Das Nitrat-Ion ist ein Polyatomion mit der molekularen Formel NICHT und einer molekularen Masse von 62.0049 g/mol.

Struktur

Es ist die verbundene Basis von Stickstoffsäure, aus einem Hauptstickstoff-Atom bestehend, das durch drei identisch verpfändete Sauerstoff-Atome in einer trigonal planaren Einordnung umgeben ist. Das Nitrat-Ion trägt eine formelle Anklage-1. Das ergibt sich aus einer Kombination formelle Anklage, in der jeder der drei oxygens eine -Anklage trägt, wohingegen der Stickstoff eine +1 Anklage, alle diese trägt, sich auf formelle Anklage des Polyatomnitrat-Ions belaufend.

Diese Einordnung wird als ein Beispiel der Klangfülle allgemein verwendet. Wie das isoelectronic Karbonat-Ion kann das Nitrat-Ion durch Klangfülle-Strukturen vertreten werden:

Eigenschaften

Fast alle anorganischen Nitrat-Salze sind in Wasser bei der Standardtemperatur und dem Druck auflösbar. Ein allgemeines Beispiel eines anorganischen Nitrat-Salzes ist Kalium-Nitrat (Salpeter).

In der organischen Chemie ist ein Nitrat (um mit nitro nicht verwirrt zu sein), eine relativ seltene funktionelle Gruppe mit der allgemeinen chemischen Formel RONO, wo R für jeden organischen Rückstand eintritt. Sie sind der esters von Stickstoffsäure und durch nitroxylation gebildetem alcohols. Beispiele sind Methyl-Nitrat, das durch die Reaktion des Methanols und der Stickstoffsäure, des Nitrats von Weinsäure und dem ungenau genannten Nitroglyzerin gebildet ist (der wirklich eine organische Nitrat-Zusammensetzung, nicht eine Nitro-Zusammensetzung ist).

Wie organische Nitro-Zusammensetzungen (sieh unten) können sowohl organische als auch anorganische Nitrate als Treibgase und Explosivstoffe verwendet werden. In diesem Gebrauch. die Thermalzergliederung des Nitrats gibt molekularen Stickstoff N Benzin plus die beträchtliche chemische Energie wegen der hohen Kraft des Bandes im molekularen Stickstoff nach. Besonders in anorganischen Nitrat-Reaktionen ist die Oxydation vom Nitrat oxygens auch ein wichtiger energieveröffentlichender Prozess.

Ereignis

Nitrat-Zusammensetzungen werden natürlich auf der Erde als große Ablagerungen, besonders des Salpeters von Chile eine Hauptquelle des Natriumsnitrats gefunden.

Gebrauch

Nitrate werden für den Gebrauch als Dünger in der Landwirtschaft wegen ihrer hohen Löslichkeit und biodegradability hauptsächlich erzeugt. Die Hauptnitrate sind Ammonium, Natrium, Kalium und Kalzium-Salze. Mehrere Millionen Kilogramme werden jährlich für diesen Zweck erzeugt.

Anderer Gebrauch

Die zweite Hauptanwendung von Nitraten als das Oxidieren von Agenten, am meisten namentlich in Explosivstoffen, wo die schnelle Oxydation von Kohlenstoff-Zusammensetzungen große Volumina von Benzin befreit (sieh Schießpulver für ein Beispiel). Natriumsnitrat wird verwendet, um Luftbürsten vom geschmolzenen Glas und einer Keramik zu entfernen. Mischungen des geschmolzenen Salzes werden verwendet, um einige Metalle zu härten.

Entdeckung

Freie Nitrat-Ionen in der Lösung können durch ein Nitrat-Ion auswählende Elektrode entdeckt werden. Solcher electroders analog zum pH auswählende Elektrode. Diese Antwort wird durch die Gleichung von Nernst teilweise beschrieben.

