شیمی نیترات چیست. اسید نیتریک و نیترات

هر یک از ما حداقل یک بار در زندگی خود با عواقب ناخوشایند خوردن غذاهای حاوی نیترات مواجه شده ایم. برای برخی، چنین جلسه ای با یک اختلال روده ای خفیف ادامه یافت، در حالی که برخی دیگر توانستند در بیمارستان بستری شوند و برای مدت طولانی به میوه ها و سبزیجاتی که در بازار خریداری می شد نگاه کردند. رویکرد شبه علمی و عدم آگاهی، نمکدان را به هیولایی تبدیل می کند که حتی قادر به قتل است، اما ارزش دارد که این مفاهیم را بهتر بشناسید.

نیترات ها و نیتریت ها

نیتریت ها نمک های اسید نیتریک هستند که به شکل کریستال هستند. آنها به خوبی در آب به خصوص آب گرم حل می شوند. در مقیاس صنعتی با جذب گاز نیتروژن به دست می آیند. از آنها برای تولید رنگ، به عنوان یک عامل اکسید کننده در صنایع نساجی و فلزکاری و به عنوان نگهدارنده استفاده می شود.

نقش نیترات ها در زندگی گیاهان

یکی از چهار عنصر اصلی تشکیل دهنده یک موجود زنده نیتروژن است. برای سنتز مولکول های پروتئین ضروری است. نیترات ها مولکول های نمکی هستند که حاوی مقدار نیتروژن مورد نیاز گیاه هستند. هنگامی که توسط سلول جذب می شود، نمک ها به نیتریت تبدیل می شوند. دومی به نوبه خود به آمونیاک می رسد. و به نوبه خود برای تشکیل کلروفیل ضروری است.

منابع طبیعی نیترات ها

منبع اصلی نیترات در طبیعت خود خاک است. هنگامی که مواد آلی موجود در آن معدنی می شوند، نیترات ها تشکیل می شوند. سرعت این فرآیند به ماهیت کاربری زمین، آب و هوا و نوع خاک بستگی دارد. خاک حاوی نیتروژن زیادی نیست، بنابراین محیط بانان نگران تشکیل مقادیر قابل توجهی نیترات نیستند. علاوه بر این، کارهای کشاورزی (سخت کردن، دیسک کردن، استفاده مداوم از کودهای معدنی) باعث کاهش مقدار نیتروژن آلی می شود.

منابع انسانی

به طور متعارف، منابع انسانی را می توان به کشاورزی، صنعتی و شهری تقسیم کرد. دسته اول شامل کودها و ضایعات دامی، دسته دوم شامل پساب های صنعتی و پسماندهای تولیدی می باشد. تأثیر آنها بر آلودگی محیط زیست متفاوت است و به ویژگی های هر منطقه خاص بستگی دارد.

تعیین نیترات در مواد آلی نتایج زیر را نشان داد:

بیش از 50 درصد نتیجه کارزار برداشت است.
- حدود 20 درصد - کود دامی؛
- زباله های شهری به 18 درصد نزدیک می شود.
- بقیه ضایعات صنعتی هستند.

جدی ترین آسیب ناشی از کودهای نیتروژن است که برای افزایش عملکرد به خاک اعمال می شود. تجزیه نیترات ها در خاک و گیاهان باعث تولید نیتریت کافی برای ایجاد مسمومیت غذایی می شود. تشدید کشاورزیفقط این مشکل را بدتر می کند بالاترین سطوح نیترات در زهکش های اصلی که پس از آبیاری آب را جمع آوری می کنند، مشاهده می شود.

تاثیر بر بدن انسان

نیترات ها و نیتریت ها برای اولین بار در اواسط دهه هفتاد به خطر افتادند. سپس در آسیای مرکزیپزشکان شیوع بیماری را ثبت کردند. پس از این حادثه، شیمی دانان و زیست شناسان شروع به مطالعه دقیق برهمکنش نیترات ها با موجودات زنده، به ویژه انسان کردند.

1. در خون، نیترات ها با هموگلوبین تعامل می کنند و آهن موجود در آن را اکسید می کنند. این باعث تولید متهموگلوبین می شود که نمی تواند اکسیژن را حمل کند. این منجر به اختلال در تنفس سلولی و اکسیداسیون می شود
2. نیترات ها با ایجاد اختلال در هموستاز، رشد میکرو فلور مضر در روده ها را افزایش می دهند.
3. در گیاهان، نیترات ها محتوای ویتامین ها را کاهش می دهند.
4. مصرف بیش از حد نیترات می تواند منجر به سقط جنین یا اختلال در عملکرد جنسی شود.
5. در مسمومیت مزمن با نیترات، کاهش مقدار ید و بزرگ شدن جبرانی غده تیروئید مشاهده می شود.
6. نیترات ها یک عامل محرک برای ایجاد تومورهای دستگاه گوارش هستند.
7. دوز زیاد نیترات می تواند بلافاصله به دلیل انبساط شدید عروق کوچک منجر به فروپاشی شود.

متابولیسم نیترات ها در بدن

نیترات ها مشتقات آمونیاکی هستند که با ورود به یک موجود زنده در متابولیسم ادغام شده و آن را تغییر می دهند. در مقادیر کم آنها نگران کننده نیستند. با غذا و آب، نیترات ها در روده ها جذب می شوند، از طریق جریان خون از کبد عبور می کنند و از طریق کلیه ها از بدن دفع می شوند. علاوه بر این، در مادران شیرده، نیترات ها وارد شیر مادر می شوند.

در طی متابولیسم، نیترات ها به نیتریت تبدیل می شوند، مولکول های آهن را در هموگلوبین اکسید می کنند و زنجیره تنفسی را مختل می کنند. برای اینکه بیست گرم متهموگلوبین تشکیل شود، فقط یک میلی گرم کافی است. اگر این شاخص بالاتر از سی باشد، مسمومیت مشاهده می شود اگر بالای پنجاه باشد، تقریباً همیشه کشنده است.

برای کنترل سطح متهموگلوبین در بدن، متهموگلوبین ردوکتاز وجود دارد. این آنزیم کبدی است که از سه ماهگی در بدن تولید می شود.

هنجار مجاز نیترات ها

البته گزینه ایده آل برای یک فرد اجتناب از ورود نیترات و نیتریت به بدن است، اما زندگی واقعیاینطوری نمی شود. بنابراین، پزشکان در ایستگاه بهداشتی-اپیدمیولوژیک استانداردهایی را برای این مواد تعیین کردند که نمی توانند به بدن آسیب برسانند.

برای یک فرد بالغ با وزن بیش از هفتاد کیلوگرم، دوز 5 میلی گرم به ازای هر کیلوگرم وزن قابل قبول در نظر گرفته می شود. یک فرد بالغ می تواند تا نیم گرم نیترات را بدون عواقب جدی برای سلامتی مصرف کند. در کودکان، این رقم متوسط ​​تر است - 50 میلی گرم، صرف نظر از وزن و سن. در عین حال، یک پنجم این دوز برای مسموم شدن نوزاد کافی است.

مسیرهای ورود

شما می توانید با نیترات ها از طریق تغذیه، یعنی از طریق غذا، آب و حتی داروها (اگر حاوی نمک های نیترات باشند) مسمومیت کنید. بیش از نیمی از دوز روزانه نیترات با سبزیجات تازه و غذاهای کنسرو شده وارد فرد می شود. دوز باقیمانده از محصولات پخته شده، محصولات لبنی و آب می آید. علاوه بر این، بخش کوچکی از نیترات ها محصولات متابولیکی هستند و به صورت درون زا تشکیل می شوند.

