โพแทสเซียมไนไตรท์ (KNO2) คุณสมบัติการใช้ประโยชน์และอันตราย

โพแทสเซียมไนไตรท์ มันเป็นผลึกแข็งสีขาวเหลือง สูตรทางเคมีของมันคือ KNO_{2 และ} มันมีพันธะไอออนิกระหว่างโพแทสเซียมและหนึ่งในไนไตรท์ออกซีเจน ไนไตรต์โดยทั่วไปมีอยู่ตามธรรมชาติในดินน้ำสัตว์และเนื้อเยื่อพืชและในปุ๋ย.

นักเคมีชาวสวีเดนได้รับโพแทสเซียมไนเตรตคาร์ลวิลเฮล์ม Scheele เมื่อเขาทำงานในห้องแล็บของร้านขายยาในหมู่บ้านKöpin เขาให้ความร้อนกับโพแทสเซียมไนเตรตเป็นสีแดงร้อนประมาณครึ่งชั่วโมงจนกระทั่งได้สิ่งที่เขาจำได้ว่าเป็นเกลือใหม่.

สองเกลือไนเตรทและไนไตรต์มีลักษณะโดยนักเคมีชาวฝรั่งเศสEugène-Melchior Péligotและปฏิกิริยาได้ถูกจัดตั้งขึ้นเมื่อ:

กระบวนการนี้ยังคงใช้มาจนถึงปัจจุบันสำหรับการผลิต โพแทสเซียมไนไตรต์ได้มาจากการลดลงของโพแทสเซียมไนเตรต การผลิตไนไตรต์ทำได้โดยการดูดซับไนโตรเจนออกไซด์ในสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์หรือโพแทสเซียมคาร์บอเนต.

อย่างไรก็ตามมันไม่ได้ทำในขนาดใหญ่เนื่องจากค่าใช้จ่ายสูงของฐานเหล่านี้นอกจากนี้การละลายสูงของโพแทสเซียมไนไตรท์ในน้ำทำให้มันยากที่จะกู้คืน (โพแทสเซียมไนไตรต์, s.f. )

ดัชนี

• 1 คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
• 2 ปฏิกิริยาและอันตราย
  • 2.1 การระเบิดที่เป็นไปได้
  • 2.2 เป็นอันตรายต่อผิวหนัง
  • 2.3 อันตรายจากระบบทางเดินหายใจ
  • 2.4 ภาวะหัวใจและหลอดเลือด
  • 2.5 อื่น ๆ
• 3 การจัดการและการเก็บรักษา
• 4 การใช้งานทางการแพทย์
• 5 การใช้งานอื่น ๆ
• 6 ชีวเคมี
• 7 อ้างอิง

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

โพแทสเซียมไนไตรต์เป็นผลึกของแข็งที่อุณหภูมิห้องสีขาวอมเหลือง มวลโมลาร์ของมันคือ 85.1 g / mol และความหนาแน่นของมันคือ 1.915 g / ml.

มันมีจุดหลอมเหลวที่ 441 องศาเซลเซียสและเริ่มสลายตัวที่ 350 องศาเซลเซียส จุดเดือดของมันคือ 537 องศาเซลเซียสซึ่งมันจะระเบิด.

โพแทสเซียมไนไตรท์ละลายในน้ำได้สูง มันสามารถละลาย 281 กรัมในน้ำ 100 มล. ที่ 0 องศาเซนติเกรด 413 กรัมในน้ำ 100 มล. ที่ 100 องศาเซนติเกรด.

สามารถละลายได้ที่อุณหภูมิห้อง 312 กรัมต่อน้ำ 100 มิลลิลิตร นอกจากนี้ยังละลายได้ดีในแอมโมเนียและละลายในแอลกอฮอล์ร้อน.

