Нитрит натрия - NiNa.Az

Нитри́т на́трия (натрий азотистокислый) NaNO₂ — неорганическое соединение, соль натрия и азотистой кислоты. Представляет собой кристаллический порошок от белого до слегка желтоватого цвета, который хорошо растворим в воде и гигроскопичен. С промышленной точки зрения это наиболее важная соль азотистой кислоты. Она является предшественником различных органических соединений, таких как фармацевтические препараты, красители и пестициды, но, вероятно, наиболее известен как пищевая добавка Е250, используемая в мясных полуфабрикатах и (в некоторых странах) в рыбных продуктах. Другое название — нитритная соль.

Нитрит натрия
Общие
Систематическое наименование	Нитрит натрия, диоксонитрат​(III)​ натрия
Традиционные названия	Азотистокислый натрий
Хим. формула	NaNO2
Рац. формула	NaNO2
Физические свойства
Состояние	белый или жёлтоватый кристаллический порошок
Молярная масса	68,9948 г/моль
Плотность	2.168 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	271 °C
• разложения	320 °C
Энтальпия
• образования	-359 (т, 298 К) кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	71,4 (0°C) 82,9 (20°C) 84,8 (25°C) 95,7 (40°C) 112,3 (60°C) 135,5 (80°C) 160 (100°C)
• в жидком аммиаке	79,02 (-33°C) 87,37 (0°C)
• в метаноле	4,43 (19,5°C)
• в этаноле (абсолютном)	0,31 (19,5°C)
• в ДМСО	1 (25°C)
Структура
Кристаллическая структура	ромбическая сингония
Классификация
Рег. номер CAS	7632-00-0
PubChem	23668193
Рег. номер EINECS	231-555-9
SMILES	N(=O)[O-].[Na+]
InChI	InChI=1S/HNO2.Na/c2-1-3;/h(H,2,3);/q;+1/p-1 LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M
Кодекс Алиментариус	E250
RTECS	RA1225000
ChEBI	78870
Номер ООН	1500
ChemSpider	22689
Безопасность
ЛД50	180 (крысы, перорально)
Токсичность	токсичен (в больших количествах), является возможным канцерогеном, вызывает метгемоглобинемию
Фразы риска (R)	R8, R25, R50,R40
Фразы безопасности (S)	S45, S61
Краткие характер. опасности (H)	H272, H301, H319, H400
Меры предостор. (P)	P220, P273, P301+P310, P305+P351+P338
Сигнальное слово	Опасно
Пиктограммы СГС
NFPA 704	0 3 1 OX
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Получение

Нитрит натрия NaNO₂ является солью азотистой кислоты и получается обычно сопропорционированием оксида азота(II) и оксида азота(IV) по реакции:

дБ${\displaystyle {\ce {2NaOH + NO2 + NO -> 2NaNO2 + H2O}}}$

Другим распространённым методом получения нитрита натрия является нагревание порошка свинца с нитратом натрия с последующим растворением в воде полученной твёрдой субстанции. В результате растворения в осадок выпадет нерастворимый в воде оксид свинца(II), а нитрит натрия останется в растворе:

${\displaystyle {\ce {NaNO3 + Pb -> NaNO2 + PbO}}}$

Химические свойства

На воздухе медленно доокисляется до нитрата натрия. Является сильным восстановителем. Токсичен в больших дозах.

• В лабораторных условиях нитрит натрия используется для деактивации азида натрия реакцией со свежеполученной азотистой кислотой

${\displaystyle {\ce {2NaNO2 + H2SO4 -> Na2SO4 + 2HNO2}}}$

${\displaystyle {\ce {2NaN3 + 2HNO2 -> 3N2 ^ + 2NO ^ + 2NaOH}}}$

• Окисляет HI, HBr и при нагревании HCl до свободных галогенов. Реакция с соляной кислотой идёт в два этапа: один – необратимый, а другой – обратимый. При температуре выше +100 °C реакция с HCl протекает полностью и необратимо. Смесь соляной кислоты с нитритом натрия тоже является царской водкой. Такая смесь растворяет даже серебро из-за образования хлорида натрия, в растворе которого хорошо растворяется хлорид серебра:

${\displaystyle {\ce {2NaNO2 + 4HX -> 2NaX + X2 v + 2NO ^ + 2H2O}}}$, X = I, Br

${\displaystyle {\ce {NaNO2 + HCl -> NaCl + HNO2}}}$

${\displaystyle {\ce {2HNO2 + 2HCl <=> Cl2 ^ + 2NO ^ + 2H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {2NaNO2 + 4HCl ->[100{°}C] Cl2 ^ + 2NO ^ + 2NaCl + 2H2O}}}$

• Нитрит натрия в химических реакциях проявляет окислительно-восстановительную двойственность, восстанавливаясь до оксида азота (II) или окисляясь до нитрата. Например, при дальнейшем нагревании он разлагается, образуя оксид натрия, оксид азота(II) и кислород. Вероятно, этот процесс помог не задохнуться экипажу первой действующей субмарины Корнелия Дреббеля, поскольку оксид натрия поглощает CO₂.

