Нитраты

Нитра́ты (от лат. nitras; устар. «селитры») — соли азотной кислоты, содержащие однозарядный анион NO₃⁻.

Устаревшее название — «селитры» — в настоящее время используется преимущественно в минералогии, как название для минералов, а также для удобрений в сельском хозяйстве.

Нитраты получают действием азотной кислоты HNO₃ на металлы, оксиды, гидроксиды, соли. Нитраты почти всех металлов металлов растворимы в воде. Исключения составляют, среди прочих, гидролизованные нитраты, например, основной нитрат висмута — Bi(OH)2(NO3). Также, почти все нитраты комплексных соединений растворимы в воде, за редкими исключениями, например - нитрат тригидразинникеля(II) нерастворим в воде, как и некоторые другие комплексные соединения, где гидразин выступает в качестве лиганда.

Нитраты являются достаточно сильными окислителями в твёрдом состоянии (обычно в виде расплава), но практически не обладают окислительными свойствами в растворе, в отличие от азотной кислоты. Например, расплавы нитратов щелочных металлов крайне активно реагируют с углём и серой. На этом свойстве основан принцип работы чёрного пороха. Также, нитраты в щелочной среде восстанавливаются активным металлами до аммиака (чаще всего, для этой цели используют алюминий, реже - цинк):

${\displaystyle {\ce {8Al + 3NO3^- + 5 OH^- + 18H2O -> 8[Al(OH)4]^- + 3NH3}}}$

Нитраты устойчивы при обычной температуре. Они обычно плавятся при относительно низких температурах (200—600 °C), зачастую с разложением.

Окисляют концентрированные HI, HBr и HCl до свободных галогенов:

${\displaystyle {\ce {2NaNO3 + 8HI -> 2NaI + 3I2 v + 2NO ^ + 4H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {2NaNO3 + 8HBr -> 2 NaBr + 3Br2 + 2NO ^ + 4H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {2NaNO3 + 8HCl <=> 2NaCl + 3Cl2 ^ + 2NO ^ + 4H2O}}}$

При нагревании твёрдых нитратов все они разлагаются с выделением кислорода.

Соли азотной кислоты при нагревании разлагаются, причём продукты разложения зависят от положения солеобразующего металла в ряду стандартных электродных потенциалов:

Li→Rb→K→Ba→Sr→Ca→Na→Mg→Al→Mn→Zn→Cr→Fe→Cd→Co→Ni→Sn→Pb→(H)→Sb→Bi→Cu→Hg→Ag→Pd→Pt→Au

Нитраты металлов, расположенных левее магния Mg, (за исключением лития) при разложении образуют нитриты и кислород, например, нитрат натрия разлагается при температуре 300 °С:

${\displaystyle {\ce {2 NaNO3 -> 2 NaNO2 + O2 ^}}}$

Нитраты металлов, расположенные в ряду стандартных электродных потенциалов от Mg до Cu, а также Li дают при разложении оксид металла, NO₂ и кислород. Например, нитрат меди(II) при нагревании разлагается с образованием оксида меди(II), диоксида азота и кислорода:

${\displaystyle {\ce {2Cu(NO3)2->[>170~\mathrm {^{\circ }C} ]2CuO{}+4NO2{}+O2}}}$

Нитраты металлов, расположенных в данном ряду после Cu образуют свободный металл, NO₂ и кислород. Например, нитрат серебра разлагается при температуре 170 °С, образуя свободный металл, диоксид азота и кислород.

${\displaystyle {\ce {2AgNO3->[>170~\mathrm {^{\circ }C} ]2Ag{}+2NO2{}+O2}}}$

Термическое разложение нитрата аммония может происходить по-разному, в зависимости от температуры:

• Температура ниже 270 °C:

  ${\displaystyle {\ce {NH4NO3 -> N2O ^ + 2 H2O}}}$

• Температура выше 270 °C или детонация:

  ${\displaystyle {\ce {2 NH4NO3 -> 2 N2 + O2 + 4 H2O}}}$

Основное применение нитратов — удобрения (селитры), взрывчатые вещества (аммониты), получение стекла, производство лекарств, пищевые добавки при производстве колбас^[1], в пиротехнике, компоненты ракетного топлива.