ปฏิกิริยาและอันตราย

การระเบิดที่เป็นไปได้

โพแทสเซียมไนไตรต์เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงซึ่งสามารถเร่งการเผาไหม้ของผู้อื่นเมื่อมีไฟไหม้ อาจทำปฏิกิริยาระเบิดได้เมื่อสัมผัสกับฟอสฟอรัสดีบุก (II) คลอไรด์หรือสารลดแรงอื่น ๆ.

การปนเปื้อนด้วยสารประกอบแอมโมเนียมอาจทำให้เกิดการสลายตัวเองได้ ความร้อนที่เกิดขึ้นสามารถติดไฟวัสดุที่ติดไฟได้ที่มีอยู่.

ทำปฏิกิริยากับกรดในรูปของก๊าซพิษของไนโตรเจนไดออกไซด์ เมื่อผสมกับแอมโมเนียเหลวจะก่อให้เกิดปฏิกิริยาไดโพโตแทสเซียมไนไตรท์ซึ่งมีปฏิกิริยาและการระเบิดได้ดี เมื่อละลายด้วยเกลือแอมโมเนียมจะทำให้เกิดการระเบิดอย่างรุนแรง.

มันสามารถทำให้เกิดการระเบิดหากผสมกับโพแทสเซียมไซยาไนด์ เมื่อแอมโมเนียมซัลเฟตจำนวนเล็กน้อยถูกเติมลงในโพแทสเซียมไนเตรทที่หลอมเหลวจะเกิดปฏิกิริยาที่รุนแรงพร้อมกับเปลวไฟ (โปแตสเซียมไนไตรท์ 2016).

เป็นอันตรายต่อผิวหนัง

โพแทสเซียมไนเตรตเป็นอันตรายอย่างยิ่งในกรณีที่สัมผัสกับผิวหนังด้วยตาการกลืนกินหรือการสูดดม ความรุนแรงของความเสียหายจะขึ้นอยู่กับระยะเวลาของการติดต่อ.

การสัมผัสกับผิวหนังอาจทำให้เกิดการระคายเคืองอักเสบและรอยขีดข่วน (ข้อมูลความปลอดภัยของวัสดุโพแทสเซียมไนเตรต 2013).

อันตรายต่อระบบทางเดินหายใจ

โพแทสเซียมไนเตรตอาจส่งผลต่อการหายใจ การสูดดมฝุ่นสามารถทำให้ระคายเคืองคอจมูกและปอดทำให้เกิดอาการไอมีเสมหะ.

การสัมผัสที่สูงขึ้นสามารถทำให้เกิดอาการบวมน้ำที่ปอดซึ่งในที่สุดสามารถนำไปสู่ความตาย (Pohanish, 2012).

ภาวะหัวใจและหลอดเลือด

โพแทสเซียมไนเตรทในระดับสูงอาจส่งผลกระทบต่อระบบหลอดเลือดและรบกวนความสามารถของเลือดในการลำเลียงออกซิเจน (เมทฮีโมโกลบินในเลือด) ทำให้เกิดอาการปวดหัวอ่อนเพลียเวียนศีรษะและการเปลี่ยนสีผิวสีฟ้าและเยื่อเมือก.

ปริมาณที่สูงขึ้นอาจทำให้เกิดปัญหาระบบทางเดินหายใจยุบและเสียชีวิตได้ (วัตถุเจือปนอาหารในยุโรป 2000, 2002).

คนอื่น ๆ

การสัมผัสเป็นเวลานานอาจทำให้ผิวแตกแห้งและผิวหนังอักเสบ มันสามารถทำให้เกิดการระคายเคืองปอดที่สามารถนำไปสู่หลอดลมอักเสบ นอกจากนี้ยังมีหลักฐานว่าโพแทสเซียมไนไตรท์สามารถทำลายทารกในครรภ์ได้.