${\displaystyle {\ce {4NaNO2 -> 2Na2O + 4NO ^ + O2 ^}}}$

• Нитрит натрия применяется для образования диазоаминных соединений. Эти соединения применяются в синтезе как источник аминогрупп при реакциях с «ядром» соединения, за счёт относительно более лёгкого отделения азотных групп N₂.
• Используется для создания эфиров азотистой кислоты (органических нитритов, в частности, изопропилнитрита, изоамилнитрита и иных) при действии на него сильных кислоты (хлористоводородной, серной) при низкой температуре:

${\displaystyle {\ce {R-OH + NaNO2 + H^+ -> R-ONO + Na^+ + H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {H3C-CH(OH)-CH3 + NaNO2 + HCl -> H3C-CH(ONO)-CH3 + NaCl + H2O}}}$

• Нитрит натрия может быть использован для определения ионов Cu²⁺, благодаря реакции с образованием комплекса гексанитритокупрата(II) натрия:

${\displaystyle {\ce {6NaNO2 + Cu^2+ -> 2Na^+ + Na4[Cu(NO2)6]}}}$

Применение

Производство пищевых продуктов

• Используется как улучшитель окраски и консервант в пищевой промышленности в изделиях из мяса и рыбы. Пищевая добавка E250.
• Как пищевая добавка применяется в пищевой промышленности в двух целях: как антиокислитель и как антибактериальный агент, препятствующий росту Clostridium botulinum — возбудителя ботулизма, — тяжёлой пищевой интоксикации, вызываемой ботулиническим токсином и характеризуемой поражением нервной системы.
• Вступая во взаимодействие с миоглобином (белком мяса), придаёт мясным продуктам характерный розоватый цвет.
• В Евросоюзе продажа для пищевых применений разрешена только в смеси с пищевой солью, с содержанием нитрита около 0,6 %, чтобы уменьшить риск превышения суточных норм и отравлений со смертельным исходом. C 2013 года сходные правила действуют в России.
• Пищевая добавка E250. Аналогичными свойствами обладает и нитрит калия — пищевая добавка E249.
• Соответствует ГОСТу 4197-74 или ТУ 6-09-590-75 (марка ОСЧ 4-7-3).

Строительство и производство

• Нитрит натрия в виде порошка по ГОСТ 19906-74 или водного раствора используется в качестве противоморозной добавки к бетонам в производстве строительных изделий и конструкций, в качестве ингибитора атмосферной коррозии, в органическом синтезе и для других целей в химической, металлургической, медицинской, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности.
• В строительстве нитрит натрия рекомендован ГОСТ 24211 «Добавки для бетонов. Общие технические требования» к использованию в качестве противоморозной добавки при возведении монолитных бетонных и железобетонных конструкций, монолитных частей сборно-монолитных конструкций, замоноличивания стыков сборных конструкций при установившейся устойчивой среднесуточной температуре окружающего воздуха или грунта ниже 5 °C и минимальной суточной температуре ниже 0 °C, а также при изготовлении сборных бетонных и железобетонных конструкций в зимнее время в условиях строительной площадки.
• Он также используется при производстве диазо-красителей, нитросоединений и других органических соединений.
• Используется в крашении трафаретным и прямым (прямой печати) методом текстиля из натуральных и отбеленных натуральных волокон.
• Используется при обработке поверхности металла при фосфатировании и для снятия слоя олова.
• Используется в производстве каучуков.
• Используется для изготовления алкилнитритов (попперсов).
• Используется для приготовления раствора газогенерирующей добавки в производстве взрывчатых веществ.

Фотография

• Используется в процессе традиционной фотографии как реагент и антиокислитель (ингибитор коррозии в автоматических лабораториях).

Медицина и биология

• Нитрит натрия также используется в медицине и ветеринарии как сосудорасширяющее, бронхолитическое (расширяет бронхи), снимает спазмы кишечника, используется как слабительное, а также как антидот при отравлении цианидами.
• Проводятся исследования по применению его при серповидной анемии, сердечных приступах и ишемии сердца, аневризмах головного мозга и лёгочной гипертензии у детей.

