استخداماته

تستخدم النترات أساسا في إنتاج سماد الأسمدة زراعة الزراعية بفضل سهولة ذوبانها في الماء وتحللها الحيوي. النترات الرئيسية هي الأمونيا و نترات الصوديوم و نترات البوتاسيوم و نترات الكالسيوم . ويتم إنتاج عدة ملايين من الكيلو جرامات سنويًا منها لغرض تسميد المزروعات Wolfgang Laue, Michael Thi ann, Erich Scheibler, Karl Wilhelm Wiegand Nitrates and Nitrites in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Ch istry, , Wiley-VCH, Weinheim. DOI 10.1002/14356007.a17_265

استخدامات أخرى

تستخدم النترات أيضًا كعوامل مؤكسدة، وعلى الأخص في متفجرات المتفجرات حيث تؤدي الأكسدة السريعة لمركبات الكربون إلى تحرير كميات كبيرة من الغازات الساخنة. كما تستخدم نترات الصوديوم لإزالة فقاعات الهواء من الزجاج المصهور أثناء صناعة الزجاج وكذلك في بعض أنواع السيراميك .

تركيبه

wikitable float-right


+ أملاح حمض النتريك


-


! الاسم !! الصيغة الكيميائية !! أسماء أخرى


-


نترات البوتاسيوم KNO3
-


نترات الصوديوم NaNO3
-


نترات الباريوم Ba(NO3)2
-


نترات الكالسيوم Ca(NO3)2
-


نترات الأمونيوم NH4NO3
-


نترات الفضة AgNO3
-


نترات الألمنيوم Al(NO3)3
-


نترات الحديد Fe(NO3)3
-


3 أمثلة أخرى تجدها تحت تصنيف نترات




أيون النترات هو أيون مسطح - أي أن كل ذراته تقع في مستوي واحد . الثلاثة زوايا O–N–O فيه تبلغ كل منها 120°. كما أن الربطات N–O الثلاثة متساوية الطول ويبلغ طولها بين طول الترابط الأحادي والترابط الثنائي . لهذا يكون لأيون النترات ثلاثة انواع من متماكب المصاوغة .



Nitrate ion resonance structures.png 300

تركيب إستر النتريك

Organic Nitrates General Formulae.png 430 استر حمض النتريك بصيغة مبسطة (يسار) ، وبصيغته الشكلية (يمين) .



كما في الشكل يتكون أستر حمض النتريك بارتباط جزيء عضوي R بجزيء النترات . وقد تكون R أريل أو الكيل أو أريل ألكيل أو غير ذلك . في الشكل تمثل مجموعة النترات باللون الأزرق


blau .

خواص النترات

معظم أملاح النترات المعدنية تذوب في الماء في درجة الحرارة والضغط العاديين . ومن أمثلة أملاح النترات الغير عضوية نترات البوتاسيوم ويسمى احيانا سالبيتر .


Nitrate-ion-with-partial-charges-2D.png 150 أيون نترات موزعة عليه شحنات جزئية.


ويحصل جسم الإنسان على قدر كبير من النترات الغير عضوية من غذائه الغني بأوراق النباتات الخضراء مثل السبانخ والسلق. وتشير بعض الفحوصات إلى أن غذاء يحتوي على نترات من النباتات يتحول في الجسم إلى أكسيد النتريك ويخفض ضغط الدم العالي.



بعض الرجيم الغذائي الذي يعمل على خفض الضغط العالي ، مثل رجيم داش


DASH diet


تزيد من مستوى أكسيد النتريك في الجسم، الذي يختزل أولا إلى نتريت في اللعاب


، ويتضح ذلك من أختبار اللعاب ، من قبل أن يتحول إلى أكسيد النتريك.

وجودها

Cicle del nitrogen de.svg upright 2 دورة النتروجين.



توجد النترات طبيعيا في الجو وفي المياه . كما يوجد منها مناجم للنترات ومعظمها مكون من نترات الصوديوم . توجد مناجم النترات أساسا في تشيلي ولذلك تسميتها تشيلي سالبيتر . كما توجد منه مناجم في مصر و آسيا الصغرى و كولومبيا و كاليفورنيا .



كما تنتج بعض أنواع البكتيريا نترات مثل بكتيريا النترات . وقد كان انتاج النترات في البدء عن طريق عملية تخمير البول بغرض صناعة البارود .