ความเป็นพิษของโพแทสเซียมไนเตรตคือ 235 มก. ต่อกิโลกรัมของน้ำหนักตัว (ราชสมาคมเคมี, 2015) และการศึกษาในหนูแสดงให้เห็นว่าไม่มีผลกระทบในปริมาณที่ต่ำกว่า 10 มก. ของ KNO2 ต่อกิโลกรัมที่บริโภคต่อวัน (H.P.il, 1988).

การจัดการและการเก็บรักษา

โพแทสเซียมไนไตรต์มักจะถูกเก็บไว้กับสารออกซิไดซ์อื่น ๆ และแยกออกจากสารที่ติดไฟได้หรือติดไฟได้ตัวแทนลดกรดไซยาไนด์สารประกอบแอมโมเนียมเอไมด์และเกลือไนโตรเจนอื่น ๆ ในที่แห้งอบอุ่นและมีอากาศถ่ายเทสะดวก.

ไม่ควรกลืนหรือสูดดม ในกรณีที่มีการระบายอากาศไม่เพียงพอควรใช้อุปกรณ์ช่วยหายใจที่เหมาะสมเช่นหน้ากากที่มีตัวกรองป้องกันแก๊สและตัวกรองไอ หลีกเลี่ยงการสัมผัสกับผิวหนังและดวงตา.

ในกรณีที่กลืนกินให้รีบไปพบแพทย์ทันที ขอแนะนำสำหรับกรณีเหล่านี้เพื่อแสดงขวดบรรจุภัณฑ์หรือฉลากผลิตภัณฑ์.

สำหรับการจัดการคุณควรสวมเสื้อโค้ทแล็บแว่นตานิรภัยและถุงมือยางเพื่อหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุ (ข้อมูลความปลอดภัยของวัสดุโพแทสเซียมไนเตรต 2013)

ใช้ในทางการแพทย์

ความสนใจทางการแพทย์ของไนไตรต์อนินทรีย์เริ่มเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเมื่อประสิทธิภาพในการรักษาโรคแอนสังเกตพบว่า ก่อนหน้านี้การรักษาความชั่วกล่าวโดยกรรม.

มีความเชื่อที่ผิดพลาดว่าความเจ็บปวดเกิดจากความดันโลหิตสูงเส้นเลือดถูกตัดและผู้ป่วยได้รับอนุญาตให้มีเลือดออก จำเป็นต้องพูดว่าการรักษาดังกล่าวไม่สะดวก.

ประมาณปี 1860 ที่โทมัสลอเดอร์บรูตัน, แมรี่แลนด์ตัดสินใจลองสูดดม amyl nitrite ในผู้ป่วยโรคหลอดเลือดหัวใจตีบซึ่งเป็นสารประกอบที่เพิ่งถูกสังเคราะห์โดยเพื่อนร่วมงานคนหนึ่งของเขาและได้แสดงให้เห็นว่าความดันโลหิตลดลง ในสัตว์.

ผลลัพธ์ในผู้ป่วยของพวกเขามีผล ความเจ็บปวดที่เกี่ยวข้องกับโรคนี้ลดลงอย่างรวดเร็วและมีผลนานหลายนาทีมีเวลาเพียงพอสำหรับผู้ป่วยในการกู้คืนและพักผ่อน.

เป็นเวลานาน amyl nitrite เป็นวิธีการรักษาที่เลือกสำหรับโรคหลอดเลือดหัวใจตีบ แต่เนื่องจากความผันผวนจึงถูกแทนที่ด้วยเกลือเช่นโพแทสเซียมไนไตรท์ซึ่งมีผลเช่นเดียวกัน (Butler & Feelisch, 2008).

ในอาสาสมัครมนุษย์มีสุขภาพดีผลของโพแทสเซียมไนไตรท์ในระบบประสาทไขสันหลัง, สมอง, การเต้นของชีพจรความดันโลหิตและการหายใจรวมถึงความแปรปรวนในบุคคลที่แตกต่างกันเป็นที่สังเกต.

