnosti, nažloutlá bílá. Jeho molární hmotnost je 85,1 g / mol a její hustota je 1,915 g / ml.

Má bod tání 441 stupňů Celsia a začíná se rozkládat při teplotě 350 ° C. Jeho bod varu je 537 stupňů Celsia, ve kterém exploduje.

Dusitan draselný je vysoce rozpustný ve vodě. Může se rozpustit 281 g ve 100 ml vody při 0 ° C, 413 g ve 100 ml vody při 100 ° C.

Jeho rozpustnost při teplotě místnosti je 312 g ve 100 ml vody. Je také velmi dobře rozpustný v amoniaku a rozpustný v horkém alkoholu.

Reaktivita a nebezpečí

Možné výbuchy

Dusitan draselný je silné oxidační činidlo, které může urychlit spalování ostatních při požáru. Při kontaktu s fosforem, chloridem cínatým nebo jinými silnými redukčními činidly může explozivně reagovat.

Kontaminace amonnými sloučeninami může způsobit spontánní rozklad. Výsledné teplo může zapálit přítomný hořlavý materiál.

Reaguje s kyselinami za vzniku toxických plynů oxidu dusičitého. Při smíchání s kapalným amoniakem vzniká dusitan draselný, který je velmi reaktivní a výbušný. Při roztavení s amonnými solemi dochází k prudkému výbuchu.

Při smíchání s kyanidem draselným může způsobit výbuchy. Když se do roztaveného dusičnanu draselného přidávají malá množství síranu amonného, ​​dochází k prudké reakci doprovázené plamenem (dusitan draselný, 2016).

Nebezpečný pro kůži

Dusičnan draselný je extrémně nebezpečný v případě kontaktu s pokožkou, očima, požitím nebo vdechnutím. Závažnost poškození bude záviset na délce kontaktu.

Kontakt s pokožkou může způsobit podráždění, zánět a odření. (bezpečnostní list materiálu dusičnan draselný, 2013).

Rizika dýchacích orgánů

Dusičnan draselný může ovlivnit dýchání. Vdechnutí prachu může dráždit hrdlo, nos a plíce a způsobit kašel s hlenem.

Vyšší expozice mohou způsobit plicní edém, který může nakonec vést k smrti (Pohanish, 2012).

Kardiovaskulární stavy

Vysoká hladina dusičnanu draselného může ovlivnit cévní systém a ovlivnit schopnost krve přenášet kyslík (methemoglobinemii) způsobující bolesti hlavy, slabost, závratě a modré zabarvení kůže a sliznic známých jako cyanóza..

Vyšší dávky mohou způsobit respirační problémy, kolaps a dokonce smrt (Food Additives in Europe 2000, 2002).

Ostatní

Dlouhodobý kontakt může způsobit popraskanou kůži, suchost a dermatitidu. To může způsobit podráždění plic, které může vést k bronchitidě. Existují také důkazy, že dusitan draselný může poškodit vyvíjející se plody.

Toxicita dusičnanu draselného je 235 mg na kg tělesné hmotnosti (královská společnost chemie, 2015) a studie na potkanech ukázaly, že v dávkách nižších než 10 mg KNO2 na kilogram spotřebovaných denně (H.P. Til, 1988) nejsou žádné účinky..

Manipulace a skladování

Dusitan draselný je obvykle skladován s jinými oxidačními činidly a oddělen od hořlavých nebo hořlavých látek, redukčních činidel, kyselin, kyanidů, amonných sloučenin, amidů a jiných dusíkatých solí na suchém, teplém, dobře větraném místě..

Nesmí se polykat ani dýchat. V případě, že není dostatečné větrání, je třeba použít vhodné dýchací přístroje, například masku s filtrem proti plynům a parám. Zamezte styku s kůží a očima.

Při požití okamžitě vyhledejte lékařskou pomoc. Pro tyto případy se doporučuje ukázat lahvičku s nádobou nebo etiketu přípravku.

Při manipulaci byste měli vždy používat laboratorní plášť, ochranné brýle a latexové rukavice, abyste se vyhnuli nehodám. (bezpečnostní list materiálu dusičnan draselný, 2013)

Lékařské použití

Lékařský zájem anorganických dusitanů začal boom, když byla pozorována jeho účinnost při léčbě angin. Dříve léčba zmíněného zla byla provedena venesekcí.

