Azotany

Jon azotanowy
	struktury rezonansowejonu azotanowego
	; rozkład potencjału elektrycznego jonu azotanowego
Nazewnictwo
	Nomenklatura systematyczna(IUPAC)
addyt.	trioksydoazotan(1−)
	Inne nazwy i oznaczenia
półsyst.	jon azotanowy
Stocka	jon azotanowy(V)
	Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	NO−; 3
Masa molowa	62,00 g/mol
	Identyfikacja
PubChem	943
DrugBank	DB14049
SMILES
	[N+](=O)([O-])[O-]
InChI
	InChI=1S/NO3/c2-1(3)4/q-1
	InChIKey
	NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N
Budowa
TyphybrydyzacjiiVSEPR	sp²
	Podobne związki
Podobne związki	azotyny
	Multimedia w Wikimedia Commons

Azotany,nazwa systematyczna:trioksydoazotany(1−); wsystemie Stocka:azotany(V) – grupazwiązków chemicznych,soleiestry kwasu azotowego(HNO
3).

Azotany – sole kwasu azotowego

Azotany są krystalicznymi substancjami, dobrze rozpuszczalnymi w wodzie. Mają silne właściwościutleniające^[1].

Azotany otrzymuje się w reakcji: kwas azotowy + metal lub tlenek/wodorotlenek/węglan metalu.

Azotany należą doV grupy analitycznej anionów,wykrywa się je za pomocą m.in.próby obrączkowej.

Mogą występować w przyrodzie jako minerałysaletry,np.saletra chilijska (nitronatryt),saletra indyjska (nitrokalit).

Znajdują zastosowanie jakonawozy mineralne,materiały wybuchowe,do produkcjibarwników,w lecznictwie oraz jakotopniki.

Do wykrywania azotanów, po ich wstępnej redukcji doazotynów,można wykorzystaćodczynnik Griessa^[2].

Struktura

Wszystkie azotany zawierają jon azotanowyNO−
3.Jon ten wykazuje strukturę płaską. Atom azotu jest w staniehybrydyzacjisp². Zhybrydyzowane orbitale tworząwiązania σz trzema atomamitlenu.Ponadto pokrywanie się niezhybrydyzowanego, prostopadłego do płaszczyzny cząsteczkiorbitalup z odpowiednimi orbitalami p atomów tlenu powoduje utworzenie zdelokalizowanychorbitali π.Poza tym, wokół każdego atomu tlenu zlokalizowane są po dwie niewiążące pary elektronowe. Zgodnie z powyższym, wszystkie wiązaniaN−Osą równocenne. Ich długość wynosi 124pm,a kąt pomiędzy nimi 120°.

W przypadku przyjęcia przez jon azotanowykationu,np.metaluczywodorui utworzenia soli lub kwasu azotowego, jedna z niewiążących par elektronowych jednego z atomów tlenu jest zużywana na utworzenie z nim wiązania σ. W efekcie następuje wydłużenie wiązania tego atomu tlenu z atomem azotu, a także powiększenie się kąta pomiędzy wiązaniami atomu azotu z pozostałymi atomami tlenu i nieznacznym ich skróceniem.

Przykładowe azotany nieorganiczne

azotan amonu(saletra amonowa)
azotan potasu(saletra indyjska)
azotan sodu(saletra chilijska)
azotan wapnia(saletra norweska)
azotan baru
azotan srebra(I)

Azotany organiczne

Organiczne sole kwasu azotowego

Zasadowe związki organiczne, np.aminy,tworzą z kwasem azotowym sole amoniowe, np.

azotan metyloamoniowy,[CH
3NH
3]+
[NO
3]−
– dodatek do materiałów wybuchowych^[3]
azotan etyloamoniowy,[C
2H
5NH
3]+
[NO
3]−
– pierwszaciecz jonowawystępująca w stanie ciekłym w temperaturze pokojowej^[4]

Estry kwasu azotowego

Estrykwasu azotowego mają wzór ogólnyR−O−NO
2,gdzie R jest dowolną resztą organiczną.

Wobecestrówkwasu azotowego zamiast nazwy „azotan związku” (np.azotan celulozy) używa się często niezbyt poprawnej nazwy „nitrozwiązek” (np.nitroceluloza) przysługujących związkom zawierającymgrupę nitrową(−NO
2) połączoną bezpośrednio z atomemwęgla.Wynika to ze względów historycznych i głębokiego zakorzenienia tych nazw.

Przykładowe estry kwasu azotowego:

Azotany wakwarium

Azotany są końcowym produktem przemiany azotowej tzw.cyklu azotowegorealizowanym przezbakterie nitryfikacyjne,odpadowychbiałek,mocznikaorazamoniaku.W akwarium pochłaniają je rośliny oraz w mniejszym stopniuglony,a usuwane są poprzez przekształcenie do wolnegoazotuprzez beztlenowebakterie denitryfikacyjnew specjalnym filtrze (denitryfikatorze), przez tzw.strefy beztlenowew podłożu lub podmianę wody. Azotany są uważane za najmniej szkodliwe ze wszystkich związków azotowych. Dopuszczalne krótkotrwałe stężenie dla ryb w akwariach słodkowodnych wynosi do 50 mg/l. Organizmy morskie mają znacznie mniejszą tolerancję, np.koralowcewymagają zawartości poniżej 5 mg/l.