نیترات موجود در آب دلیلی برای بحث جداگانه است. این یک حلال جهانی است، بنابراین، نه تنها حاوی مواد معدنی مفید و عناصر کمیاب لازم برای زندگی عادی انسان است، بلکه حاوی سموم، سموم، باکتری ها، کرم ها است که عوامل ایجاد کننده بیماری های خطرناک هستند. بر اساس گزارش سازمان جهانی بهداشت، سالانه حدود دو میلیارد نفر به دلیل آب بی کیفیت بیمار می شوند و بیش از سه میلیون نفر از آنها جان خود را از دست می دهند.

کودهای شیمیایی حاوی خاک نفوذ می کنند و به دریاچه های زیرزمینی ختم می شوند. این امر منجر به تجمع نیترات ها می شود و گاهی مقدار آنها به دویست میلی گرم در لیتر می رسد. آب آرتزین تمیزتر است زیرا از لایه های عمیق تر می آید، اما می تواند حاوی سموم نیز باشد. ساکنان مناطق روستایی همراه با آب چاه روزانه از هر لیتر آبی که می نوشند هشتاد میلی گرم نیترات دریافت می کنند.

علاوه بر این، محتوای نیترات در تنباکو به اندازه کافی زیاد است که باعث مسمومیت مزمن در افراد سیگاری طولانی مدت شود. این یکی دیگر از استدلال ها به نفع مبارزه با یک عادت بد است.

نیترات در محصولات

در طول پردازش آشپزی محصولات، مقدار نیترات در آنها به طور قابل توجهی کاهش می یابد، اما در عین حال، نقض قوانین ذخیره سازی می تواند منجر به اثر معکوس شود. نیتریت ها، سمی ترین مواد برای انسان، در دمای ده تا سی و پنج درجه تشکیل می شوند، به خصوص اگر محل نگهداری مواد غذایی تهویه مناسبی نداشته باشد و سبزیجات آسیب دیده یا شروع به پوسیدگی کرده باشند. نیتریت ها نیز در سبزیجات یخ زده تشکیل می شوند، از سوی دیگر، انجماد عمیق از تشکیل نیتریت ها و نیترات ها جلوگیری می کند.

در شرایط نگهداری بهینه، مقدار نیترات در محصولات را می توان تا پنجاه درصد کاهش داد.

مسمومیت با نیترات

کبودی لب ها، صورت، ناخن ها؛
- تهوع و استفراغ، ممکن است درد شکم وجود داشته باشد.
- زردی سفیدی چشم، مدفوع خونی؛
- سردرد و خواب آلودگی؛
- تنگی نفس قابل توجه، تپش قلب و حتی از دست دادن هوشیاری.

حساسیت به این سم در شرایط هیپوکسیک، به عنوان مثال، در ارتفاعات کوهستانی یا با مسمومیت با مونوکسید کربن یا مسمومیت شدید با الکل، آشکارتر است. نیترات ها وارد روده می شوند، جایی که میکرو فلور طبیعی آنها را به نیتریت متابولیزه می کند. نیتریت ها در گردش خون سیستمیک جذب می شوند و بر هموگلوبین تأثیر می گذارند. اولین علائم مسمومیت را می توان در عرض یک ساعت با دوز اولیه زیاد یا پس از شش ساعت اگر مقدار نیترات کم بود جایگزین کرد.

لازم به یادآوری است که مسمومیت حاد با نیترات از نظر تظاهرات مشابه مسمومیت با الکل است.

جدا کردن زندگی ما از نیترات ها غیرممکن است، زیرا این امر بر تمام زمینه های زندگی انسان تأثیر می گذارد: از تغذیه تا تولید. با این حال، می توانید با رعایت قوانین ساده سعی کنید از خود در برابر مصرف بیش از حد محافظت کنید:

سبزیجات و میوه ها را قبل از خوردن بشویید؛
- مواد غذایی را در یخچال یا اتاق های مجهز نگهداری کنید.
- آب تصفیه شده بنوشید.

نیترات ها نمک ها و استرهای اسید نیتریک HNO 3 هستند. نمک - کریستال؛ کودها، مواد رنگرزی، اجزای انفجاری. نیترات های آمونیوم، قلیایی و فلزات قلیایی خاکی اغلب نیترات نامیده می شوند. هنگامی که نیترات ها به عنوان کود نادرست استفاده شوند، در محصولات کشاورزی به مقدار زیاد تجمع می یابند که می تواند منجر به مسمومیت افراد و حیوانات شود. استرها مایعات بی رنگ یا زرد روشن و با بوی خوش هستند. از استرهای حاوی چندین گروه ONO 2، به عنوان مثال، نیتروگلیسیرین استفاده می شود مواد منفجرهو داروها

1.3 وقوع نیترات ها در طبیعت، جایگاه آنها در چرخه نیتروژن.

ترکیبات نیتروژن غیر آلی در طبیعت به مقدار زیاد وجود ندارند، به استثنای نیترات سدیم، که لایه های ضخیمی را در سواحل اقیانوس آرام و شیلی تشکیل می دهد. خاک حاوی مقدار کمی نیتروژن است که عمدتاً به شکل نمک های اسید نیتریک است. نیترات های طبیعی به شکل توده های نمک مانند، شکوفه ها، پوسته ها و رسوبات یافت می شوند. تمام نیترات ها در آب بسیار محلول هستند و طعم خنک کننده ای دارند. ذخایر قابل توجهی در شیلی (استان های تاراپکا و آنتوفاگاستا) واقع شده است، جایی که نیترات های طبیعی با هالیدها، سولفات ها، سلنات ها و برخی یدات ها مرتبط هستند. در این ذخایر، پتاسیم و نیترات سدیم بخش عمده ای از ذخایر را تشکیل می دهند. نیترات های قلیایی اغلب از اثر متقابل مواد آلی نیتروژن دار و نمک های قلیایی تشکیل می شوند. به عنوان مثال، رسوب نیترات سدیم و پتاسیم در حفره ها و شکاف های سنگ ها یا راش ها. روشن مرحله مدرننیترات های طبیعی در مقادیر محدود استخراج می شوند. بخش عمده ای از ترکیبات نیتروژن از طریق شیمیایی به دست می آید.

چرخه نیتروژن- سیکلازوت بیوژئوشیمیایی بیشتر آن ناشی از عمل موجودات زنده است. میکروارگانیسم های خاک نقش بسیار مهمی در چرخه دارند و فراهم می کنند متابولیسم نیتروژن خاک- چرخه نیتروژن در خاک، که در آنجا به شکل یک ماده ساده (گاز - N 2) و یون ها وجود دارد: نیتریت ها (NO 2 -)، نیترات ها (NO 3 -) و آمونیوم (NH 4 +). غلظت این یون ها منعکس کننده وضعیت جوامع خاک است، زیرا این شاخص ها تحت تأثیر وضعیت موجودات زنده (گیاهان، میکرو فلور)، وضعیت جو و شسته شدن مواد مختلف از خاک قرار دارند. آنها قادر به کاهش غلظت مواد حاوی نیتروژن هستند که برای سایر موجودات زنده مضر هستند. آنها می توانند آمونیاک را که برای موجودات زنده سمی است، به نیترات های کمتر سمی و به نیتروژن بیولوژیکی جو تبدیل کنند. بنابراین، میکرو فلور خاک به حفظ پایداری پارامترهای شیمیایی آن کمک می کند.