Нитраты (нитрат натрия — E251, нитрат калия — E252) разрешены в качестве пищевых добавок в Европейском Союзе в соответствии с Регламентом Комиссии (ЕС) № 1129/2011. Они используются в пищевых продуктах для стабилизации переработанного мяса и сыра. Количество нитрата, разрешенное для использования в переработанном мясе составляет 150 мг/кг, за исключением стерилизованных мясных продуктов, для которых предел составляет 100 мг/ кг. Добавление нитрата натрия разрешено только в сырое мясо, но не более 150 мг/кг. Средний уровень остаточных нитратов в мясных продуктах составляет: во Франции (50 мг/кг)^[2]; США (4,7 мг/кг)^[3]; Дания (6 мг/кг); Бельгия (4мг/кг)^[4] и Иран (13,9 мг/кг)^{[5] [6]}.

Имеется целый ряд препаратов, относящихся к классу нитратов. Широкое применение нашли нитроглицерин, изосорбида динитрат и его основной действующий метаболит – изосорбида 5-мононитрат. Нитраты применяются при различных формах ишемической болезни сердца: стабильной стенокардии, остром коронарном синдроме.^[7]

Соли азотной кислоты являются компонентами минеральных удобрений. Растения используют азот из соли для построения клеток организма, создания хлорофилла. В организме людей нитраты превращаются в нитриты и нитрозамины. Поэтому «безнитратных» продуктов в природе не бывает.

В организме человека в сутки образуется и используется в обменных процессах более 100 мг нитратов. Из нитратов, ежедневно попадающих в организм взрослого человека, 70% поступает с овощами, 20% — с водой и 6% — с мясом и консервированными продуктами^[8]. При употреблении этих соединений около 60–70% легко всасываются и быстро выводятся с мочой. У человека около 3% нитратов выводится с мочой в виде мочевины и аммиака^[6].

По нормам ВОЗ, допустимой суточной дозой нитратов для человека считается 5 мг на каждый килограмм его веса. При среднем весе 70 кг это соответствует 350 мг нитратов в сутки^[8].

	В Викисловаре есть статья «нитрат»

Ионы нитратов и нитритов широко распространены в окружающей среде и встречаются в природе в растительных продуктах (овощах) и воде. Вклад питьевой воды в потребление нитратов обычно невелик (менее 14%). Считается, что некоторые овощи, такие как сырой шпинат, свекла, руккола, сельдерей и салат, содержат высокие концентрации нитратов. Кроме того, эти соединения используются в качестве добавок для улучшения качества пищевых продуктов и защиты от микробного загрязнения и химических изменений. Мясная промышленность использует нитраты и нитриты в качестве добавок в процессе консервирования мяса^[6]. Нитраты содержатся в терапевтических средствах для лечения стенокардии и ишемии пальцев^[3].

Содержание нитратов в маринованных продуктах (в том числе в маринованной свекле, цветной капусте, моркови, брюссельской капусте) в целом ниже по сравнению со свежими фруктами и овощами^[10]. При варке, бланшировании, консервировании, солении, квашении и очистке уровень нитратов уменьшается.^[11]

Нитриты и нитраты коррелируют с развитием следующих заболеваний:

• рак желудка ^{[12] [13][14][15]}
• колоректальный рак ^{[16] [15]}
• рак пищевода^[14][15]
• рак щитовидной железы^[13][15]
• карцинома почек^{[17] [15]}
• метгемоглобинемия^[18]
• гипотиреоз^[13][15]
• рак молочной железы^[15]
• нитрозативный стресс^[19]

Полезные свойства нитритов и нитратов: снижение артериального давления^[20][21], профилактика атеросклероза^[22][23], защита от ишемии-реперфузии^[18], улучшает способность к физической нагрузке, профилактика инсульта^[22], инсулинорезистентность и толерантность к глюкозе^[24][25][26], снижение триглицеридов^[27].