S chybným přesvědčením, že bolest byla způsobena vysokým krevním tlakem, byly žíly vyříznuty a pacientovi bylo umožněno krvácet. Netřeba dodávat, že uvedená léčba byla nepohodlná.

To bylo kolem šedesátých lét, že Thomas Lauder Brunton, MD, rozhodl se zkusit inhalaci amyl dusitanu u pacientů s anginou pectoris, sloučenina, která byla nedávno syntetizována jedním z jeho kolegů a ukázal, že krevní tlak byl snížen. u zvířat.

Výsledky u jejich pacientů byly plodné. Bolest spojená s tímto onemocněním rychle klesala a účinek trval několik minut, což bylo dostatečné množství času, aby se pacient mohl zotavit a odpočinout si.

Po dlouhou dobu byl amylnitrit zvolen pro anginu pectoris, ale vzhledem ke své těkavosti byl nahrazen solemi jako dusitan draselný, který měl stejný účinek (Butler & Feelisch, 2008)..

U zdravých lidských dobrovolníků byl pozorován účinek dusitanu draselného na nervový systém, míchu, mozek, puls, krevní tlak a dýchání, jakož i jeho variabilitu u jednotlivých jedinců..

Nejdůležitějším pozorováním bylo, že i v malých dávkách přibližně 30 mg, podávaných perorálně, zpočátku způsobuje zvýšení krevního tlaku; následuje mírný pokles. Při vyšších dávkách došlo k výrazné hypotenzi.

Zjistili také, že dusitan draselný, bez ohledu na to, jak byl podáván, měl hluboký vliv na vzhled a kapacitu přenosu kyslíku v krvi..

Porovnávali biologický účinek dusitanu draselného s amylem a ethylnitrity a došli k závěru, že podobnost účinku závisí na přeměně organických dusitanů na kyselinu dusitou..

Za hypoxických podmínek může dusitan uvolňovat oxid dusnatý, což způsobuje silnou vazodilataci. Bylo popsáno několik mechanismů pro konverzi dusitanu na NO, včetně enzymatické redukce xanthin oxidoreduktázou, nitrit reduktázou a NO syntázou (NOS), stejně jako neenzymatickými dismutačními reakcemi. (Albert L. Lehninger, 2005).

Obecně se ve farmakologii používají draselné soli místo sodných solí k léčbě pacientů s hypertenzí.

Ostatní použití

Mezi další použití, která jsou dána dusičnanem draselným, stejně jako dusičnanem sodným, je konzervace potravin, zejména uzených mas, jako je slanina a chorizo. Dusitan sodný a draslík se používají jako antimikrobiální konzervační látky zabraňující degradaci těchto potravin bakteriemi.

Podrobný mechanismus těchto chemických sloučenin jde od inhibice růstu bakterií až do inhibice specifických enzymů.

Dusitan sodný se používá k vytvrzování masa nejen proto, že zabraňuje růstu bakterií, ale také proto, že se jedná o oxidační činidlo; V reakci s myoglobinem masa dává produktu žádoucí růžovo-červenou "růžovou" barvu.

Toto použití dusitanů sahá až do středověku a ve Spojených státech bylo formálně používáno od roku 1925. Vzhledem k relativně vysoké toxicitě dusitanů je koncentrace dusitanů v masných výrobcích 200 ppm, což je maximální povolená koncentrace..

Na těchto úrovních, 80 až 90% dusitanu v průměrné dietě Spojených států nepochází z vyléčených masných výrobků, ale z přirozené produkce dusitanů z příjmu dusičnanů rostlinných..

Za určitých podmínek (zejména při vaření) mohou dusitany v mase reagovat s produkty degradace aminokyselin, které tvoří nitrosaminy, které jsou známými karcinogeny..

Úloha dusitanů (a do jisté míry i dusičnanů) v prevenci botulizmu bránící klíčení endospor C. botulinum však zabránila úplné eliminaci dusitanů z vyléčeného masa v USA. UU.

Maso nelze považovat za vytvrzené bez přidání dusitanů. Jsou považovány za nenahraditelné v prevenci otravy botulinum spotřeby sušených uzenin, jako je klobása nebo klobása, zabraňující klíčení spor.