Giftigkeit

Toxicosis

Nitrat toxicosis kann durch den enterohepatic Metabolismus des Nitrats zu nitrite vorkommen ein Zwischenglied zu sein. Nitrites oxidieren die Eisenatome im Hämoglobin von Eiseneisen (2 +) zu Eiseneisen (3 +), es unfähig machend, Sauerstoff zu tragen. Dieser Prozess kann verallgemeinert führen fehlen Sauerstoffes im Organ-Gewebe, und eine gefährliche Bedingung hat methemoglobinemia genannt. Obwohl sich nitrite zu Ammoniak umwandelt, wenn es mehr nitrite gibt, als es umgewandelt werden kann, leidet das Tier langsam unter einem Mangel an Sauerstoff.

Menschliche Gesundheitseffekten

Menschen sind der Nitrat-Giftigkeit mit Säuglings unterworfen, die für den methemoglobinemia wegen des Nitrats metabolizing triglycerides Gegenwart bei höheren Konzentrationen besonders verwundbar sind als in anderen Stufen der Entwicklung. Methemoglobinemia in Säuglings ist als Syndrom des Blue Babys bekannt. Obwohl, wie man einmal dachte, Nitrate in Trinkwasser ein beitragender Faktor waren, gibt es jetzt bedeutende wissenschaftliche Zweifel betreffs, ob es eine kausale Verbindung gibt. Wie man jetzt denkt, ist Syndrom des Blue Babys das Produkt mehrerer Faktoren, die jeden Faktor einschließen können, der Magenumkippen, wie Diarrhoeal-Infektion, Protein-Intoleranz, schwere Metallgiftigkeit usw. mit Nitraten verursacht, eine geringe Rolle spielend. Nitrate, wenn ein Faktor in einem spezifischen Fall, würden meistenteils von Säuglings in hohem Nitrat-Trinkwasser aufgenommen. Jedoch kann Nitrat-Aussetzung auch vorkommen, wenn sie, zum Beispiel, Gemüsepflanzen isst, die hohe Niveaus des Nitrats enthalten. Kopfsalat kann erhobenes Nitrat unter Wachstumsbedingungen wie reduziertes Sonnenlicht, undersupply vom wesentlichen Mikronährmolybdän (Mo) und Eisen (Fe) oder hohe Konzentrationen des Nitrats wegen der reduzierten Assimilation des Nitrats im Werk enthalten. Hohe Niveaus der Nitrat-Fruchtbarmachung tragen auch zu Hochniveaus des Nitrats im geernteten Werk bei.

Einige Erwachsene können zu den Effekten des Nitrats empfindlicher sein als andere. Der methemoglobin reductase Enzym kann unter - erzeugt sein oder in bestimmten Leuten fehlend, die eine geerbte Veränderung haben. Solche Personen können methemoglobin so schnell nicht brechen wie diejenigen, die wirklich das Enzym haben, zu vergrößerten zirkulierenden Niveaus von methemoglobin führend (die Implikation, die ist, dass ihr Blut nicht als am Sauerstoff reich ist). Diejenigen mit ungenügender Magen-Säure (einschließlich einiger Vegetarier und strenger Vegetarier) können auch gefährdet sein. Es ist der vergrößerte Verbrauch von grünen, Blattgemüsen, die normalerweise diese Typen von Diäten begleiten, kann zu vergrößerter Nitrat-Aufnahme führen. Ein großes Angebot an medizinischen Bedingungen, einschließlich Nahrungsmittelallergien, Asthmas, Leberentzündung und Gallensteine kann mit niedriger Magen-Säure verbunden werden; diese Personen können auch zu den Effekten des Nitrats hoch empfindlich sein.

Methemoglobinemia kann mit dem blauen Methylen behandelt werden, der Eiseneisen (3 +) in betroffenen Blutzellen zurück zu Eiseneisen (2 +) reduziert.