การสังเกตที่สำคัญที่สุดคือแม้ในขนาดเล็ก ๆ ประมาณ 30 มก. ที่ได้รับจากปาก แต่ก็ทำให้ความดันโลหิตเพิ่มขึ้น ตามมาด้วยการลดลงปานกลาง ด้วยขนาดที่สูงขึ้นความดันเลือดต่ำเด่นชัดเกิดขึ้น.

พวกเขายังตั้งข้อสังเกตอีกว่าโพแทสเซียมไนไตรท์ไม่ว่ามันจะได้รับการจัดการอย่างไรมีผลอย่างลึกซึ้งต่อลักษณะและความสามารถในการลำเลียงออกซิเจนของเลือด.

พวกเขาเมื่อเทียบกับการดำเนินการทางชีวภาพของโพแทสเซียมไนไตรท์กับไนไตรท์, อะซิเตต amyl และสรุปได้ว่ามีความคล้ายคลึงกันของการดำเนินการขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของไนไตรต์อินทรีย์กรดไนตรัส.

ภายใต้เงื่อนไข hypoxic ไนไตรท์สามารถปล่อยไนตริกออกไซด์ซึ่งทำให้เกิดภาวะหลอดเลือดขยายศักยภาพ กลไกหลายได้รับการอธิบายสำหรับการแปลงของไนไตรท์ที่จะไม่รวมถึงการลด xanthine oxidoreductase เอนไซม์ reductase ไนไตรท์และเทส NO (NOS) และปฏิกิริยา disproportionation nonenzymatic (อัลเบิร์ต L เลห์นิงเกอร์, 2005).

โดยทั่วไปในเภสัชวิทยาใช้เกลือโพแทสเซียมแทนเกลือโซเดียมเพื่อรักษาผู้ป่วยความดันโลหิตสูง.

การใช้งานอื่น ๆ

ในการใช้อื่น ๆ ที่ให้กับโพแทสเซียมไนเตรตเช่นเดียวกับโซเดียมไนเตรตคือการเก็บรักษาอาหารโดยเฉพาะเนื้อสัตว์ที่ได้รับการรักษาเช่นเบคอนและโคริโซ ไนไตรต์ของโซเดียมและโพแทสเซียมใช้เป็นสารกันบูดต่อต้านจุลินทรีย์ป้องกันการเสื่อมสภาพของอาหารดังกล่าวโดยแบคทีเรีย.

กลไกรายละเอียดของสารเคมีเหล่านี้เริ่มต้นจากการยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียจนกระทั่งการยับยั้งเอนไซม์เฉพาะ.

โซเดียมไนไตรต์ใช้สำหรับการรักษาเนื้อสัตว์ไม่เพียงเพราะป้องกันการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย แต่ยังเป็นเพราะมันเป็นสารออกซิไดซ์ ในการทำปฏิกิริยากับ myoglobin ของเนื้อมันจะทำให้ผลิตภัณฑ์เป็นที่ต้องการสีชมพู - แดง "สีชมพู".

การใช้งานของไนไตรท์นี้วันที่กลับไปในยุคกลางและสหรัฐอเมริกามีการใช้อย่างเป็นทางการตั้งแต่ปี 1925 เนื่องจากการเป็นพิษค่อนข้างสูงของไนไตรท์ความเข้มข้นของไนไตรท์ในผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์คือ 200 ppm นี่เป็นความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต.

ในระดับเหล่านี้ระหว่าง 80 และ 90% ของไนไตรท์ในอาหารโดยเฉลี่ยในสหรัฐอเมริกามาจากผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์ไม่ได้หาย แต่การผลิตตามธรรมชาติของไนไตรท์จากการบริโภคพืชไนเตรต.

ภายใต้เงื่อนไขบางประการ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการปรุงอาหาร) ไนไตรต์ในเนื้อสัตว์สามารถทำปฏิกิริยากับผลิตภัณฑ์การย่อยสลายกรดอะมิโนกลายเป็นไนโตรซามีนซึ่งเป็นสารก่อมะเร็ง.

