亞硝酸鈉俗稱硝精,是一種無機化合物,化學式為,為白色至淡黃色粉末或顆粒狀物質,外形極似食鹽、味精和白砂糖,無臭,有吸潮性,有毒,易溶于水,微溶于乙醇、甲醇、乙醚,水溶液呈堿性,pH 值約為 9。常溫下性質穩定,極易潮解,在室溫下暴露于空氣中會被逐漸氧化為硝酸鈉。亞硝酸鈉既具有氧化性又具有還原性,加熱至320℃分解為氮氣、氧氣和一氧化氮;遇弱酸分解放出棕色二氧化氮氣體;與有機化合物接觸易燃燒或爆炸,燃燒生成有毒的一氧化氮氣體。亞硝酸鈉應用廣泛,在醫藥、印染、食品農藥及化學分析等多個領域都有所應用,同時也常作為亞硝酸鉀、硝基化合物等化學試劑的原料使用。
亞硝酸鈉的毒性很強,攝入0.2-0.5g即可引起食物中毒,攝入超過3g的亞硝酸鈉就可致人眩暈、嘔吐甚至喪失意識;長期攝入或處于濃度較高亞硝酸鈉環境下,人會出現無力、頭疼和缺氧等癥狀,嚴重者甚至會因為過多的血紅蛋白被亞硝酸鈉氧化而出現高鐵血紅蛋白血癥。
理化性質
物理性質
亞硝酸鈉為無臭且味咸的白色或淡黃色斜方晶體,吸濕性很強。亞硝酸鈉易溶于水,難溶于甲醇、乙醇和乙醚,水溶液呈堿性。亞硝酸鈉在常溫下性質穩定,在空氣中會被緩慢氧化為硝酸鈉。
化學性質
還原性
被空氣中的氧氣氧化成硝酸鈉。
被強氧化劑如高錳酸鉀氧化。
此方法還可用作亞硝酸鈉的定量測定。
被臭氧氧化。
(被碘氧化。
氧化性
亞硝酸鈉能將強還原劑碘化鉀氧化成碘,自身被還原為一氧化氮,此方法可以用于鑒別碘亞硝酸鈉。
高溫分解
亞硝酸鈉在高溫下會分解成氧化鈉,一氧化氮和氧氣
歸中反應
亞硝酸鈉中的氮為+3價,能與氮為-1價的含氮化合物發生歸中反應生成氮氣
與強酸反應
亞硝酸鈉能與強酸反應生成亞硝酸,亞硝酸不穩定進一步分解生成紅棕色氣體一氧化氮。
與水反應
亞硝酸鈉與水反應生成亞硝酸和氫氧化鈉,方程式如下:
重氮化反應
亞硝酸銨能在強酸環境下與芳香族伯胺發生重氮化反應生成重氮鹽,例如與苯胺生成氯化重氮苯,此方法是生產偶氮反應的必要途徑。
NO2-的檢驗
沿試管壁往裝有亞硝酸鈉和硫酸亞鐵的試管中緩緩倒入硫酸,在濃硫酸和溶液的界面會出現明顯的棕色環,以此檢驗NO2-離子的存在。
制備方法
實驗室制法(鉛還原硝酸鈉)
亞硝酸鈉的實驗室制法由硝酸鈉和鉛共熱制得,化學反應式如下:
工業制法(吸收法)
吸收法是目前主流的亞硝酸鈉工業生產方法,吸收法通過噴淋純堿溶液,吸收制硝酸的含氮尾氣中的一氧化氮和二氧化氮制得亞硝酸鈉粗品,再通過蒸發濃縮、冷卻結晶和離心分離三個步驟得到亞硝酸鈉成品。
應用領域
亞硝酸鈉主要制造染料、金屬熱處理劑、電鍍緩蝕劑、在化學領域主要用作氨基偶氮苯、4-氨基苯酚等中間體的制備;在醫藥領域中可作為血管擴張劑、解毒劑使用;在食品領域,亞硝酸鈉作為主要的發色劑使用;除此之外,亞硝酸鈉還是重要的化學分析試劑。
醫藥領域
氰化物與Fe3+的親和力強,因此易與含Fe3+的線粒體細胞色素氧化酶結合致使酶失活,導致細胞DL-乳酸酸中毒和缺氧。亞硝酸鈉能作為化物中毒的解毒劑使用,其原理為亞硝酸鈉能將血色素氧化成Fe3+的高鐵血紅蛋白,高鐵血紅蛋白相較于色素氧化酶更容易與氰化物結合,形成氰化高鐵血紅蛋白,隨后再與硫代硫酸鈉反應生成無毒的硫氰酸鹽排出體外。除此之外亞硝酸鈉還可以作為血管擴張劑使用,但因其效果不可靠及易產生抗藥性,因此現已基本不使用。