Seegiftigkeit

In estuarine oder Süßwassersystemen in der Nähe vom Land kann Nitrat hohe Niveaus erreichen, die den Tod des Fisches potenziell herbeiführen können. Während Nitrat viel weniger toxisch ist als Ammoniak oder nitrite, Niveaus, können mehr als 30 ppm des Nitrats Wachstum hemmen, das Immunsystem verschlechtern und Betonung in einigen Wasserarten verursachen. Jedoch, im Licht von innewohnenden Problemen mit vorigen Protokollen auf akuten Nitrat-Giftigkeitsexperimenten, ist das Ausmaß der Nitrat-Giftigkeit das Thema der neuen Debatte gewesen.

In den meisten Fällen von Übernitrat-Konzentrationen in Wassersystemen ist die primäre Quelle Oberflächenentscheidungslauf von landwirtschaftlichen oder gärtnerisch gestalteten Gebieten, die Übernitrat-Dünger erhalten haben. Das wird eutrophication genannt und kann zu Alge-Blüten führen. Sowie zu Wasser anoxia und toten Zonen führend, können diese Blüten andere Änderungen zur Ökosystem-Funktion verursachen, einige Gruppen von Organismen über andere bevorzugend. Demzufolge, weil Nitrat einen Bestandteil von aufgelösten Gesamtfestkörpern bildet, werden sie als ein Hinweis der Wasserqualität weit verwendet.

Nitrat ist auch ein Nebenprodukt von septischen Systemen. Um spezifisch zu sein, ist es ein natürlich chemisches Auftreten, der nach der Depression oder Zergliederung des Tieres oder der menschlichen Verschwendung verlassen wird. Wasserqualität kann auch durch Grundwasser-Mittel betroffen werden, die eine hohe Zahl von septischen Systemen in einer Wasserscheide haben. Septics filtern unten in Grundwasser-Mittel oder aquifers durch und liefern nahe gelegene Wassermassen. Seen, die sich auf Grundwasser verlassen, werden häufig durch die Nitrierung durch diesen Prozess betroffen.

Das Nitrat in Trinkwasser an Niveaus über dem nationalen Standard stellt eine unmittelbare Bedrohung für kleine Kinder dar. Übermäßige Niveaus können auf eine als "Syndrom des Blue Babys bekannte Bedingung" hinauslaufen. Wenn unfertig, kann die Bedingung tödlich sein. Mit dem Nitrat verseuchtes kochendes Wasser vergrößert die Nitrat-Konzentration und die potenzielle Gefahr.

Nitrat-Giftigkeit im Viehbestand

Nitrat-Vergiftung ist eine Sorge für Vieherzeuger in erster Linie, sondern auch für andere wiederkäuende Pflanzer. Nitrat wird durch das Wachsen von Werken natürlich verbraucht; jedoch, wenn Wachstum unterbrochen wird, werden die Wurzeln von Werken fortsetzen, Nitrat von Boden aufzunehmen, und wenn neues Pflanzenwachstum nicht vorkommt, wird das Nitrat anwachsen. So nachdem erntend, läuft Nitrat-Zunahme auf ein Getreide hinaus, das in Nitraten hoch ist. Faktoren, die Nitrat-Zunahme in Werken verursachen können, sind Frost, Hagel-Schaden, Wassermangel, heiße trockene Winde, Schädlingsbekämpfungsmittel-Schaden, Herbizid-Schaden und jedes andere Werk, das Umweltursachen hemmt.

Symptome von der Nitrat-Vergiftung schließen vergrößerte Herzrate und Atmung ein; im fortgeschrittenen Fall-Blut und Gewebe kann eine blaue oder braune Farbe drehen. Futter kann für das Nitrat geprüft werden; Behandlung besteht aus dem Ergänzen oder Ersetzen vorhandenen Bedarfs mit dem niedrigeren Nitrat-Material. Sichere Niveaus des Nitrats für verschiedene Typen des Viehbestands sind wie folgt:

Die Werte sind oben auf einem trockenen (Feuchtigkeit frei) Basis.

Nitrat-Übersicht

Siehe auch

• Ammonium
• F-Verhältnis
• Nitrierung
• Nitratine
• Peroxynitrate
• ATSDR - Fallstudien in der Umweltmedizin - Nitrate/Nitrite Giftigkeit