E250 при приёме в значительном объёме (порядка нескольких граммов) может вызвать тяжёлое отравление (образует метгемоглобин), с высоким риском летального исхода.

Токсичность

Нитрит натрия токсичен. ЛД₅₀ у крыс составляет 180 мг/кг, а у человека ЛД₁₀₀ составляет 71 мг/кг массы тела соответственно. Тем не менее, смерть от приёма нитрита натрия может наступить при более низкой дозе. Нитрит натрия иногда используется для убийства. Начиная с 2019 года, количество самоубийств с использованием нитрита натрия резко выросло по сравнению с предыдущими годами. В Китае была казнена воспитательница детского сада, отравившая нитритом натрия в 2019 году 25 детей. Онлайн-торговая площадка eBay во всём мире запретила продажу нитрита натрия с 2019 года. Для предотвращения случайного отравления нитрит натрия (смешанный с солью), продаваемый в США в качестве пищевой добавки, окрашивается в ярко-розовый цвет, чтобы его не приняли за обычную соль или сахар. В других странах нитрированная соль не окрашивается, но строго регулируется.

Поступление нитритов с пищей оценивается в 31-185 или 40-100 мг в день. В питьевой воде, согласно требованиям ВОЗ 1970 и 2004 гг, допускается содержание нитритов не более 44-50 мг на литр.

Безопасность

Связь с онкологическими заболеваниями

Доказано, что добавление нитритов в мясо приводит к образованию известных канцерогенов, таких как нитрозамины. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) утверждает, что каждые 50 г «обработанного мяса», съедаемые в день, повышают риск заболеть раком кишечника на 18% в течение жизни. В 2015 году ВОЗ провела обзор более 400 исследований, в которых был сделан вывод о наличии достаточных доказательств того, что «обработанное мясо» вызывает рак, особенно рак толстой кишки. Международное агентство по изучению рака (МАИР) классифицировало «обработанное мясо» как канцерогенное для человека (Группа 1): «"обработанное мясо" означает мясо, подвергнутое солению, сушке, ферментации, копчению или другим процессам для улучшения вкуса или улучшения сохранности».

Нитрозамины могут образовываться в процессе консервации мяса, при приготовлении мяса, обработанного нитритом натрия, а также в результате реакции нитрита со вторичными аминами в кислых условиях (например, в желудке человека). Пищевые источники нитрозаминов включают консервированное мясо с нитритом натрия, а также сушёную солёную рыбу, которую особенно часто едят в Японии. В 1920-х годах значительные изменения в методах консервирования мяса в США привели к снижению среднего содержания нитритов на 69 %. Это событие предшествовало началу резкого снижения смертности от рака желудка. Примерно в 1970 году было обнаружено, что аскорбиновая кислота (витамин С), антиоксидант, ингибирует образование нитрозаминов. Следовательно, в мясе требуется добавление не менее 550 частей на миллион аскорбиновой кислоты. Вместо этого производители иногда используют , более дешевый, но не менее эффективный изомер аскорбиновой кислоты. Кроме того, производители могут включать α-токоферол (витамин Е) для дальнейшего подавления выработки нитрозаминов. α-токоферол, аскорбиновая кислота и эриторбиновая кислота ингибируют выработку нитрозаминов благодаря своим окислительно-восстановительным свойствам. Аскорбиновая кислота, например, при окислении образует дегидроаскорбиновую кислоту, которая в присутствии нитрозония, мощного нитрозирующего агента, образующегося из нитрита натрия, восстанавливает нитрозоний до оксида азота. Ион нитрозония, образующийся в кислых растворах нитритов, обычно ошибочно называют ангидридом азота, нестабильным оксидом азота, который не может существовать in vitro.

Потребление нитритов в условиях, которые приводят к эндогенному нитрозированию, было классифицировано МАИР как «вероятно канцерогенное для человека».

Европейское агентство по безопасности продуктов питания (EFSA), проводя переоценку безопасности группы нитритов как пищевых добавок в 2017 году, установило допустимое суточное потребление нитрита натрия на уровне 0,07 мг/кг массы тела. Тем не менее, EFSA была обнаружена связь между потреблением нитритов с пищей и риском развития рака желудка в эпидемиологических исследованиях.

Основываясь на результатах систематического обзора, было невозможно чётко отличить нитрозамины, полученные из нитритов, добавленных в разрешённых количествах, от нитрозаминов, естественно существующих в продуктах без добавления внешнего нитрита. В эпидемиологических исследованиях были получены некоторые доказательства связи нитрита с пищей и рака желудка и комбинации нитрита+нитрата из обработанного мяса и колоректального рака. Были доказательства связи между предварительно сформированным нитрозамином и колоректальным раком.