وتحضر النترات صناعيا على وجه كبير لإنتاج السماد الاصطناعي.

تكوّن النترات وتحللها

مقال تفصيلي دورة النتروجين



في التربة و المياه تتكون النترات عن طريق بكتيريا من نوع خاص في عملية كيميائية تسمى نترجة (كيمياء) نترجة .



عند تحلل مادة بروتينية في التربة تنتج مركبات الأمونيا . وهذه تتأكسد تحت فعل بكتيريا من نوع نتروزوموناس


فينتج نتريت ، ثم يتحول النتريت تحت فعل بكتيريا من نوع نتروباكتير إلى نترات ، وهي عملية تأكسد.



وفي عدم وجود الأكسجين تقوم البكتريا بعملة إختزال نيتروجيني تتحول فيها النترات إلى نتروجين . تلك التفاعلات تستخدم في محطات تنقية مياه المجاري باستمرار لفصل المركبات النتروجينية من الماء.

تحضير أملاح النترات

تحضر أملاح النترات عن طريق تفاعل حمض النتريك مع هيدروكسيد فلز أو كربونات فلز . في حالة خلط حمض النتريك مع هيدروكسيد الباريوم يتم التفاعل

mathrm Ba(OH)_2 + 2 HNO_3
ightarrow Ba(NO_3)_2 + 2 H_2O

تفاعل حمض النتريك مع هيدروكسيد الباريوم ينتج نترات الباريوم وماء.

mathrm K_2CO_3 + 2 HNO_3
ightarrow 2 KNO_3 + H_2O + CO_2

تفاعل حمض النتريك مع كربونات البوتاسيوم تنتج نترات البوتاسيوم و ماء و ثاني أكسيد الكربون . /dl
>

mathrm 3 Zn + 8 HNO_3
ightarrow 3 Zn(NO_3)_2 + 4 H_2O + 2 NO

تفاعل حمض النتريك مع الزنك ينتج نترات الزنك , وماء و أول أكسيد النتروجين

.

التسميد

تستخدم النباتات النترات كغذاء لها تساعدها على النمو ، ولهذا تستخدم النترات في الزراعة لتسميد الارض. وتستطيع النباتات امتصاص النترات كمصدر للنتروجين لبنائه في هيكلها.



وتوزع النترات في الاراضي الزراعية في هيئة سماد اصطناعي أو أيضا في روث الماشية حيث أنها تكون غنية بالنترات ، وهذا يسمى سماد طبيعي . هذا السماد الطبيعي أو الحيواني يحتوي على تنرات الكالسيوم وكذلك على نترات الأمونيوم وفوسفات الأمونيوم ، وغالبا في صورة مركبات نتروجينية (مثل البروتينات و. وعن طريق نترجة (كيمياء) النترجة ينشأ في التربة من أيونات الأمونيوم (NH4+) نتريت ثم يتحول النتريت إلى نترات عن طريق أنواع من البكتيريا تقوم بذلك.

وبسبب زيادة في تسميد الأرض في بعض البلاد الأوروبية بسماد طبيعي حيواني متزايد بالإضافة إلى استخدام بقايا عملية انتاج غاز حيوي الغاز الحيوي ورشها في المزارع فقد زادت نسبة النترات في التربة في بعض المناطق وتسربت النترات إلى المياه الجوفية ، مما له تأثير سيء على مياه الشرب . لهذا يعمل الاتحاد الأوروبي على تحديد معايير لتسميد الأراضي والزام المزارعين بها .

تاثير النترات على الصحة

WOA09 sea-surf NO3 AYool.png 280 توزيع النترات في أسطح البحار أطلس بحار العالم .



إن الخطورة على الصحة تتعلق باختزال النترات في الجسم وتحولها إلى نتريت وهي مادة تتحول إلى نتروزامين وتتسبب في السرطان . تحدث هذه التحولات في الامعاء عن طريق بكتيريا ، كما ان اللعاب في الفم يمكنه اختزال النترات الموجودة في الطعام ( في السجق و الحوم المشوية شديدا) وتصل بعد ذلك إلى الدم


.Martin Ledig, Georg Wittke < >Nitrat in Lebensmitteln (PDF 147  kB), In < >Naturwissenschaften im Unterricht - Ch ie, 5(1994), 23, S. 7-9.