อย่างไรก็ตามบทบาทของไนไตรต์ (และบางส่วนของไนเตรต) ในการป้องกันโรคโบทูลิซึมโดยการป้องกันการงอกของ C. botulinum endospores ได้ป้องกันการกำจัดไนไตรต์ออกจากเนื้อสัตว์ที่ได้รับการบ่มในสหรัฐอเมริกาอย่างสมบูรณ์ UU.

เนื้อสัตว์นั้นไม่สามารถรักษาให้หายขาดได้โดยไม่ต้องเติมไนไตรต์ พวกเขาถือว่าไม่สามารถถูกแทนที่ในการป้องกันการเป็นพิษของ botulinum ของการบริโภคไส้กรอกแห้งที่ผ่านการอบแล้วเช่นไส้กรอกหรือไส้กรอกเพื่อป้องกันการงอกของสปอร์.

ในหนูอาหารที่อุดมด้วยไนไตรท์ที่มีไขมันไม่อิ่มตัวสามารถป้องกันความดันโลหิตสูงซึ่งเป็นคำอธิบายของผลกระทบต่อสุขภาพที่เห็นได้ชัดของอาหารเมดิเตอร์เรเนียน (นาธานเอสไบรอัน 2011).

การใช้งานอื่น ๆ ที่ได้รับจากโพแทสเซียมไนไตรท์นั้นอยู่ในการผลิตเกลือถ่ายโอนความร้อน, สารยับยั้งการกัดกร่อนและสารป้องกันการเหม็นเนื่องจากสารรีเอเจนต์สำหรับปฏิกิริยาลดออกไซด์, เป็นสารเติมแต่งในสีและสารเคลือบและการบำบัดน้ำ ไนไตรท์, เอสเอฟ).

ชีวเคมี

ไนเตรตและไนไตรต์ที่รับประทานจะถูกดูดซึมและถ่ายโอนไปยังเลือดในส่วนบนของระบบทางเดินอาหาร อาหารที่มีเพคตินจำนวนมากอาจชะลอการดูดซึมที่อาจเกิดขึ้นในลำไส้เล็กส่วนล่างโดยมีความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นจากการเปลี่ยนรูปของไนเตรทจากจุลินทรีย์เป็นไนไตรท์.

โดยไม่คำนึงถึงเส้นทางของการสัมผัสไนเตรตและไนไตรต์จะถูกถ่ายโอนไปยังเลือดอย่างรวดเร็ว ไนไตรต์จะถูกออกซิไดซ์เป็นไนเตรทซึ่งจะถูกกระจายอย่างง่ายดายในของเหลวในร่างกายส่วนใหญ่ (ปัสสาวะ, น้ำลาย, น้ำย่อย, เหงื่อ, ของเหลว ileostomy) ไนเตรตไม่สะสมในร่างกาย.

กลไกหลักของความเป็นพิษของไนไตรต์คือการออกซิเดชั่นของเหล็กเหล็ก (Fe2 +) ใน Deoxyhemoglobin ไปสู่สถานะของ ferric valence (Fe3 +) ซึ่งผลิตเมทฮีโมโกลบิน Methemoglobin ไม่สามารถผูกหรือขนส่งออกซิเจนหมุนเวียนแบบย้อนกลับได้.

ขึ้นอยู่กับอัตราร้อยละของ methemoglobin รวมในรูปแบบออกซิไดซ์ภาพทางคลินิกเป็นหนึ่งในการขาดออกซิเจนที่มีอาการตัวเขียวภาวะหัวใจเต้นผิดปกติและความล้มเหลวของการไหลเวียนโลหิตและผลกระทบก้าวหน้าในระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) ผลกระทบต่อระบบประสาทส่วนกลางสามารถอยู่ในระดับตั้งแต่อาการวิงเวียนศีรษะอ่อนและง่วงไปจนถึงอาการโคม่าและอาการชัก (โพแทสเซียมไนไตรท์, s.f. ).