Оригинальный текст (англ.)

Based on the results of a systematic review, it was not possible to clearly discern nitrosamines produced from the nitrite added at the authorised levels, from those found in the food matrix without addition of external nitrite. In epidemiological studies there was some evidence to link dietary nitrite and gastric cancers and the combination of nitrite plus nitrate from processed meat and colorectal cancers. There was evidence to link preformed NDMA and colorectal cancers.

— European Food Safety Authority. Re-evaluation of potassium nitrite (E 249) and sodium nitrite (E 250) as food additives. July 15, 2017

Производители

До введения эмбарго на соль из санкционных стран 13 сентября 2016 года (вступило в силу 1 ноября 2016), нитрит натрия для пищевого производства импортировался в Россию в основном из стран Евросоюза: Дании и Германии, собственное производство в России отсутствовало. В декабре 2016 года в Ломоносовском районе Ленинградской области в России начало работу производство нитритной соли для нужд мясоперерабатывающей промышленности.

См. также

• Е200-Е299: Группа консервантов

Примечания

1. Архивированная копия  (неопр.). Дата обращения: 14 декабря 2018. Архивировано 10 апреля 2008 года.
2. Hazardous Waste Management/Sodium Azide March 2003 Northeastern University Архивировано 4 ноября 2007 года. (англ.)
3. Prudent practices in the laboratory: handling and disposal of chemicals 1995 National Academy Press Washington, D.C. ISBN 0309052297 [1] Архивная копия от 25 марта 2015 на Wayback Machine (англ.)
4. Hoshino Y., Utsunomiya T., Abe O. The Thermal Decomposition of Sodium Nitrate and the Effects of Several Oxides on the Decomposition. // Bulletin of the Chemical Society of Japan Vol. 54, No.5 (1981). — p.1389. http://www.journalarchive.jst.go.jp/english/jnlabstract_en.php?cdjournal=bcsj1926&cdvol=54&noissue=5&startpage=1385 (недоступная ссылка)
5. Nitrite in Meat Richard J. Epley, Paul B. Addis and Joseph J. Warthesen University of Minnesota Архивировано 1 января 2011 года. (англ.)
6. OPINIONS OF THE SCIENTIFIC COMMITTEE FOR FOOD ON: Nitrates and Nitrite Архивная копия от 6 марта 2015 на Wayback Machine / REPORTS OF THE SCIENTIFIC COMMITTEE FOR FOOD; European Commission, 1997
7. Usa today — Hot dog preservative could be disease cure Архивная копия от 18 апреля 2012 на Wayback Machine (англ.)
8. Food preservative fights cystic fibrosis complication NewScientist автор Roxanne Khamsi Архивная копия от 17 сентября 2008 на Wayback Machine (англ.)
9. Epley, R. J., Addis, P. B., & Warthesen, J. J., Nitrite in Meat Архивная копия от 17 августа 2017 на Wayback Machine // conservancy.umn.edu, 1992 «The fatal dose of sodium nitrite is in the range of 22 to 23 milligrams per kilogram of body weight»
10. Lilli Stephenson, Stephen Wills, Corinna van den Heuvel, Melissa Humphries, Roger W. Byard. Increasing use of sodium nitrite in suicides—an emerging trend (англ.) // Forensic Science, Medicine and Pathology. — 2022-09-01. — Vol. 18, iss. 3. — P. 311–318. — ISSN 1556-2891. — doi:10.1007/s12024-022-00471-8.
11. В Китае казнили отравившую 25 детей нитритом натрия воспитательницу  (неопр.). Дата обращения: 14 июля 2023. Архивировано 14 июля 2023 года.
12. Food sources of nitrates and nitrites: the physiologic context for potential health benefits Архивная копия от 1 января 2016 на Wayback Machine Am J Clin Nutr July 2009 vol. 90 no. 1 1-10, doi:10.3945/ajcn.2008.27131. «DIETARY NITRATE AND NITRITE INTAKE ESTIMATES»
13. World Health Organization. Recommendations; nitrate and nitrite. In: Guidelines for drinking water quality. 3rd ed. Geneva, Switzerland: WHO, 2004:417-20.
14. Nitrate and nitrite in drinking-water Архивная копия от 2 августа 2018 на Wayback Machine (WHO/SDE/WSH/07.01/16/Rev/1), 2011
