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亚硝酸钠
发布时间:2016-11-30 来源:未知     分享到:
  亚硝酸钠(NaNO?),是亚硝酸根离子与钠离子化和生成的无机盐。亚硝酸钠易潮解,易溶于水和液氨,其水溶液呈碱性,其pH约为9,微溶于乙醇、甲醇、乙醚等有机溶剂。亚硝酸钠有咸味,又是被用来制造假食盐。亚硝酸钠暴露于空气中会与氧气反应生成硝酸钠。若加热到320℃以上则分解,生成氧气、氧化氮和氧化钠。接触有机物易燃烧爆炸。由于其具有咸味且价钱便宜,常在非法食品制作时用作食盐的不合理替代品,因为亚硝酸钠有毒,含有工业盐的食品对人体危害很大,有致癌性。

  理化性质

  物理性质

  白色至浅黄色粒状、棒状或粉末。有吸湿性。加热至320℃以上分解。在空气中慢慢氧化为硝酸钠。遇弱酸分解放出棕色三氧化二氮气体。溶于1.5份冷水、0.6份沸水,微溶于乙醇。水溶液呈碱性,pH约9。相对密度2.17。熔点271℃。有氧化性,与有机物接触能燃烧和爆炸,并放出有毒和刺激性的过氧化氮和氧化氮的气体。中等毒,半数致死量(大鼠,经口)180mg/kg。

  化学性质

  属强氧化剂又有还原性,在空气中会逐渐氧化,表面则变为硝酸钠,也能被氧化剂所氧化;遇弱酸分解放出棕色二氧化氮气体;与有机物、还原剂接触能引起爆炸或燃烧,并放出有毒的刺激性的氧化氮气体;遇强氧化剂也能被氧化,特别是铵盐,如与硝酸铵、过硫酸铵等在常温下,即能互相作用产生高热,引起可燃物燃烧。

  亚硝酸钠有毒,有传言说亚硝酸钠是致癌物质,但事实上亚硝酸钠并不是致癌物质,致癌的是亚硝酸钠在一定条件下生成的亚硝胺,在亚硝酸钠分子中,氮的化合价是+3。是一种中间化合态,既有还原性又有氧化性,例如在酸性溶液中能将KI氧化成单质碘。

  应用

  色层分析。点滴分析用以定汞、钾和氯酸盐。

  重氮化试剂。亚硝化试剂。土壤分析。肝功能试验中测定血清胆红素。

  丝绸、亚麻的漂白剂,金属热处理剂;钢材缓蚀剂;氰化物中毒的解毒剂,实验室分

  析试剂,在肉类制品加工中用作发色剂、防微生物剂,防腐剂。在漂白、电镀和金属处理等方面有应用,被称为工业盐。

  合成方法

  1、用铅还原硝酸钠,加热熔化硝酸钠,加少量金属铅,搅拌并继续加热至铅全部氧化。生成的块状物边冷却边分成小块,用热水萃取生成的氧化铅数次。通入二氧化碳气体使生成碳酸铅沉淀,经过滤,用稀硝酸准确中和滤液后,蒸发、浓缩析出亚硝酸钠结晶。经吸滤,用乙醇洗涤后干燥,再重结晶精制而得。

  2、用烧碱溶液或纯碱吸收硝酸或硝酸盐生产中排出的含有少量NO和NO2的尾气,尾气中NO/NO2的比例要调节至使中和液中NaNO2与NaNO3的质量之比在8以下,在吸收过程中中和液应避免出现酸性,以免腐蚀设备。当中和液的相对密度为1.24~1.25,纯碱含量为3~5g/L时送去蒸发,在132℃时吸收液蒸发浓缩,然后冷至75℃,析出亚硝酸钠呈结晶,再经分离、干燥即得产品。反应方程式如下:

  Na2CO3+NO+NO2→2NaNO2+CO2↑

  3、将硝酸和硝酸盐生产时排除的尾气中的一氧化氮和二氧化氮,用纯碱或烧碱溶液吸收而得中和液,经蒸发、结晶,然后利用亚硝酸钠与硝酸钠在水中的溶解度不同而将二者分离,即得成品。