تثبیت نیتروژن

ذخایر نیتروژن در طبیعت بسیار زیاد است. مقدار کل این عنصر در موجودات بیش از 25 میلیارد تن است که مقدار زیادی نیتروژن نیز در خاک یافت می شود. نیتروژن به شکل گاز N2 در هوا وجود دارد. با این حال، گاز نیتروژن (N2) که محتوای آن در اتمسفر به 78٪ حجمی می رسد، نمی تواند توسط یوکاریوت ها به تنهایی جذب شود. و برخی از باکتری ها که به آنها باکتری های تثبیت کننده نیتروژن یا تثبیت کننده نیتروژن گفته می شود، توانایی منحصر به فردی در تبدیل N2 به ترکیبات حاوی نیتروژن دارند. تثبیت نیتروژن توسط بسیاری از باکتری ها و سیانوباکتری ها امکان پذیر است. آنها یا در خاک یا در همزیستی با گیاهان و یا با چندین گونه جانوری زندگی می کنند. به عنوان مثال، خانواده حبوبات (Fabaceae) دارای چنین باکتری هایی در ریشه خود هستند. نماینده معمولی میکروارگانیسم‌های تثبیت‌کننده نیتروژن آزاد، ازتوباکتر است، یک باکتری گرم منفی که نیتروژن هوا را تثبیت می‌کند. محصولات تثبیت نیتروژن - آمونیاک ( N.H. 3 نیتریت ها

نیتریفیکاسیون

نیتروژن به شکل آمونیاک و ترکیبات آمونیوم، ناشی از فرآیندهای تثبیت نیتروژن بیوژن، به سرعت به نیترات ها و نیتریت ها اکسید می شود. این فرآیند نیتریفیکاسیون نامیده می شود و با نیتریفیکاسیون باکتری ها انجام می شود. با این حال، هیچ باکتری وجود ندارد که مستقیماً آمونیاک را به نیترات تبدیل کند. دو گروه از باکتری ها همیشه در اکسیداسیون آن شرکت می کنند: برخی از آنها آمونیاک را اکسید کرده و نیتریت تشکیل می دهند و برخی دیگر نیتریت را به نیترات اکسید می کنند. شناخته شده ترین گونه های باکتری های نیتروف کننده نیتروزوموناس و نیتروباکتر هستند. نیتروزوموناس آمونیاک را اکسید می کند:

NH 3 + 1½ O 2 = (NO 2 - ) + 2H + + H 2 O

نیتروباکتر اکسید کننده نیتریت:

(NO 2 -) + ½ O 2 = NO 3 -

باکتری های اکسید کننده آمونیاک بستری را برای باکتری های اکسید کننده نیتریت فراهم می کنند. از آنجایی که غلظت بالای آمونیاک بر روی نیتروباکتر، نیتروزوموناس اثر سمی دارد، با استفاده از آمونیاک و تولید اسید، شرایط زندگی نیتروباکتر را بهبود می بخشد.

نیتریفایرها باکتری های گرم منفی از خانواده Nitrobacteracea هستند. آنها برای رشد و تولید مثل طبیعی نیازی به ترکیبات کربن ندارند، آنها قادر به کاهش CO 2 به ترکیبات آلی هستند، با استفاده از انرژی اکسیداسیون ترکیبات نیتروژن معدنی - آمونیاک و نیتریت. یعنی نیتریفایرها باکتری هایی هستند که می توانند به طور انحصاری از ترکیبات معدنی تغذیه کنند و فرآیند کموسنتز، سنتز ترکیبات آلی از مواد معدنی را انجام دهند. شیموسنتز روشی برای جذب کربن غیر آلی توسط موجودات زنده است که جایگزینی برای فتوسنتز است. گیاهان از نیترات ها برای تشکیل مواد آلی مختلف استفاده می کنند. حیوانات پروتئین های گیاهی، اسیدهای آمینه و سایر مواد حاوی نیتروژن را همراه با غذا مصرف می کنند. بنابراین، گیاهان نیتروژن آلی را در دسترس سایر موجودات - مصرف کنندگان قرار می دهند.

همه موجودات زنده نیتروژن را تامین می کنند محیط زیست. از یک طرف، همه آنها محصولات متابولیسم نیتروژن را در طول زندگی خود آزاد می کنند: آمونیاک، اوره و اسید اوریک. دو ترکیب آخر در خاک تجزیه می شوند و آمونیاک ایجاد می کنند (که وقتی در آب حل می شود، یون آمونیوم تولید می کند).

آمونیفیکیشن

اسید اوریک ترشح شده توسط پرندگان و خزندگان نیز به سرعت توسط گروه های خاصی از میکروارگانیسم ها معدنی می شود و NH 3 و CO 2 را تشکیل می دهد. از سوی دیگر، نیتروژن موجود در موجودات زنده، پس از مرگ آنها، تحت آمونیفیکاسیون (تجزیه ترکیبات پیچیده حاوی نیتروژن با آزاد شدن آمونیاک و یون های آمونیوم (NH 4 +)) و نیتریفیکاسیون قرار می گیرد.

نیترات زدایی

محصولات نیتریفیکاسیون - NO 3 - و NO 2 - متعاقباً مشمول نیترات زدایی می شوند. این فرآیند کاملاً به دلیل فعالیت باکتری‌های نیترات‌زدایی اتفاق می‌افتد که توانایی کاهش نیترات را از طریق نیتریت به اکسید نیتروژن گازی (N 2 O) و نیتروژن (N 2) دارند. این گازها آزادانه وارد جو می شوند.

10 [H] + 2 H + + 2NO 3 - = N 2 + 6 H 2 O

در غیاب اکسیژن، نیترات به عنوان گیرنده نهایی هیدروژن عمل می کند. توانایی به دست آوردن انرژی با استفاده از نیترات به عنوان گیرنده نهایی هیدروژن برای تشکیل یک مولکول نیتروژن در باکتری ها گسترده است. اتلاف موقت نیتروژن در مناطق محدودی از خاک بدون شک با فعالیت باکتری‌های نیتروژن‌کننده مرتبط است. بنابراین، چرخه نیتروژن بدون مشارکت میکرو فلور خاک غیرممکن است.

جذب

ترکیبات نیتروژن قابل جذب می توانند در خاک به شکل معدنی (نیترات) تجمع یابند یا می توانند به عنوان نیتروژن آلی در موجودات زنده گنجانده شوند. جذب و کانی سازی به ترتیب تعیین کننده جذب ترکیبات نیتروژن از خاک، ادغام آنها در بیومولکول های گیاهی و تبدیل آنها به نیتروژن معدنی پس از مرگ گیاه است. جذب عبارت است از انتقال نیتروژن معدنی (مانند نیترات) به شکل آلی نیتروژن مانند اسیدهای آمینه. نیترات توسط آنزیم ها ابتدا به نیتریت (نیترات ردوکتاز) و سپس به آمونیاک (نیتریت ردوکتاز) تبدیل می شود. آمونیاک بخشی از اسیدهای آمینه است.