ความกังวลหลักของผลกระทบระยะยาวที่อาจเกิดขึ้นจากการสัมผัสกับไนเตรตและไนไตรต์นั้นสัมพันธ์กับการก่อตัวของสารประกอบไนตรัสซึ่งส่วนใหญ่เป็นสารก่อมะเร็ง.

การก่อตัวนี้สามารถเกิดขึ้นได้ทุกที่ที่มีสารประกอบไนไตรต์และไนโตรซาเทอร์อยู่ แต่เป็นที่โปรดปรานของสภาพที่เป็นกรดหรือมีแบคทีเรียบางชนิด.

ระบบทางเดินอาหารและกระเพาะอาหารโดยเฉพาะอย่างยิ่งถือเป็นสถานที่สร้างหลัก แต่ปฏิกิริยาไนโตรเซชันสามารถเกิดขึ้นในกระเพาะปัสสาวะที่ติดเชื้อ

การขับถ่ายปัสสาวะและอุจจาระของไนไตรท์นั้นต่ำมากเนื่องจากไนไตรท์ส่วนใหญ่ที่เข้าสู่กระแสเลือดหรือผ่านทางเดินอาหาร (GI) กลายเป็นไนเตรตอย่างรวดเร็วผูกกับเนื้อหา GI หรือลดลงโดยแบคทีเรียลำไส้.

การลดลงของความเข้มข้นของไนไตรต์ในเลือดอย่างรวดเร็วนั้นเกิดจากปฏิกิริยาของไนไตรท์กับเฮโมโกลบินและสารประกอบภายนอกอื่น ๆ ซึ่งเป็นสมมติฐานที่ตั้งอยู่บนพื้นฐานของการเพิ่มความเข้มข้นของไนเตรทหลังจากการให้ไนไตรท์ทางหลอดเลือดดำในหนู.

การอ้างอิง

1. Albert L. Lehninger, D. L. (2005) หลักการทางชีวเคมีของ Lehninger W. H. อิสระ.
2. บัตเลอร์, A. และ Feelisch, M. (2008) การบำบัดโดยใช้อนินทรีย์ไนไตรต์และไนเตรท. วารสารสมาคมโรคหัวใจแห่งอเมริกา, 2151-2159 สกัดจาก circ.ahajournals.org.
3. วัตถุเจือปนอาหารในยุโรป 2000 (2002) copenaghen: หัวข้อที่ไม่มี.
4. กำลังม้า Til, H. F. (1988) การประเมินความเป็นพิษทางปากของโพแทสเซียมไนไตรท์ในการศึกษาน้ำดื่มเป็นเวลา 13 สัปดาห์ในหนู พิษวิทยาของอาหารและสารเคมีปีที่ 26 ฉบับที่ 10, 851-859 sciencedirect.com.
5. เอกสารข้อมูลความปลอดภัยของสารโพแทสเซียมไนเตรต (2013, 21 พฤษภาคม) สืบค้นจากแล็บวิทยาศาสตร์: sciencelab.com.
6. Nathan S. Bryan, J. L. (2011) ไนไตรต์และไนเตรตในสุขภาพและโรคของมนุษย์. สื่อของมนุษย์.
7. Pohanish, R. P. (2012) คู่มือสารพิษและสารเคมีอันตรายและสารก่อมะเร็งของ Sittig เล่ม 1 รุ่นที่หก เอลส์.
8. โพแทสเซียมไนไตรท์ (2016) ดึงมาจากสารเคมีจี้: cameochemicals.noaa.gov.
9. โพแทสเซียมไนไตรท์ ( N.d. ) ดึงจากฐานข้อมูลเคมีแบบเปิดของ Pub Chem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
10. ราชสมาคมแห่งเคมี (2015) โพแทสเซียมไนไตรท์ ดึงมาจาก chem spider: chemspider.com.