  2NO+2NaOH→2NaNO2+H2O

  2NO+Na2CO3→2NaNO2+CO2

  4、将42.5g硝酸钠与100g金属铅在瓷(或铁)坩埚中熔融搅拌,冷却后用200mL热水抽提,通入CO2数分钟,以沉淀溶於水中的氧化铅,铁离子等。过滤,滤液用稀硝酸酸化后,蒸发浓缩至干。然后加200~250mL乙醇在残渣上煮沸,过滤滤液以除去少量的硝酸钠,蒸馏滤液除去乙醇,则得到白色粉末,亚硝酸钠约20g。提纯方法将100g亚硝酸钠在70~80℃下溶於100mL水中,加入1~2g纯氢氧化钠以沉淀铁,冷却过滤,蒸发结晶,二次再结晶纯度更高,产量为75g。

  5、采用吸收法。将稀硝酸生产过程中排出的尾气中一氧化氮和二氧化氨的比例调节到使中和液的亚硝酸和硝酸钠的质量比在8以下。然后将尾气自吸收塔底部通入,纯碱溶液从吸收塔的顶部喷淋吸收气体中的氧化氮,生成中和液。当中和液的相对密度为1.24~1.25、碳酸钠含量为3~5g/l时,进行蒸发浓缩、冷却结晶50~70℃析出亚硝酸钠结晶,再经离心分离,制得亚硝酸钠成品。其反应式如下:

  Na2CO3+NO+NO2→2NaNO2+CO2↑

  Na2CO3+2NO2→NaNO2+Na2CO3+CO2↑

  经离心分离出的母液,用作生产硝酸钠的原料。

  6、将1份工业品亚硝酸钠溶解在1.5~2.0份70~80℃的纯水中。添加固体试剂氢氧化钠,调节PH值为12,静置沉淀,然后过滤。滤液蒸发到密度为1.45时再过滤,滤液冷却到室温,析出的亚硝酸钠晶体,用布氏漏斗抽滤,并不断搅拌,用少量冷水洗涤,然后移入磨口瓶中。母液可再蒸发结晶而得到大量亚硝酸钠,但需进行重结晶。

  7、在氢氧化钠醇溶液中加入亚硝酸乙酯,放置二天,进行如下反应:

  NaOH+C2H5>

  挥发物质,剩馀物滤出 ( 亚硝酸钠含量高达91%~96%)后在水中进行重结晶,可得亚硝酸钠含量95.5% ~99.8%[3]  。

  健康关注

  致癌

  过量的亚硝酸钠会致癌。亚硝酸钠在烹调和消化过程中会和食物中的胺反应,产生致癌物质亚硝胺类化合物。传统食品中也存在亚硝胺,例如腌肉和咸鱼干。在19世纪20年代,美国一次重要的肉制品腌渍工艺的改进减少了69%的亚硝酸盐使用,这使得当时胃癌患者的死亡率骤减。而在1970年前后,人们发现抗坏血酸(即维生素C)可以有效抑制亚硝胺的产生。这使得美国要求肉制品中必须含有至少550ppm的抗坏血酸。制造商有时会使用成本更低但效果相当的异抗坏血酸作为替代。制造商也会添加α-生育酚(即维生素E)来起到进一步效果。上述三种化合物均通过它们的抗氧化性来抑制亚硝胺的产生。异抗坏血酸为例,它可以通过氧化还原作用将亚硝酸钠的转化物亚硝酸酐还原为一氧化氮,而自身被氧化为脱氢抗坏血酸。

  这种保鲜剂可见于午餐肉、腌肉和鱼肉中。会导致多种癌症。

  反应机理

  致癌物质亚硝胺产生于食物中天然含有的胺类与加工肉制品中亚硝酸盐的化学反应。

  R2NH(胺) + NaNO2(亚硝酸钠)→ R2N-N=O(亚硝胺)

  在酸性环境(例如胃液)中火加热条件(例如烹饪过程)下,亚硝胺可以形成重氮盐。

  R2N-N=O(亚硝胺) +(酸性环境或加热条件)→ R-N2(重氮盐)