عوامل موثر بر چرخه نیتروژن در بیوسنوزهای انسانی

در غیاب فعالیت انسانی، فرآیندهای تثبیت نیتروژن و نیتریفیکاسیون تقریباً به طور کامل توسط واکنش های مخالف نیترات زدایی متعادل می شوند. بخشی از نیتروژن از گوشته با فوران های آتشفشانی وارد جو می شود، بخشی به طور محکم در خاک ها و مواد معدنی رسی ثابت می شود، علاوه بر این، نیتروژن دائماً از لایه های بالایی جو به فضای بین سیاره ای نشت می کند. اما در حال حاضر، چرخه نیتروژن تحت تأثیر بسیاری از عوامل انسانی است. اولا، این باران اسیدی است - پدیده ای که در آن pH باران و برف به دلیل آلودگی هوا با اکسیدهای اسیدی (به عنوان مثال اکسیدهای نیتروژن) کاهش می یابد. شیمی این پدیده به شرح زیر است. برای سوزاندن سوخت های فسیلی، هوا یا مخلوطی از سوخت و هوا به موتورهای احتراق داخلی و بویلرها عرضه می شود. تقریبا 4/5 هوا از گاز نیتروژن و 1/5 از اکسیژن تشکیل شده است. در دماهای بالا ایجاد شده در داخل تاسیسات، واکنش نیتروژن با اکسیژن ناگزیر رخ می دهد و اکسید نیتروژن تشکیل می شود:

N 2 + O 2 = 2NO - Q

این واکنش گرماگیر است و در شرایط طبیعی هنگام تخلیه رعد و برق رخ می دهد و همچنین با سایر پدیده های مغناطیسی مشابه در جو نیز همراه است. امروزه در نتیجه فعالیت های ما، انسان ها تجمع اکسید نیتریک (II) را در این سیاره به شدت افزایش می دهند. اکسید نیتریک (II) به راحتی در شرایط عادی به اکسید نیتروژن (IV) اکسید می شود:

2NO 2 + H 2 O = HNO 3 + HNO 2

اسیدهای نیتریک و نیتروژن تشکیل می شوند. در قطرات آب اتمسفر، این اسیدها تجزیه شده و به ترتیب یون های نیترات و نیتریت را تشکیل می دهند و یون ها با باران اسیدی وارد خاک می شوند. دومین گروه از عوامل انسانی موثر بر متابولیسم نیتروژن خاک، انتشارات تکنولوژیکی اکسیدهای نیتروژن یکی از رایج ترین آلاینده های هوا هستند. و افزایش مداوم تولید آمونیاک، سولفوریک و اسید نیتریک ارتباط مستقیمی با افزایش حجم گازهای زائد و در نتیجه افزایش میزان اکسیدهای نیتروژن منتشر شده در جو دارد. گروه سوم از عوامل، کوددهی بیش از حد خاک با نیتریت ها، نیترات ها (نمره) و کودهای آلی است. در نهایت، متابولیسم نیتروژن خاک تحت تأثیر افزایش سطوح آلودگی بیولوژیکی قرار می گیرد. علل احتمالی: تنظیم مجدد فاضلاب، عدم رعایت استانداردهای بهداشتی (راه رفتن سگ، دفن زباله های آلی کنترل نشده، عملکرد ضعیف سیستم های فاضلاب و غیره). در نتیجه، خاک با آمونیاک، نمک های آمونیوم، اوره، ایندول، مرکاپتان ها و سایر محصولات تجزیه آلی آلوده می شود. آمونیاک اضافی در خاک تشکیل می شود که سپس توسط باکتری ها به نیترات تبدیل می شود.

بازدیدها: 9564

22.06.2017

مشکل تجمع نیترات ها و نیتریت ها در محصولات غذایی (سبزیجات، میوه ها، آب آشامیدنی و غیره) امروزه کاملاً حاد است. عدم آگاهی منجر به سوء تفاهم، دست کم گرفتن یا برعکس، نمایشی شدن موقعیت می شود. نیتریت ها و نیترات ها چیست؟ و چه خطری برای بدن ما دارند؟

نیترات هانمکهای اسید نیتریک (HNO 3) هستند و نیتریت ها- نمک های نیتروژن (HNO 2). در محیط طبیعی، نیترات ها در طی تجزیه مواد آلی حاوی نیتروژن تشکیل می شوند. همچنین همراه با کودهای معدنی نیتروژن (نمره) وارد خاک می شوند. در سلول‌های گیاهی، نیترات‌هایی که از خاک می‌آیند ابتدا به نیتریت‌ها، سپس به اسیدهای آمینه و متعاقباً به پروتئین تبدیل می‌شوند. این فرآیند به طور مداوم در گیاهان اتفاق می افتد، بنابراین قسمت خاصی از نیترات ها به طور مداوم در شیره سلولی وجود دارد.

هنگامی که در معده، نیترات ها می توانند به نیتریت ها تبدیل شوند، که در دوزهای کم اثر گشادکننده عروق و ضد اسپاسم دارند که به کاهش فشار خون کمک می کند. اگر مصرف محصولات حاوی نیترات رخ دهد مدت طولانیو در مقادیر قابل توجهی، اختلال در متابولیسم کربوهیدرات و پروتئین ممکن است رخ دهد. در عین حال میزان متهموگلوبین خون افزایش می یابد که برخلاف هموگلوبین قادر به اشباع خون با اکسیژن و انتقال آن به سلول ها و اندام ها نیست. همچنین مشخص شده است که، تحت شرایط خاصی، نیترات ها می توانند به نیتروزامین ها، مواد سرطان زایی که باعث تشکیل تومورهای بدخیم می شوند، تبدیل شوند.

تجمع نیترات ها در گیاهان با عوامل زیادی از جمله نور ناکافی، تغییرات دمایی ناگهانی در طول فصل رشد گیاهان، خشکی یا رطوبت بیش از حد، کمبود یا بیش از حد عناصر غذایی، نسبت نادرست آنها، اسیدیته خاک و موارد دیگر مرتبط است. خصوصیات بیولوژیکی گونه های مختلف گیاهی نیز در این امر نقش بسزایی دارد. بنابراین، در میان محصولات مستعد تجمع قابل توجه نیترات ها، می توان کاهو، شوید، اسفناج، تربچه، تربچه، سرمه و چغندر قرمز را برجسته کرد. هویج، جعفری، کرفس، کلم و خیار گلخانه ای می توانند مقادیر بسیار کمتری از آنها را جمع کنند. و محصولاتی مانند سیب زمینی، گوجه فرنگی، فلفل، نخود، پیاز، خیار که در زمین باز رشد می کنند با محتوای کم نیترات مشخص می شوند. شرایط رشد نیز از اهمیت بالایی برخوردار است: در گیاهان گلخانه ای، غلظت نیترات ها معمولاً 1.5 - 2 برابر بیشتر از همان محصولاتی است که در زمین باز رشد می کنند. نیترات های نسبتا کمی در انواع توت ها و میوه ها وجود دارد، آنها برای بدن ما بی خطرترین هستند.

بسیار مهم است که بدانید از تبدیل نیترات ها به ترکیبات نامطلوب به میزان قابل توجهی توسط اسید اسکوربیک (ویتامین C) که منبع اصلی آن سبزیجات به ویژه گیاهان برگ سبز هستند، جلوگیری می شود. به عنوان یک قاعده، آنها نیترات زیادی را جمع می کنند، اما همراه با آنها از ویتامین C نیز استفاده می کنیم. محتوای آن در برگ جعفری به 290 میلی گرم در 100 گرم می رسد، برای شوید این رقم کمی کمتر است - 180 میلی گرم در 100 گرم. برای گل کلم - 105 میلی گرم / 100 گرم، و در برگ اسفناج - 72 میلی گرم / 100 گرم.