U myší mohou potraviny bohaté na dusitany spolu s nenasycenými tuky předcházet hypertenzi, což je vysvětlení zjevného zdravotního účinku středomořské stravy (Nathan S. Bryan, 2011).

Další použití dusitanu draselného jsou při výrobě solí pro přenos tepla, inhibitorů koroze a antivegetativních činidel, jako činidel pro redukční oxidové reakce, jako přísady do barev a nátěrů a pro úpravu vody (draslík). Nitrity, sf).

Biochemie

Dusičnany a dusitany podávané orálně jsou absorbovány a přeneseny do krve v horní části gastrointestinálního traktu. Potraviny bohaté na pektin mohou oddálit absorpci, která může nastat ve střevě nižší, s možným zvýšeným rizikem mikrobiální přeměny dusičnanů na dusitany..

Bez ohledu na způsob expozice se nitráty a dusitany rychle přenesou do krve. Dusitan se postupně oxiduje na dusičnany, které jsou snadno distribuovány ve většině tělních tekutin (moč, sliny, žaludeční šťáva, pot, ileostomická tekutina). Dusičnany se v těle neakumulují.

Hlavním mechanismem toxicity dusitanů je oxidace železného železa (Fe2 +) v deoxyhemoglobin na stav železité valence (Fe3 +), produkující methemoglobin. Methemoglobin nemůže vázat ani transportovat reverzibilně cirkulující kyslík.

V závislosti na procentu celkového methemoglobinu v oxidované formě je klinickým obrazem nedostatek kyslíku s cyanózou, srdeční arytmií a selháním oběhu a progresivními účinky na centrální nervový systém (CNS). Účinky na CNS se mohou pohybovat od mírných závratí a letargie až po kómu a záchvaty (dusitan draselný, s.f.)..

Hlavní zájem o možné dlouhodobé účinky expozice dusičnanům a dusitanům je spojen s tvorbou sloučenin dusíku, z nichž mnohé jsou karcinogenní..

K této tvorbě může dojít všude tam, kde jsou přítomny dusitany a nitrosovatelné sloučeniny, ale je příznivě ovlivněn kyselými podmínkami nebo přítomností některých bakterií..

Gastrointestinální trakt a zejména žaludek jsou považovány za hlavní místo tvorby, ale nitrosační reakce mohou probíhat také v infikovaném močovém měchýři

Močové a fekální vylučování dusitanů je velmi nízké, protože většina dusitanů, které vstupují do krevního oběhu nebo procházejí gastrointestinálním traktem (GI), se rychle stává dusičnanem, vázaným na obsah GI nebo sníženou enterickými bakteriemi..

Rychlý pokles koncentrací dusitanů v krvi je přičítán reaktivitě dusitanu s hemoglobinem a dalšími endogenními sloučeninami, což je hypotéza, která je založena na zvýšení koncentrace dusičnanů po intravenózním podání dusitanů u potkanů..

Odkazy

  1. Albert L. Lehninger, D. L. (2005). Lehningerovy principy biochemie. W. H. Freeman.
  2. Butler, A., & Feelisch, M. (2008). Terapeutická použití anorganických dusitanů a dusičnanů. Journal of American Heart Association, 2151-2159. Extrahováno z circ.ahajournals.org.
  3. Potravinářské přídatné látky v Evropě 2000. (2002). copenaghen: topic nord.
  4. H.P. Til, H. F. (1988). Hodnocení orální toxicity dusitanu draselného ve 13týdenní studii pitné vody u potkanů. Food and Chemical Toxicology, svazek 26, vydání 10, 851-859. sciencedirect.com.
  5. bezpečnostní list materiálu dusičnan draselný. (2013, 21. května). Získáno z vědecké laboratoře: sciencelab.com.
  6. Nathan S. Bryan, J. L. (2011). Dusitany a dusičnany v lidském zdraví a nemoci. lidského tisku.
  7. Pohanish, R. P. (2012). Sittigova Příručka toxických a nebezpečných chemikálií a karcinogenů, svazek 1 šesté vydání. elsevier.
  8. dusitan draselný. (2016). Získáno z chemie cameo: cameochemicals.noaa.gov.
  9. Dusitan draselný. (s.f.). Citováno z databáze Pub Chem. Otevřená databáze: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  10. královské společnosti chemie. (2015). dusitan draselný. Zdroj: chem spider: chemspider.com.