  特定的亚硝胺类化合物,例如N-亚硝胺和N-亚硝基四氢吡咯可以产生碳正离子与细胞中的生物亲核试剂发生反应(例如DNA或酶)。

  R-N2(重氮盐)→ R(碳正离子) + N2(离去基团) +:Nu(生物亲核试剂)→ R-Nu

  一旦这样的亲核取代发生在一个生物大分子上的关键部位,就可能破坏细胞的正常功能,导致细胞癌变或细胞凋亡。

  注意事项

  亚硝酸钠是一种工业盐,虽然和食盐氯化钠很像,但有毒,不能食用。亚硝酸钠有较强毒性,人食用0.2克到0.5克就可能出现中毒症状,如果一次性误食3克,就可能造成死亡。亚硝酸钠中毒的特征表现为紫绀,症状体征有头痛、头晕、乏力、胸闷、气短、心悸、恶心、呕吐、腹痛、腹泻,口唇、指甲及全身皮肤、黏膜紫绀等,甚至抽搐、昏迷,严重时还会危及生命。

  亚硝酸钠被广泛用于腌肉,若出现髙铁血红蛋白的紫绀,可用亚甲基蓝使髙铁血红蛋白还原。 误食亚硝酸钠会中毒的原因是人体中血红蛋白所含的铁是亚铁,它能跟氧结合随着血液循环,将氧输送到身体各部。当误食亚硝酸钠后,在血液中发生了化学反应,使血红蛋白转变成三价铁的血红蛋白。三价铁的血红蛋白不能携带氧,因此造成人体缺氧中毒。因此,误食亚硝酸钠对身体健康的危害很大。按GB1907国标生产作为食品添加剂,按GB2760规定量添加,肉食中最大使用量是0.15g/kg,肉食中亚硝酸钠残留量在罐头中不得超过0.05g/kg;肉制品不得超过0.03g/㎏。

  世界食品卫生科学委员会1992年发布的人体安全摄入亚硝酸钠的标准为0~0.1㎎/㎏体重;若换算成亚硝酸盐,其标准为0~4.2㎎/60千克体重,按此标准使用和食用,对人体不会造成危害。亚硝酸钠有毒,过量食入的毒副作用是麻痹血管运动中枢、呼吸中枢及周围血管,形成高铁血红蛋白。急性中毒表现为全身无力、头痛、头晕、恶心、呕吐、腹泻、胸部紧迫感以及呼吸困难;检查见皮肤粘膜明显紫绀。严重者血压下降,昏迷、死亡。

  另外亚硝酸钠在人体内也会生成致癌物质。新腌制的泡菜中也含有亚硝酸钠(所以泡菜最好在淹制后的15天以后食用,当中的亚硝酸盐含量会逐渐降低)。

  应急处置

  皮肤接触:脱去被污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。

  眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。

  吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

  食入:饮足量温水,催吐。就医。

  呼吸系统防护:空气中浓度较高时,应该佩戴自吸过滤式防尘口罩。必要时,佩戴自给式呼吸器。

  眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。

  身体防护:穿胶布防毒衣。

  手防护:戴橡胶手套。

  其他防护:工作毕,淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。

  泄漏应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴自给式呼吸器,穿一般作业工作服。勿使泄漏物与还原剂、有机物、易燃物或金属粉末接触。不要直接接触泄漏物。小量泄漏:用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。

  有害燃烧产物:氮氧化物。

  灭火方法:消防人员必须戴好防毒面具,在安全距离以外,在上风向灭火。

  灭火剂:雾状水、砂土。

  储藏运输

  亚硝酸钠宜放在低温、干燥、通风库房内。门窗严密,防止日光直晒。可与硝酸铵以外的其它硝酸盐同库存放,但与有机物、易燃物、还原剂隔离存放,并隔绝火源。

  包装方法: 两层塑料袋或一层塑料袋外麻袋、塑料编织袋、乳胶布袋;塑料袋外复合塑料编织袋(聚丙烯三合一袋、聚乙烯三合一袋、聚丙烯二合一袋、聚乙烯二合一袋);螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或镀锡薄钢板桶(罐)外满底板花格箱、纤维板箱或胶合板箱。