توزیع نیترات ها در قسمت های مختلف گیاهان نیز به صورت نابرابر اتفاق می افتد و به ساختار و ویژگی های بیولوژیکی آنها بستگی دارد. به عنوان مثال، در سبزیجات برگدار، حداکثر غلظت در دمبرگ و رگبرگ برگها مشاهده می شود. در برگهای بیرونی کلم و سر کاهو، مقدار نیترات 2 تا 2.5 برابر بیشتر از برگهای داخلی است. در پوست سیب زمینی، خیار، کدو - بیشتر از پالپ، و در سبزیجات ریشه (چغندر، تربچه، تربچه) تا حد امکان در قسمت پایین (خود ریشه) و بالا (نزدیک برگها) جمع می شوند. . این ویژگی‌ها به شما کمک می‌کند قسمت خوراکی سبزیجات را انتخاب کنید و از خوردن پوست، ریشه یا برگ‌های بیرونی پر از نیترات محافظت کنید.

بر اساس تحقیقات چندین ساله در بسیاری از کشورهای جهان، سازمان جهانی بهداشت (WHO) میزان مجاز مصرف روزانه نیترات را تعیین کرده است که 3.6 میلی گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن انسان است. بر این اساس جدولی از میزان مجاز نیترات در سبزیجات و میوه ها تهیه شده است.

در میان بسیاری از عوامل مؤثر بر تجمع نیترات ها در گیاهان، نقش اصلی به آن تعلق دارد شرایط محیطی، به ویژه رژیم سبک، تکنولوژی کشت کشاورزی و ویژگی های بیولوژیکیانواع گیاهان برای تشکیل پروتئین های خود به نیتروژن نیاز دارند که منابع آن در خاک آمونیاک و نیترات است. آمونیاکی که از طریق سیستم ریشه وارد گیاهان می شود بلافاصله به آن می پیوندد اسیدهای آلیو اسیدهای آمینه را تشکیل می دهد. برای این کار ابتدا نیترات ها باید به آمونیاک تبدیل شوند. برای انجام چنین واکنشی به انرژی نیاز است که منبع آن خورشید است. به همین دلیل است که محصولات در عرض های جغرافیایی جنوبی دارای محتوای نیترات کمتری در مقایسه با گیاهان ساکن در مناطق شمالی هستند.

رشد سبزیجات در گلخانه های کم نور، در مناطق سایه دار در زمین باز، ضخیم شدن بیش از حد کاشت ها، گرفتگی بستر با علف های هرز، غیبت طولانی مدت هوای آفتابی - همه این شرایط به تجمع بیش از حد نیترات ها در محصولات کمک می کند. این به دلیل کاهش شدت فتوسنتز است که به تشکیل کربوهیدرات ها کمک می کند. این کربوهیدرات ها هستند که متعاقباً نیترات های وارد شده به گیاهان را از خاک به ترکیبات آلی پیچیده تر تبدیل می کنند.

محتوای نیترات همچنین به نوع خاکی که محصولات گیاهی در آن رشد می کنند بستگی دارد: در گیاهانی که روی لوم شنی رشد می کنند، این شاخص 20 تا 25٪ کمتر از آنهایی است که در خاک های غنی از مواد آلی، به ویژه در باتلاق های ذغال سنگ نارس در دشت سیلابی رشد می کنند. عوامل محیطی مانند تغییرات ناگهانی دما و آبیاری ناهموار که به اختلال در فرآیند متابولیک در گیاهان کمک می کند نیز بر محتوای نیترات تأثیر می گذارد.

در بین دلایل زراعی، بیشترین تأثیر را تغذیه نیتروژنی گیاهان و نسبت عناصر اصلی تغذیه معدنی (نیتروژن، فسفر و پتاسیم) است. محتوای نیترات در گیاهان به طور مستقیم به مقدار کودهای نیتروژن در خاک بستگی دارد: هر چه دوز نیتروژن بیشتر باشد، مقدار نیترات بیشتر است (مطابق با شرایط بهینه رشد و نمو). اگر شرایط نور، دما و رطوبت نقض شود، حتی مقدار کمی کود نیتروژن می تواند باعث نیترات اضافی در گیاهان شود.

به منظور جلوگیری از تجمع نیترات ها در محصولات گیاهی، آلودگی خاک واقع در نزدیکی آب و آب های زیرزمینی به نیترات ها و نیتریت ها و اتمسفر با اکسیدهای نیتروژن، باید به شدت از میزان بهینه مصرف کودهای حاوی نیتروژن پیروی کرد. . برای نیترات آمونیوم استفاده از آن به مقدار 120 - 170 گرم در 10 متر مربع کافی خواهد بود. اشکال کودها نیز تأثیر زیادی بر میزان فوق اشباع و آلودگی به نیترات دارند، بنابراین ترجیحاً از آمونیوم (سولفات آمونیوم، کلرید آمونیوم) و آمید (اوره) استفاده شود. میزان کاربرد برای اولی 220-300 گرم در 10 متر مربع و برای دومی به ترتیب 100-140 گرم در 10 متر مربع است. یک پیش نیاز همچنین ترکیب کودهای نیتروژن با کودهای فسفر و پتاسیم به نسبت 1: 1 - 1.2: 1.5 است، زیرا کمبود آنها (به ویژه پتاسیم) باعث افزایش مقدار نیترات می شود. تامین عناصر ریز ضروری گیاهان را نیز نمی توان نادیده گرفت.

تجمع نیترات ها در گیاهان به نوع، جنس، واریته و خصوصیات ژنتیکی آنها نیز بستگی دارد. محصولاتی هستند که حتی در صورت وجود مقادیر ناچیز در محیط قادر به جمع آوری نیترات هستند. اینها شامل نمایندگان خانواده کدو تنبل (خیار، کدو سبز، کدو حلوایی، کدو تنبل، خربزه، هندوانه، لوفا)، خانواده Brassica (تربچه، ترب، ترب، کلم) و Chenopodiaceae (کینوا، اسفناج، چغندر) هستند. تفاوت های رقمی، حتی در یک محصول مشابه، می تواند تفاوت دو تا پنج برابری در مقدار نیترات های موجود ایجاد کند.

یکی از راه‌های کاهش جریان نیترات‌ها به محصولات و محیط زیست، استفاده از کودهای معدنی و عمدتاً نیتروژنی (باند) موضعی است. در عین حال، مصرف آنها به نصف کاهش می یابد و عملکرد در همان سطح باقی می ماند. روش مشابهی نیز در باغ ها استفاده می شود و مخلوطی از هوموس (3 - 5 کیلوگرم)، سوپر فسفات (1 کیلوگرم) و نمک پتاسیم (1 کیلوگرم) در چاه های کوچک (عمق - تا 50 سانتی متر، قطر - تا 20 سانتی متر) قرار می گیرد. ) در حاشیه نزدیک به دایره تنه و در فاصله 0.7 - 1.0 متری از یکدیگر تشکیل می شوند.

استفاده از کودهای نیتروژن در خاک های یخ زده و ذوب شده یا در خاک های بسیار اسیدی (pH) توصیه نمی شود.< 4) и на участках, богатых минеральным азотом. Для картофеля и овощей нельзя использовать аммиачную воду или безводный аммиак. Также существенно увеличивает накопление нитратов в картофеле значительное количество извести, находящееся в почве.

رعایت استانداردها هنگام افزودن اجزای ارگانیک به همان اندازه مهم است. به عنوان مثال، استفاده از چرک تازه بدون بستر در بهار در زیر سیب زمینی در محدوده 30 تا 90 کیلوگرم در 10 متر مربع منجر به تجمع قابل توجهی نیترات نسبت به استفاده از کودهای معدنی می شود. بنابراین لازم است کودهای آلی در پاییز، قبل از شخم پاییزه یا زیر کشت قبلی مصرف شود.

