Нитриты

Объёмная модель иона NO₂^–

Нитри́ты — неорганические соли [[азотистая кислота|азотистой кислоты (HNOШаблон:Sub)]], содержащие однозарядный анион NO₂^–.

Классификация нитритов

Нитриты делятся на:

• Нитриты щелочных металлов — [[нитрит натрия|нитрит натрия (NaNOШаблон:Sub)]], [[нитрит калия|нитрит калия (KNOШаблон:Sub)]] и т.д.;
• Нитриты щелочноземельных металлов — Нитрит магния Mg(NO₂)₂, Нитрит кальция Ca(NO₂)₂ и т.д.;
• Нитриты 3d-металлов;
• Нитрит серебра (I) — AgNO₂.

Физические свойства

Кристаллическими веществами являются только нитриты калия, натрия, серебра, кальция и бария. Нитриты калия, натрия и бария в воде хорошо растворимы, малорастворимы нитриты серебра, ртути (II) (но нитрит ртути(I) разлагается в воде), меди. С повышением температуры растворимость нитритов возрастает. В органических растворителях нитриты растворяются плохо.

Химические свойства

Нитриты являются термически малоустойчивыми соединениями. Так, без разложения могут плавиться только нитриты щелочных металлов, остальные же начинают разлагаться при 250—300 °C с выделением металла либо его оксида, азота, оксидов азота и кислорода.

Нитриты реагируют с солями меди, образуя комплексный гексонитритокупрат-анион, придающий раствору характерный зелёный цвет, что можно использовать в лаборатории как качественную реакцию.

$𝖢𝗎𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}\mathrm{𝟨}𝖭𝖺𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{[}𝖢𝗎\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟨}}\mathsf{]}$

Нитриты медленно разлагаются под действием кислот с выделением газа (продуктов разложения азотистой кислоты).

$\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\to }𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}𝖭𝖮\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

В горячей воде те же вещества реагируют с образованием оксида азота (II) и азотной кислоты:

$\mathrm{𝟨}𝖭𝖺𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟥}𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟦}𝖭𝖮\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Окисляют HI, HBr и HCl до свободных галогенов. Реакция с соляной кислотой идёт в два этапа: один – необратимый, другой – обратимый:

$\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟦}𝖧𝖨\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖨\mathsf{+}{𝖨}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖮\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

$\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟦}𝖧𝖡𝗋\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖡𝗋\mathsf{+}𝖡{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖮\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

$𝖭𝖺𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖧𝖢𝗅\mathsf{⟶}𝖭𝖺𝖢𝗅\mathsf{+}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

$\mathrm{𝟤}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅\mathsf{\rightleftarrows }𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖮\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Нитриты могут выступать как окислителями, так и восстановителями — в кислой среде они окисляются до нитратов, в щелочной способны восстанавливаться до оксида азота (II) (NO).

При взаимодействии нитритов со спиртами в кислой среде при пониженной температуре образуются органические нитриты:

$𝖱𝖮𝖧\mathsf{+}𝖭𝖺𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\underset{{}^{o}t}{\overset{H_{2}S{O}_4}{\to }}𝖱𝖮\text{-}𝖭\text{=}𝖮$

Получение

В промышленности нитриты получают поглощением нитрозного газа (NO + NOШаблон:Sub) растворами гидроксида или карбоната натрия с образованием раствора нитрита натрия, из которого кристаллизацией получают сухой продукт. Нитриты других металлов получают обменной реакцией с нитритом натрия либо восстановлением соответствующих нитратов.

Применение

Нитриты используются при получении азокрасителей, для получения капролактама, как окисляющие и восстанавливающие реагенты в резинотехнической, текстильной и металлообрабатывающей промышленности. Нитрит натрия используется как консервант.

Нитрит натрия также применяется при производстве бетонных смесей в качестве ускорителя твердения и противоморозной добавки.

Биологическая роль

Нитриты попадают в организм человека двумя путями: прямым содержанием или же нитратами, которые в пищеварительном тракте (в основном в полости рта, также желудке или кишечнике) человека превращаются в нитриты под действием фермента нитратредуктазы. Также нитриты используются в производстве обработанных мясных продуктов (колбасы, сосиски, ветчина и пр.)

Эпидемиологические исследования высокого уровня потребления нитратов из овощей выявили снижение риска рака желудка, в то время как другие исследования о потреблении нитратов/нитритов из обработанных мясных продуктов, в которых нитриты используются как консерванты, показывают повышение рисков. Механические исследования показывают, что образование опасных нитросоединений (таких как нитрозамины) ускоряется в присутствии компонентов мяса и подавляется витамином С и другими антиоксидантами и фитонутриентами из растительных продуктов .

Таким образом, нитриты ведут себя неодинаково в зависимости от того, из каких источников они поступают в организм. Нитриты, добавляемые в мясные продукты для их консервации, преобразуются в нитрозамины. Нитриты, преобразовавшиеся из нитратов из овощей и фруктов, далее превращаются в оксид азота(II), которые способствует расширению кровеносных сосудов и нормализации кровяного давления.

При нормальном физиологическом состоянии и поступлении нитритов в организм не более допустимой суточной дозы, утверждённой Министерством здравоохранения РФ в 0,2 мг/кг массы тела (за исключением детей грудного возраста), в организме человека образуется примерно 2 % метгемоглобина, поскольку редуктазы эритроцитов взрослого человека обладают способностью превращать образовавшийся метгемоглобин обратно в гемоглобин.

В Европейском Союзе допустимая суточная доза нитритов принята в 0.1 мг/кг массы (в пересчете на нитрит натрия).

Продажа нитритов для пищевых применений разрешена в Евросоюзе только в смеси с пищевой солью, с содержанием нитритов около 0,6 %, для уменьшения риска превышения суточных норм. C 2013 года сходные правила действуют в России.

См. также

• Нитраты
• Нитриды

Литература

• Шаблон:Книга
• Каплин В. Г. Основы экотоксикологии — М.; Издательство КолосС, 2006. — 232 с.
• Батраков В. Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. - 2-е изд., перераб. и доп. - .i.