  入库验收:主要检查包装有无破漏,封口严密有效,有无雨淋、受潮等。

  亚硝酸钠的运输储存

  堆码苫垫:货垛应垫高15-30cm。垛高不超过2.5m,保持货垛牢固安全,垛距80-90cm,墙距30-50cm。

  在库检查:保管员除每日班前班后对库房、货垛进行安全检查外,还应每3个月对所管物品进行一次质量检查,并做好记录。

  温湿度管理:炎热季节严格控制温度,库房可采取密封库的办法,尽量保持库内干燥,干燥季节可自然通风。库内温度在30℃以下,相对湿度在75%以下。

  安全作业:作业人员必须穿工作服,戴手套;操作中必须轻搬轻放,严禁摩擦摔、扔、撞击、滚动;各项验收检查操作一律不得在库内进行,应到指定地点进行。

  保管期限:二年。

  检验方法

  一、 测定方法

  重氮化偶合分光光度法二、 方法依据

  《生活饮用水卫生规范》(2001)

  三、 测定范围

  1. 本法用重氮化偶合分光光度法测定生活饮用水及其水源水中的亚硝酸盐氮。

  2. 本法适用于测定生活饮用水及其水源水中亚硝酸盐氮的含量。

  3. 水中三氯胺产生红色干扰。铁,铅等离子可能产生沉淀,引起干扰。铜离子起催化作用,可分解重氮盐使结果偏低,有色离子干扰,也不应存在。

  4. 本法最低检测质量为0.05µg亚硝酸盐氮,若取50mL水样,最低检测质量浓度为0.001mg/L。

  四、测定原理

  在pH1.7以下,水中亚硝酸盐与氮基苯磺酰胺重氮化,再与盐酸N-(1萘)-乙二胺产生偶合反应。生成紫红色的偶氮染料。比色定量。

  五、试剂

  1.氢氧化铝悬浊液

  称取125g硫酸铝钾[KAl(SO4)2.12H2O]或硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2.12H2O]溶于1000mL纯水中。加热至60oc,缓缓加入55mL氨水(ρ20=0.88g/mL)。使氢氧化铝沉淀完全。充分搅拌后静置,弃取上清液。用纯水反复洗涤沉淀,至倾出上清液中不含氯离子(用硝酸银溶液试验)。然后加入300mL纯水成悬浊液,适应前振摇均匀。

  2.对氨基苯磺酰胺溶液:(10g/L)

  3.盐酸N-(1萘)-乙二胺溶液(1.09g/L)

  4.亚硝酸盐氮标准储备液[ρ(NO2-_N)=50µg/mL]:

  称取0.2463g在玻璃干燥器内放置24h的亚硝酸钠(NaNO2),溶于纯水中,并定容至1000mL。每升加2mL氯仿保存。

  5.亚硝酸盐氮标准使用液[ρ(NO2-_N)=0.1µg/mL]:

  取10.00mL标准储备液于容量瓶中,用纯水定容至500mL。再从中吸取10mL,用纯水于容量瓶中定容至100mL。

  六.仪器

  具塞比色管50mL

  分光光度计

  七.分析步骤

  1.若水样中浑浊度或色度过大,可先取100mL,加入2mL氢氧化铝悬浮液,搅拌后静置数分钟,过滤。

  2.先将水样或处理后的水样用酸或碱调进中性,取50mL置于比色管中。

  3.另取50mL比色管配制标准浓度系列。其中空白与最低检测限必须配制。其他系列视检测的具体情况而定。

  4.向水样及标准系列中分别加入1mL对氨基苯磺酰胺溶液。摇匀后放置2-8min,加入1.0mL盐酸N-(1萘)-乙二胺溶液。立即混匀。

  5.于540nm波长下,用1 cm比色皿,以纯水作参比,在10min-2hr内测定吸光度。如含量低于4mg/L,改用3cm比色皿。

  6.绘制标准曲线。从标准曲线上查得水样中亚硝酸盐氮的含量。

  八、计算

  ρ(NO2-N)=m/V

  式中:ρ(NO2-N)----水样中亚硝酸盐氢的质量浓度,㎎/L

  m----从标准曲线上查得样品中亚硝酸盐氢的质量,㎎

  v----水样体积,mL

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