15. Food sources of nitrates and nitrites: the physiologic context for potential health benefits Архивная копия от 1 января 2016 на Wayback Machine Am J Clin Nutr July 2009 vol. 90 no. 1 1-10, doi:10.3945/ajcn.2008.27131. POTENTIAL HEALTH RISKS OF EXCESSIVE NITRATE AND NITRITE EXPOSURE
16. Wilson B (1 марта 2018). Yes, bacon really is killing us. The Guardian (англ.). London. ISSN 0261-3077. Архивировано 10 февраля 2021. Дата обращения: 14 февраля 2021. In trade journals of the 1960s, the firms who sold nitrite powders to ham-makers spoke quite openly about how the main advantage was to increase profit margins by speeding up production.
17. David C Paik, David V Saborio, Ruben Oropeza, Harold P Freeman. The epidemiological enigma of gastric cancer rates in the US: was grandmother's sausage the cause? (англ.) // International Journal of Epidemiology. — 2001-02. — Vol. 30, iss. 1. — P. 181–182. — ISSN 0300-5771 1464-3685, 0300-5771. — doi:10.1093/ije/30.1.181. Архивировано 14 июля 2022 года.
18. C.W. Mackerness, S.A. Leach, M.H. Thompson, M.J. Hill. The inhibition of bacterially mediated N -nitrosation by vitamin C: relevance to the inhibition of endogenous N -nitrosation in the achlorhydric stomach (англ.) // Carcinogenesis. — 1989. — Vol. 10, iss. 2. — P. 397–399. — ISSN 1460-2180 0143-3334, 1460-2180. — doi:10.1093/carcin/10.2.397.
19. Research Newsletter  (неопр.). Linus Pauling Institute (1 июля 2014). Дата обращения: 1 апреля 2018. Архивировано 1 апреля 2018 года.
20. R. A. Scanlan. Formation and occurrence of nitrosamines in food // Cancer Research. — 1983-05. — Т. 43, вып. 5 Suppl. — С. 2435s–2440s. — ISSN 0008-5472. Архивировано 11 ноября 2022 года.
21. Handbook of food analysis. — 3rd ed. — Boca Raton, Florida, 2015. — 1 online resource (1530 p.) с. — ISBN 0-429-15374-0, 978-0-429-15374-7, 1-4822-9784-1, 978-1-4822-9784-3.
22. Reagents effecting nitrosation // Nitrosation Reactions and the Chemistry of Nitric Oxide. — 2004. — P. 1–34. — ISBN 978-0-444-51721-0. — doi:10.1016/B978-044451721-0/50002-5.
23. List of classifications, Volumes 1–116 – IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans  (неопр.). International Agency for Research on Cancer (IARC) – World Health Organization (WHO) (2010). Дата обращения: 25 сентября 2016. Архивировано 30 июня 2018 года.
24. Ingested Nitrate and Nitrite, and Cyanobacterial Peptide Toxins. — 2010. — Vol. 94. — ISBN 978-92-832-1294-2. Архивная копия от 8 июня 2018 на Wayback Machine
25. EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS), Alicja Mortensen, Fernando Aguilar, Riccardo Crebelli, Alessandro Di Domenico. Re‐evaluation of potassium nitrite (E 249) and sodium nitrite (E 250) as food additives // EFSA Journal. — 2017-06. — Т. 15, вып. 6. — doi:10.2903/j.efsa.2017.4786.
26. Запрет на ввоз соли в Россию из стран ЕС и Украины вступил в силу  (неопр.). Дата обращения: 6 декабря 2016. Архивировано 20 декабря 2016 года.
27. Насолили // Коммерсантъ. — 2016-01-11. Архивировано 20 декабря 2016 года.
28. Российские производители колбасы перейдут на отечественные нитриты. РБК. Архивировано 7 декабря 2016. Дата обращения: 6 декабря 2016.

Литература

• IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans Архивная копия от 30 января 2017 на Wayback Machine VOLUME 94 «Ingested Nitrate and Nitrite, and Cyanobacterial Peptide Toxins», IARC, 2010 ISBN 978-92-832-1294-2, ISSN 10171606 (англ.)

Ссылки

• International Chemical Safety Card 1120 Архивная копия от 10 марта 2009 на Wayback Machine.
• National Center for Home Food Preservation Nitrates and Nitrites.
• TR-495: Toxicology and Carcinogenesis Studies of Sodium Nitrite (CAS NO. 7632-00-0) Drinking Water Studies in F344/N Rats and B6C3F₁ Mice.
• FOX news article concerning carcinogicity and hot dogs
• https://poppersman.com/catalog/muzhskie Архивная копия от 30 августа 2021 на Wayback Machine