Stężenia w akwariach słodkowodnych

poniżej 5 mg/l – nieszkodliwe
od 5 czasem 10 mg/l – poziom utrzymywany w akwariach ze specjalnym filtrem (denitryfikatorem)
do 40 mg/l – wspomagają rozwój roślin
40–80 mg/l – powodują wzrost glonów
80–140 mg/l – zahamowanie wzrostu roślin i gwałtowny wzrost glonów
ponad 140 mg/l – niebezpieczne dla ryb i roślin.

Normy spożycia

Akceptowalne dzienne spożycie (ADI) azotanów w Polsce i Unii Europejskiej wynosi 3,65 mg/kg masy ciała^[5]a ich dopuszczalna zawartość w wodociągowejwodzie pitnejto 50 mg/l^[6].

Wpływ na zdrowie

Azotany są częścią diety każdego człowieka^[5],ponadto są syntetyzowane w organizmie zargininy^[7].Najczęściej znajdują się wwarzywach^[6],dlatego dieta wegetariańska prowadzi do ich wyższego spożycia^[7](największe właściwości kumulujące mają warzywa korzeniowe inowalijki,przede wszystkimszpinak,rzodkiewka,sałata,seler,marchewka,wczesnakapusta,buraki) oraz wwodziestudziennej^{[potrzebny przypis]}.

W połowie XX w. pojawiły się obawy co do szkodliwości azotanów w pożywieniu. Wzrosły one w latach 70. po zaobserwowaniu, że mogą one reagować zaminami drugorzędowymiz wytworzeniem rakotwórczychN-nitrozoamin^[7].W raporcie opublikowanym w 2003 r. przezJoint FAO/WHO Expert Committee on Food Additivesstwierdzono jednak, że w ujęciu ogólnym badania epidemiologiczne nie wykazały jednoznacznie zwiększonego ryzyka raka wraz ze wzrostem spożycia azotanów oraz że brak jest dowodów na rakotwórczość azotanów dla ludzi^[8].Potwierdzają to późniejsze badania epidemiologiczne, choć czasem stwierdza się takie powiązanie, zazwyczaj o niedużych efektach^[9].Istnieją jednak grupy ludzi, dla których spożywanie azotanów jest wyraźnie niekorzystne, np. chorzy naprzełyk Barretta^[7].

Spożywanie azotanów ma też szereg korzystnych efektów zdrowotnych, takich jak obniżenie ciśnienia krwi, poprawa funkcjonowaniaśródbłonka,inhibicja agregacjipłytek krwi,ochrona przezzespołem poreperfuzyjnym,poprawa wydolności fizycznej, ochrona przed mikrobami (np. powodującymi próchnicę zębów, infekcje przewodu pokarmowego lub infekcje skóry)^[7]^[9].Postuluje się, że zwiększenie norm spożycia azotanów przyniosłoby więcej korzyści zdrowotnych niż efektów niekorzystnych^[10].

Zobacz też

cykl azotowy

Przypisy

↑Encyklopedia techniki. Chemia,WładysławW.Gajewski(red.), Warszawa:Wydawnictwa Naukowo-Techniczne,1965,OCLC 33835352.
↑Donald L.D.L.GrangerDonald L.D.L.i inni,Measurement of nitrate and nitrite in biological samples using nitrate reductase and Griess reaction,„Methods in Enzymology”, 268, 1996, s. 142–151,DOI:10.1016/S0076-6879(96)68016-1,PMID:8782580(ang.).
↑Burlington Northern tank-car explodes in South Wenatchee killing two people and injuring 66 on August 6, 1974[online], HistoryLink.org – the Free Online Encyclopedia of Washington State History[dostęp 2021-04-06].
↑K.N.K.N.MarshK.N.K.N.,J.A.J.A.BoxallJ.A.J.A.,R.R.LichtenthalerR.R.,Room temperature ionic liquids and their mixtures–a review,„Fluid Phase Equilibria”, 219, 2004, s. 93–98,DOI:10.1016/j.fluid.2004.02.003(ang.).
↑^a^bRozporządzenie Komisji (WE) nr 1881/2006 z dnia 19 grudnia 2006 r. ustalające najwyższe dopuszczalne poziomy niektórych zanieczyszczeń w środkach spożywczych[online], Eur-lex, 19 grudnia 2006[dostęp 2021-04-06].
↑^a^bDyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2020/2184 z dnia 16 grudnia 2020 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (wersja przekształcona)[online], EUR-Lex, 16 grudnia 2020[dostęp 2021-04-06].
↑^a^b^c^d^eMarkM.GilchristMarkM.,Paul G.P.G.WinyardPaul G.P.G.,NigelN.BenjaminNigelN.,Dietary nitrate – Good or bad?,„Nitric Oxide”, 22 (2),2010,s. 104–109,DOI:10.1016/j.niox.2009.10.005[dostęp 2021-04-06](ang.).
↑Comments,[w:]G.J.A.G.J.A.SpeijersG.J.A.G.J.A.,P.A. van denP.A.BrandtP.A. van denP.A.,Nitrate (and potential endogenous formation of N-nitroso compounds),Internationally Peer Reviewed Chemical Safety Information/World Health Organization, 2003 (WHO Food Additives Series, vol. 50)[dostęp 2021-04-06],Cytat:Overall, the epidemiological studies showed no consistently increased risk for cancer with increasing consumption of nitrate. These data, combined with the results of the epidemiological studies considered by the Committee at its forty-fourth meeting, do not provide evidence that nitrate is carcinogenic to humans..
↑^a^bWendyW.BedaleWendyW.,Jeffrey J.J.J.SindelarJeffrey J.J.J.,Andrew L.A.L.MilkowskiAndrew L.A.L.,Dietary nitrate and nitrite: Benefits, risks, and evolving perceptions,„Meat Science”, 120,2016,s. 85–92,DOI:10.1016/j.meatsci.2016.03.009[dostęp 2021-04-06](ang.).
↑D.S.D.S.WikoffD.S.D.S.i inni,Benefit-risk analysis for foods (BRAFO): Evaluation of exposure to dietary nitrates,„Food and Chemical Toxicology”, 120,2018,s. 709–723,DOI:10.1016/j.fct.2018.08.031[dostęp 2021-04-06](ang.).