食品領域
為了使食品呈現出鮮艷的顏色,通常會在食品的加工過程中添加適量的發色劑,亞硝酸鈉就是常用的一種發色劑。亞硝酸鈉通過與肌肉中的DL-乳酸反應生成不穩定的亞硝酸,進一步分解為一氧化氮并與肌紅蛋白結合形成鮮紅色的亞硝基化合物肌紅蛋白。
值得注意的是,亞硝酸鈉的毒性較強,且亞硝酸鈉可與人體內的仲胺形成致癌物亞硝胺,因此亞硝酸在作為食品添加劑使用時因嚴格按照規定控制使用劑量。
化學領域
亞硝酸鈉是重要的化學分析試劑,通過在酸性條件下發生氧化還原反應來檢測芳香族仲胺、伯胺類化合物,分為重氮化滴定法和亞硝基化滴定法。該方法常以淀粉碘化鉀試紙作為指示劑,但因其滴定終點難以掌握,因此也可以采用永停滴定法確定滴定終點。
重氮化滴定法用于檢驗芳香族伯胺類化合物,其原理為亞硝酸鈉與芳香族伯胺類化合物反應得到重氮化合物。
亞硝基化合物化滴定法用于檢驗芳香族仲胺類化合物,其原理為往芳香族仲胺類化合物上接入亞硝基來檢驗芳香族仲胺類化合物的存在。
安全事宜
毒理
亞硝酸鈉能與血色素結合,將其氧化成高鐵血紅蛋白,從而影響紅細胞的輸氧能力,造成多器官尤其是腦缺氧。輕癥癥狀多表現為惡心、嘔吐、腹瀉、腹痛和呼吸困難,重癥則會出現休克昏厥,因血管擴張導致的血壓下降,心率加快,嚴重者會出現心臟及呼吸衰竭,甚至危及生命。
健康危害
毒性
亞硝酸鈉的毒性很強,LC50(大鼠)=0.0055 mg/L/4h,LD50(,口服,大鼠)=85 mg/kg 。對人類而言,僅需口服攝入3g亞硝酸鈉就可致人眩暈、嘔吐甚至喪失意識;長期攝入或處于濃度較高亞硝酸鈉環境下的人會出現無力、頭疼和缺氧等癥狀,嚴重者甚至會因為過多的血色素被亞硝酸鈉氧化而出現高鐵血紅蛋白血癥。
癥狀
亞硝酸鈉能與血紅蛋白結合,將其氧化成高鐵血紅蛋白,從而影響紅細胞的輸氧能力,造成多器官尤其是腦缺氧。輕癥癥狀多表現為惡心、嘔吐、腹瀉、腹痛和呼吸困難,重癥則會出現休克昏厥,因血管擴張導致的血壓下降,心率加快,嚴重者會出現心臟及呼吸衰竭,甚至危及生命。
防治方法
泄漏應急措施
亞硝酸鈉遇有機物易燃燒或爆炸,遇熱易分解生成一氧化氮。亞硝酸鈉著火時可用水和砂土撲救,并需要佩戴防毒設備。
急救措施
對亞硝酸鈉的急救措施包括對患者進行催吐、高錳酸鉀水溶液洗胃及硫酸鎂溶液導瀉;輸入大劑量維生素c,將高鐵血色素還原成血紅蛋白;對出現明顯呼吸困難者給予吸氧,必要情況下進行人工呼吸或者使用呼吸興奮劑;出現化學性發癥狀者進行亞甲藍溶液注射;病情嚴重者在必要情況下可輸送新鮮血液,以提供正常的血色素。
儲存方法
亞硝酸鈉為二級氧化物,且易潮解,應儲存于陰涼干燥的庫房,且密封儲存。又因亞硝酸鈉遇有機化合物易燃燒或爆炸,遇熱易分解產生一氧化氮,因此不能與氧化物,易燃物,酸類等物共儲存,最好專庫專儲。
參考資料 >
PubChem COMPOUND SUMMARY:Sodium nitrite.pubchem.2023-03-24