كذلك تعمل البكتيريا الموجودة في أمعاء الرضع ، كما هو الحال أيضا مع الكبار ، على اختزال المترات إلى نتريت . ويؤكسد النتريت هيموجلوبين الدم ويحوله إلى مادة تسمى ميتهيموجلوبين ولا يستطيع جسم الرضيع إعادة اختزال الميتهيموجلوبين إلى هيموجلوبين المتكون فيختنق داخليا.



كما أن الماشية والحيوانات المجترة تختزل النترات في معدتها مما يزيد من النترات في جسمها . وبالنسبة إلى مياه الشرب فتنصح اللجنة المتخصصة في الاتحاد الأوروبي بأن يكون تركيز النترات أقل من 20 مليجرام/اللتر.

نترات في مياه الشرب

يحدد القانون الألماني تركيز النترات NO3− في مياه الشرب بـ 50 مليجرام/لتر ، ويحدده القانون السويسري بـ 25 مليجرام/لتر. Gewأ¤sserschutzverordnung (Schweiz)] (PDF 284  kB). وفي النمسا يحدد القانون 50 مليجرام/لتر.https //www.ris.bka.gv.at/GeltendeFassung.wxe?Abfrage Bundesnormen&Gesetzesnummer 20001483 Gesamte Rechtsvorschrift für Trinkwasserverordnung, Fassung vom 20.02. وتعمل محطات مياه الشرب على خلط مياه محتوية على أكثر من هذا الحد بمياه فقيرة في نسبة النترات بغرض الحفاظ على التركيز الذي يحدده القانون . في الفترة الاخيرة تقوم بعض محطات مياه الشرب بتحلية المياه عن طريق تناضح عكسي التناضح العكسي أو بواسطة ترشيح نانوي الترشيح النانوي]




Nanofiltration بغرض خفض كمية النترات في مياه الشرب .



لا تشكل النترات في حد ذاتها خطرا على الصحة إذا كانت في الحدود التى يقرها القانون . ولكن الخطر يقع بالنسبة للصغار الرضع ولبعض الناس الذي يكون في امعائهم بكتيريا غير معتادة فتتحول النترات إلى نتريت .



ومن المهم معرفة ان الحدود التي يقرها القانون بالنسبة لتركيز النترات في مياه الشرب فإنها تمثل الحد الأعلى لوجود مركبات نتروجينية عالقة بمياه الشرب ، فالأفضل أن يكون تركيز النترات في مياه الشرب أقل من ذلك.

طالع أيضًا

• أمونيوم


• نترات الصوديوم


• نترات البوتاسيوم


• نترجة (كيمياء)

Ionbox


ImageFile1 Nitrate-3D-balls.png


ImageAlt1 Ball-and-stick model of the nitrate ion


ImageFileR1
ImageAltR1 Space-filling model of the nitrate ion


Syst aticName Nitrate




IUPACName


OtherNames


Section1 Ch box Identifiers




CASNo 14797-55-8


PubCh 943




SMILES [N+]( O)([O-])[O-]


Section2 Ch box Properties




Formula ch N O 3 -




MolarMass 62.0049 g mol-1
Appearance


Solubility


Section3 Ch box Hazards




MainHazards


FlashPt


AutoignitionPt






النترات هو أيون متعدد الذرات ، له صيغة كيميائية الصيغة الكيميائية NO3− ، يحمل وحدة شحنات سالبة ، و كتلة جزيئية كتلته الجزيئية 62.0049 جرام/ مول . كما أنه مجموعة وظيفية عضوية RONO2، وتعد إستر النترات من الأنواع الشديدة من متفجرات المتفجرات .





من النترات أملاح وكذلك إستر وهي تتكون من حمض النتريك (HNO3). تنتمي الأملاح إلى الصيغة الكيميائية MINO3 حيث (MI كاتيون ) أحادي التكافؤ .
و يحمل أنيون الأنيون NO3− وحدة شحنة سالبة .

أما إستر حمض النتريك فله الصيغة الكيميائية R–O–NO2 ( حيث R جزيء عضوي ). أحد أنواع الإستر هو نيتروغليسرين وهو مادة شديدة الانفجار ، واسمه الكيميائي ثلاثي نترات الجلسرين .

يتكون أي ملح من أملاح النترات باتحاد ذرة فلز مع أنيون النترات ، أما الإستر فهو اتحاد جزيئ عضوي مع أنيون النترات .