سبزیجات "ارگانیک" بسیار محبوب که اکنون در خاکهای بارور شده با مواد آلی رشد می کنند تقریباً به اندازه آنهایی که با استفاده از کودهای سنتز آماده رشد می کنند ایمن نیستند. همین کود یا هوموس توسط سیستم ریشه گیاهان فقط به صورت محلول های آبی حاوی همان نیترات ها و نیتریت های تشکیل شده در حین کانی سازی کود (هوموس) مصرف می شود. و ایمنی سبزیجات برای بدن انسان به طور مستقیم فقط به غلظت نیترات (نیتریت) در آنها بستگی دارد محلول های آبی. در عمل، محاسبه دوز مطمئن کودهای نیتروژنی آماده بسیار در دسترس و موثرتر از کود (هوموس) است. در مورد دوم، عوامل غیرقابل پیش بینی بسیار زیادی بر روند معدنی شدن خود کود آلی تأثیر می گذارد و خطر مصرف بیش از حد گیاهان با ترکیبات خطرناک در طول تغذیه آنها بسیار زیاد است. بنابراین، نظر در مورد مزایای "محصولات ارگانیک" و ایمنی آن به دلیل عدم وجود نیترات در میوه ها فقط یک افسانه بی اساس است که برای افزایش تقاضا و سود ایجاد شده است.

توصیه می شود کود نیتروژن را در زمین های شخصی در هوای آفتابی گرم در بعد از ظهر انجام دهید. در عین حال حرارت زیاد منجر به تبخیر سریع رطوبت و افزایش غلظت کودها می شود، بنابراین تغذیه برگی باعث سوختگی قسمت های رویشی گیاهان می شود.
هنگام کاشت سبزیجات گلخانه ای، لازم است به یاد داشته باشید که آخرین کوددهی با کودهای نیتروژن باید حداکثر یک هفته قبل از برداشت انجام شود: هر چه این مدت طولانی تر باشد، نیترات کمتری در محصول باقی می ماند. همچنین در گلخانه ها نباید اجازه نوسانات شدید دما، رطوبت و ضخیم شدن کاشت ها و محصولات را داد. توصیه می شود محصولات گلخانه ای را در هوای آفتابی خشک، در اواخر بعد از ظهر جمع آوری کنید - در این زمان است که محتوای نیترات در سبزیجات کمترین مقدار است. آخرین تغذیه خربزه و خربزه باید قبل از مرحله گلدهی گلهای ماده انجام شود.

یکی دیگر از راه های تنظیم نیترات در سبزیجات، رعایت زمان بهینه رشد و برداشت آنهاست. مشخص است که گیاهان جوان با تجمع قابل توجهی نیترات بیشتر از گیاهان بالغ مشخص می شوند. این با یک دوره رشد شدید و فرآیندهای متابولیکی فعال تر توضیح داده می شود که نیاز به حضور نیترات برای تشکیل اندام های جدید، تشکیل میوه ها و دانه ها دارد. محصولات با فصل رشد کوتاه نیز در مقایسه با گیاهان با فصل رشد طولانی دارای سطوح بالاتر نیترات هستند.

آسیب به گیاهان توسط حشرات مضر یا بیماری های آنها نیز به افزایش میزان نیترات موجود کمک می کند، بنابراین باید از چنین عوامل منفی اجتناب شود. اما استفاده از آفت کش ها در بستر باغ یا گلخانه بسیار نامطلوب است. راه های زیادی برای جلوگیری از توسعه بیماری ها و محافظت از محصولات در برابر آفات وجود دارد روش های ایمنبر اساس دستور العمل های عامیانه استفاده از محصولات طبیعی حفاظت از گیاهان و همچنین رعایت موارد فوق و برخی عوامل دیگر به شما این امکان را می دهد که محصولات باکیفیت خود را با محتوای نیترات کم در زمین های باغ خود به دست آورید.

که با سبزیجات و میوه ها جذب می کنیم نمک های اسید نیتریک هستند. به سادگی - نمک نمک، همانطور که قبلا نامیده می شد. اگر می توانید سخاوتمندانه کودهای معدنی را برای رشد سرسبز اضافه کنید، چرا یک کشاورز باید با کود گاو یا اسب (به هر حال، این چیزها را این روزها در طول روز پیدا نمی کنید) زحمت بکشد؟ آیا تا به حال هنگام پوست کندن سیب زمینی لکه های سیاه روی برش دیده اید؟ به احتمال زیاد با کودهای نیترات کود داده شده است. خوب، چگونه در مورد این همه پیش می روید؟ به هر حال، سلامتی در درجه اول به آنچه می خوریم بستگی دارد. و ما اغلب غذا می خوریم سبزیجات،پر شده با نیترات من شیمیدان نیستم، دارم ساده می کنم، اما مشکل مربوط است.

وجود نیترات در گیاهان اگر در حد نرمال باشد طبیعی است. اما با وجود نیترات زیاد، سبزیجات می توانند کاملاً سمی باشند.

نیترات چگونه وارد بدن انسان می شود؟

بیشتر نیترات ها در نهایت وارد می شوند ارگانیسمبا سبزیجات کنسرو شده یا تازه (تقریباً 50٪ ارزش روزانه)؛

مقدار بسیار کمی - با شیر و محصولات پخته شده؛

بخش کوچکی از آن در گوشت و ماهی تازه است، اما با افزودن نیترات ها به منظور نگهداری طولانی مدت، مقدار آنها به شدت افزایش می یابد.

از طریق آب آشامیدنی. نیترات از مزارع وارد می شود آب های زیرزمینی، و سپس به سیستم های آبگیری.

چرا نیترات ها خطرناک هستند؟

نیترات ها به تشکیل متهموگلوبین در خون کمک می کنند که قادر به رساندن اکسیژن به اندام ها و بافت ها نیست و در نتیجه خفگی احتمالی را به همراه دارد. عملکرد کبد مختل شده و فشار خون کاهش می یابد. زمانی که سطح متهموگلوبین خون از 20 درصد بیشتر شود، این حد خطرناک تلقی می شود. نیترات ها به ویژه برای کودکان مضر هستند سن پایین، زیرا آنها هنوز یک سیستم آنزیمی تشکیل نداده اند.

نحوه برخورد با نیترات ها

تجمع نیترات ها نه تنها به کاربرد کودهای معدنی بستگی دارد. مقدار آنها همچنین به خود سبزیجات بستگی دارد، جایی که رشد کرده است - در گلخانه یا در زمین باز، در سایه یا در آفتاب. مقدار نیترات ها متفاوت است بخش های مختلفگیاهان

چند نکته کاربردی

قبل از شستشو و پوست کندن مقدار نیترات در سبزیجات را تا 10 درصد کاهش می دهد.

پوست آنها حاوی بیشترین نیترات است، بنابراین در برخی موارد، پوست کندن آن ایده خوبی است.

میوه های رسیده حاوی نیترات کمتری نسبت به میوه های سبز هستند.
- در برگ های کرفس، جعفری و شوید 2 برابر کمتر از ساقه ها وجود دارد.

در برگ کلم سفید، 2/3 نیترات در ساقه است.

در قسمت سطحی هویج 70 درصد کمتر از هسته آن وجود دارد.