[Encyklopedia-1] Encyklopedia techniki. Chemia,WładysławW.Gajewski(red.), Warszawa:Wydawnictwa Naukowo-Techniczne,1965,OCLC 33835352.

[Granger1996-2] Donald L.D.L.GrangerDonald L.D.L.i inni,Measurement of nitrate and nitrite in biological samples using nitrate reductase and Griess reaction,„Methods in Enzymology”, 268, 1996, s. 142–151,DOI:10.1016/S0076-6879(96)68016-1,PMID:8782580(ang.).

[3] Burlington Northern tank-car explodes in South Wenatchee killing two people and injuring 66 on August 6, 1974[online], HistoryLink.org – the Free Online Encyclopedia of Washington State History[dostęp 2021-04-06].

[Marsh-4] K.N.K.N.MarshK.N.K.N.,J.A.J.A.BoxallJ.A.J.A.,R.R.LichtenthalerR.R.,Room temperature ionic liquids and their mixtures–a review,„Fluid Phase Equilibria”, 219, 2004, s. 93–98,DOI:10.1016/j.fluid.2004.02.003(ang.).

[Eur-lex2-5] Rozporządzenie Komisji (WE) nr 1881/2006 z dnia 19 grudnia 2006 r. ustalające najwyższe dopuszczalne poziomy niektórych zanieczyszczeń w środkach spożywczych[online], Eur-lex, 19 grudnia 2006[dostęp 2021-04-06].

[LEX-6] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2020/2184 z dnia 16 grudnia 2020 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (wersja przekształcona)[online], EUR-Lex, 16 grudnia 2020[dostęp 2021-04-06].

[Gilchrist-7] MarkM.GilchristMarkM.,Paul G.P.G.WinyardPaul G.P.G.,NigelN.BenjaminNigelN.,Dietary nitrate – Good or bad?,„Nitric Oxide”, 22 (2),2010,s. 104–109,DOI:10.1016/j.niox.2009.10.005[dostęp 2021-04-06](ang.).

[INCHEM-8] Comments,[w:]G.J.A.G.J.A.SpeijersG.J.A.G.J.A.,P.A. van denP.A.BrandtP.A. van denP.A.,Nitrate (and potential endogenous formation of N-nitroso compounds),Internationally Peer Reviewed Chemical Safety Information/World Health Organization, 2003 (WHO Food Additives Series, vol. 50)[dostęp 2021-04-06],Cytat:Overall, the epidemiological studies showed no consistently increased risk for cancer with increasing consumption of nitrate. These data, combined with the results of the epidemiological studies considered by the Committee at its forty-fourth meeting, do not provide evidence that nitrate is carcinogenic to humans..

[Bedale-9] WendyW.BedaleWendyW.,Jeffrey J.J.J.SindelarJeffrey J.J.J.,Andrew L.A.L.MilkowskiAndrew L.A.L.,Dietary nitrate and nitrite: Benefits, risks, and evolving perceptions,„Meat Science”, 120,2016,s. 85–92,DOI:10.1016/j.meatsci.2016.03.009[dostęp 2021-04-06](ang.).

[Wikoff-10] D.S.D.S.WikoffD.S.D.S.i inni,Benefit-risk analysis for foods (BRAFO): Evaluation of exposure to dietary nitrates,„Food and Chemical Toxicology”, 120,2018,s. 709–723,DOI:10.1016/j.fct.2018.08.031[dostęp 2021-04-06](ang.).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]