تربچه و خیار در پوست خود 60 درصد نیترات بیشتری نسبت به قسمت های داخلی خود دارند (بهتر است خیارها را پوست بگیرید).
- هندوانه و خربزه نیازی به خوردن پالپ سبز در مجاورت پوست ندارند.

فقط از سالادهای تازه تهیه شده استفاده کنید. حتی نگهداری کوتاه مدت آنها در یخچال به تبدیل نیترات ها به نیتریت های خطرناک تر کمک می کند.

نوشیدن چای سبز نیترات های وارد شده به بدن را خنثی می کند.

با استفاده از این نکات، قطعا سطح نیترات خود را کاهش خواهید داد. اما لازم نیست سعی کنید به طور کامل از شر آنها خلاص شوید. این غیر ممکن است، حتی مضر. از آنجایی که ویتامین ها از جمله ویتامین C نیز در همان زمان از بین می روند.

با دقت! هندوانه های زودرس! ویدئو

نظر بدهید

اسید نیتریکیک اسید قوی است نمک های آن - نیترات ها- از اثر HNO 3 بر روی فلزات، اکسیدها، هیدروکسیدها یا کربنات ها به دست می آید. تمام نیترات ها در آب بسیار محلول هستند. یون نیترات در آب هیدرولیز نمی شود.

نمک های اسید نیتریک در هنگام گرم شدن به طور غیر قابل برگشت تجزیه می شوند و ترکیب محصولات تجزیه توسط کاتیون تعیین می شود:

الف) نیترات های فلزات واقع در سری ولتاژ سمت چپ منیزیم:

ب) نیترات های فلزات واقع در محدوده ولتاژ بین منیزیم و مس:

ج) نیترات های فلزات واقع در سری ولتاژ سمت راست جیوه:

د) نیترات آمونیوم:

نیترات ها در محلول های آبی عملاً نشان نمی دهند خواص اکسیداتیو، اما در دماهای بالا در حالت جامد آنها عوامل اکسید کننده قوی هستند، به عنوان مثال، در هنگام همجوشی جامدات:

روی و آلومینیوم در محلول قلیایی نیترات را به NH 3 کاهش می دهند:

نیترات ها به طور گسترده ای به عنوان کود استفاده می شوند. علاوه بر این، تقریباً همه نیترات ها در آب بسیار محلول هستند، بنابراین تعداد بسیار کمی از آنها در طبیعت به شکل مواد معدنی وجود دارد. استثناها نیترات شیلی (سدیم) و نیترات هندی (نیترات پتاسیم) هستند. بیشتر نیترات ها به صورت مصنوعی به دست می آیند.

نیتروژن مایع به عنوان مبرد و برای سرما درمانی استفاده می شود. در پتروشیمی از نیتروژن برای تصفیه مخازن و خطوط لوله، بررسی عملکرد خطوط لوله تحت فشار و افزایش تولید میادین استفاده می شود. در معدن، از نیتروژن می توان برای ایجاد یک محیط ضد انفجار در معادن و برای گسترش لایه های سنگ استفاده کرد.

یکی از زمینه های مهم کاربرد نیتروژن، استفاده از آن برای سنتز بیشتر طیف گسترده ای از ترکیبات حاوی نیتروژن مانند آمونیاک، کودهای نیتروژنی، مواد منفجره، رنگ ها و غیره است. مقادیر زیادی نیتروژن در تولید کک استفاده می شود. خاموش کردن کک") در هنگام تخلیه کک از باتری های کوره کک، و همچنین برای "فشار دادن" سوخت در موشک ها از مخازن به پمپ ها یا موتورها.

در صنایع غذایینیتروژن به عنوان یک افزودنی غذایی ثبت شده است E941به عنوان یک محیط گازی برای بسته بندی و ذخیره سازی، مبرد و نیتروژن مایع در بطری روغن ها و نوشیدنی های غیر گازدار برای ایجاد فشار اضافی و یک محیط بی اثر در ظروف نرم استفاده می شود.

محفظه لاستیک ارابه فرود هواپیما با گاز نیتروژن پر شده است.

31. فسفر – تولید، خواص، کاربرد. آلوتروپی. فسفین، نمک های فسفونیوم - آماده سازی و خواص. فسفیدهای فلزی، آماده سازی و خواص.

فسفر- عنصر شیمیایی گروه پانزدهم دوره سوم جدول تناوبی D. I. مندلیف; دارای عدد اتمی 15 است. این عنصر بخشی از گروه پنیکتوژن است.

فسفر از آپاتیت ها یا فسفریت ها در نتیجه برهمکنش با کک و سیلیس در دمای حدود 1600 درجه سانتی گراد به دست می آید:

بخارات فسفر حاصل در گیرنده زیر یک لایه آب متراکم می شود و به یک تغییر آلوتروپیک به شکل فسفر سفید تبدیل می شود. به جای فسفریت ها، برای به دست آوردن فسفر عنصری، سایر ترکیبات غیر آلی فسفر را می توان با زغال سنگ کاهش داد، به عنوان مثال، اسید متافسفریک:

خواص شیمیاییفسفر تا حد زیادی توسط اصلاح آلوتروپیک آن تعیین می شود. فسفر سفید بسیار فعال است، در فرآیند انتقال به فسفر قرمز و سیاه، فعالیت شیمیایی کاهش می یابد. فسفر سفید در هوا هنگامی که توسط اکسیژن اتمسفر اکسید می شود دمای اتاقنور مرئی ساطع می کند، درخشش به دلیل واکنش انتشار نور اکسیداسیون فسفر است.

فسفر به راحتی توسط اکسیژن اکسید می شود:

(با اکسیژن اضافی)

(با اکسیداسیون کند یا کمبود اکسیژن)

با بسیاری از مواد ساده - هالوژن، گوگرد، برخی از فلزات تعامل دارد و خواص اکسید کننده و کاهنده را نشان می دهد: با فلزات - یک عامل اکسید کننده، فسفیدها را تشکیل می دهد. با غیر فلزات - یک عامل کاهنده.

فسفر عملا با هیدروژن ترکیب نمی شود.

در محلول‌های غلیظ سرد قلیایی‌ها، واکنش نامتناسب نیز به کندی رخ می‌دهد:

عوامل اکسید کننده قوی فسفر را به اسید فسفریک تبدیل می کنند:

واکنش اکسیداسیون فسفر زمانی رخ می دهد که نمک برتوله به عنوان یک عامل اکسید کننده عمل می کند.

فعال ترین، سمی ترین و قابل اشتعال ترین مواد شیمیایی، فسفر سفید ("زرد") است، به همین دلیل است که اغلب از آن (در بمب های آتش زا و غیره) استفاده می شود.

فسفر قرمز اصلاح اصلی تولید و مصرف شده توسط صنعت است. این ماده در تولید کبریت، مواد منفجره، ترکیبات آتش زا، انواع سوخت و همچنین روان کننده های فشار شدید، به عنوان یک ماده در تولید لامپ های رشته ای استفاده می شود.

فسفر عنصری در شرایط عادیبه شکل چندین تغییر آلوتروپیک پایدار وجود دارد. تمام تغییرات آلوتروپیک احتمالی فسفر هنوز به طور کامل مورد مطالعه قرار نگرفته است (2016). به طور سنتی، چهار تغییر متمایز می شود: فسفر سفید، قرمز، سیاه و فلزی. گاهی اوقات به آنها نیز گفته می شود اصلی تغییرات آلوتروپیک، به این معنی است که سایر اصلاحات توصیف شده مخلوطی از این چهار هستند. در شرایط استاندارد، تنها سه تغییر آلوتروپیک فسفر پایدار هستند (به عنوان مثال، فسفر سفید از نظر ترمودینامیکی ناپایدار است (وضعیت شبه ساکن) و در طول زمان در شرایط عادی به فسفر قرمز تبدیل می‌شود). در شرایط فشارهای بسیار بالا، شکل فلزی عنصر از نظر ترمودینامیکی پایدار است. همه تغییرات در رنگ، تراکم و سایر تغییرات فیزیکی و ویژگی های شیمیاییبه خصوص از نظر فعالیت شیمیایی. هنگامی که حالت یک ماده به یک اصلاح ترمودینامیکی پایدارتر تغییر می کند، فعالیت شیمیایی کاهش می یابد، به عنوان مثال، در طول تبدیل متوالی فسفر سفید به قرمز، سپس قرمز به سیاه (فلزی).

فسفین (هیدروژن فسفید, هیدروژن فسفید, هیدرید فسفر، فسفان PH 3) یک گاز بی رنگ و سمی (در شرایط عادی) با بوی خاص ماهی فاسد است.

فسفین از واکنش فسفر سفید با قلیایی داغ به دست می آید، به عنوان مثال:

همچنین می توان آن را با تصفیه فسفیدها با آب یا اسیدها به دست آورد:

هنگام گرم شدن، کلرید هیدروژن با فسفر سفید واکنش می دهد:

تجزیه یدید فسفونیوم:

تجزیه اسید فسفونیک:

یا بازیابی آن:

خواص شیمیایی.

فسفین با همتای خود یعنی آمونیاک بسیار متفاوت است. فعالیت شیمیایی آن بیشتر از آمونیاک است. مورد دوم با این واقعیت توضیح داده می شود که پیوندهای H-P به طور ضعیف قطبی شده اند و فعالیت جفت الکترون های تنها در فسفر (3s2) کمتر از نیتروژن (2s2) در آمونیاک است.

در غیاب اکسیژن، هنگامی که گرم می شود، به عناصر تجزیه می شود:

به طور خود به خود در هوا مشتعل می شود (در حضور بخار دی فسفین یا در دمای بالای 100 درجه سانتیگراد):

خواص ترمیمی قوی را نشان می دهد:

هنگام تعامل با اهداکنندگان پروتون قوی، فسفین می تواند نمک های فسفونیوم حاوی یون PH 4 + (مشابه آمونیوم) تولید کند. نمک های فسفونیوم، بی رنگ مواد کریستالیبسیار ناپایدار، به راحتی هیدرولیز می شود.

نمک های فسفونیوم، مانند خود فسفین، عوامل کاهنده قوی هستند.

فسفیدها- ترکیبات دوتایی فسفر با سایر ترکیبات کمتر الکترونگاتیو عناصر شیمیایی، که در آن فسفر حالت اکسیداسیون منفی از خود نشان می دهد.

بیشتر فسفیدها ترکیبات فسفر با فلزات معمولی هستند که از برهمکنش مستقیم مواد ساده به دست می آیند:

Na + P (قرمز) → Na 3 P + Na 2 P 5 (200 درجه سانتیگراد)

فسفید بور را می توان از طریق برهمکنش مستقیم مواد در دمای حدود 1000 درجه سانتیگراد یا از واکنش تری کلرید بور با فسفید آلومینیوم بدست آورد:

BCl 3 + AlP → BP + AlCl 3 (950 درجه سانتیگراد)

فسفیدهای فلزی ترکیبات ناپایداری هستند که با آب و اسیدهای رقیق تجزیه می شوند. این فسفین و در مورد هیدرولیز، هیدروکسید فلز در صورت برهمکنش با اسیدها، نمک تولید می کند.

Ca 3 P 2 + 6H 2 O → 3Ca(OH) 2 + 2PH 3

Ca 3 P 2 + 6HCl → 3CaCl 2 + 2PH 3

هنگامی که به طور متوسط ​​گرم می شود، اکثر فسفیدها تجزیه می شوند. تحت فشار اضافی بخار فسفر ذوب می شود.

برعکس، بور فسفید BP نسوز (نقطه ذوب 2000 درجه سانتیگراد، با تجزیه)، یک ماده بسیار بی اثر است. تنها با اسیدهای اکسید کننده غلیظ تجزیه می شود، هنگامی که با اکسیژن، گوگرد و مواد قلیایی حرارت داده می شود در طول پخت واکنش نشان می دهد.

32. اکسیدهای فسفر - ساختار مولکول ها، آماده سازی، خواص، کاربرد.

فسفر چندین اکسید تشکیل می دهد. مهمترین آنها اکسید فسفر (V) P 4 O 10 و اکسید فسفر (III) P 4 O 6 است. اغلب فرمول های آنها به شکل ساده شده - P 2 O 5 و P 2 O 3 نوشته می شود. ساختار این اکسیدها آرایش چهار وجهی اتم های فسفر را حفظ می کند.

اکسید فسفر (III) P 4 O 6- یک توده کریستالی مومی شکل که در دمای 22.5 درجه سانتی گراد ذوب می شود و به مایعی بی رنگ تبدیل می شود. سمی

هنگامی که در آب سرد حل می شود اسید فسفر تشکیل می دهد:

P 4 O 6 + 6H 2 O = 4H 3 PO 3،

و هنگام واکنش با مواد قلیایی - نمک های مربوطه (فسفیت ها).

عامل کاهنده قوی هنگام تعامل با اکسیژن، به P 4 O 10 اکسید می شود.

اکسید فسفر (III) از اکسیداسیون فسفر سفید در غیاب اکسیژن به دست می آید.

اکسید فسفر (V) P 4 O 10- پودر کریستالی سفید دمای تصعید 36 درجه سانتی گراد. چندین اصلاح دارد که یکی از آنها (به اصطلاح فرار) دارای ترکیب P 4 O 10 است. شبکه کریستالیاین اصلاح از مولکول های P 4 O 10 تشکیل شده است که توسط نیروهای بین مولکولی ضعیف به یکدیگر متصل شده اند که به راحتی هنگام گرم شدن می شکنند. از این رو نوسانات این تنوع است. سایر اصلاحات پلیمری هستند. آنها توسط لایه های بی پایان چهار وجهی PO 4 تشکیل شده اند.

هنگامی که P 4 O 10 با آب برهمکنش می کند، اسید فسفریک تشکیل می شود:

P 4 O 10 + 6H 2 O = 4H 3 PO 4.

به عنوان یک اکسید اسیدی، P 4 O 10 با آن واکنش نشان می دهد اکسیدهای اساسیو هیدروکسیدها

در طول اکسیداسیون فسفر در دمای بالا در اکسیژن اضافی (هوای خشک) تشکیل می شود.

اکسید فسفر (V) به دلیل خاصیت رطوبت سنجی استثنایی در فناوری آزمایشگاهی و صنعتی به عنوان عامل خشک کننده و آبگیری استفاده می شود. در اثر خشک کردن خود از همه مواد دیگر پیشی می گیرد. از نظر شیمیایی از اسید پرکلریک بی آب حذف می شود آب مقیدبا تشکیل انیدرید آن:

4HClO4 + P4O10 = (HPO3)4 + 2Cl2O7.

P 4 O 10 به عنوان یک ماده خشک کننده برای گازها و مایعات استفاده می شود.

به طور گسترده در سنتز آلی در واکنش های کم آبی و تراکم استفاده می شود.