استخدامات نترات الصوديوم

نترات الصوديوم

نترات الصوديوم أو نترات الصودا (بالإنجليزية: Sodium nitrate) هو مركب كيميائي يحمل الصيغة الكيميائية (NaNO3)، ويكون على شكل مسحوق بلّوري أبيض اللون غير قابل للإحتراق،[1] وهو يتكون من:

• عنصر الصوديوم (بالإنجليزية: sodium) ورمزه الكيميائي (Na)، هو فلز قلوي ليّن القوام من عناصر المجموعة الأولى، عدده الذري 11، ولونه أبيض مائل للفضيّ عند قطعه حديثاً (قبل أن يتأكسد)، وهو عنصر نَشِط كيميائياً، لذا لا يوجد حراً في الطبيعة. يجب حفظ الصوديوم في النفط الأبيض لأنه شديد التفاعل مع الهواء بدرجات حرارة دون 388 كلڤن، كما أنَّ مسحوق الصوديوم يشتعل تلقائياً في الماء. يمكن الحصول على عنصر الصوديوم بشكل حرّ عن طريق التحليل الكهربائي لملح كلوريد الصوديوم المصهور في وجود بعض المواد التي تقلّل من درجة انصهار الملح.[2] يدخل الصوديوم في تركيب ملح الطعام الذي يُعرف علمياً باسم كلوريد الصوديوم، وصودا الخبز (بيكربونات الصوديوم)، وبورات الصوديوم، أو ما يُعرف بالبوراكس؛ أمّا في جسم الإنسان، فيُعدّ الصوديوم ضرورياً لعمل الجهاز العصبيّ، وللمحافظة على ضغط الدَّم ضمن مستوياته الطبيعية.[3]
• النترات (بالإنجليزية: Nitrate) وهو مركب رمزه الكيميائي (NO3)، ويحمل رقم التأكسد -1، ويتكوّن من ذرة نيتروجين مركزيّة محاطة بثلاث ذرات أكسجين. قد تكون أيونات النترات سامة لجسم الإنسان، لأنّها تتحول في الجسم من خلال عمليات التمثيل الغذائي إلى أمونيا، ونيتريت كمركب وسطيّ، والذي بدوره يعمل على أكسدة ذرات الحديد في الهيموغلوبين؛ ممّا يقلل من قدرتها على حمل الأكسجين.[4]

خصائص نترات الصوديوم

من خصائص نترات الصوديوم ما يلي:[5]

• كتلته المولية 84.9947غم/مول.
• كثافته 2.257غم/سم مكعب.
• درجة انصهاره 308 درجة مئوية.
• يتفكك عند درجة حرارة 380°س -كدرجة غليان- إلى نيتريت الصوديوم، ثمّ إلى بيروكسيد الصوديوم، ومن ثم إلى أكسيد الصوديوم.
• قابل للذوبان في الماء، وفي الأمونيا، والكحول.

طرق تحضير نترات الصوديوم

من طرق تحضير نترات الصوديوم صناعياً ما يلي:[6]

• إجراء تفاعل بين حمض النيتريك، و كربونات الصوديوم، فينتج نترات الصوديوم وثاني أكسيد الكربون وماء، وذلك حسب المعادلة التالية:

Na2CO3 + 2 HNO3 ―→ 2 NaNO3 +Co2+ H2O

• إجراء تفاعل بين نترات الأمونيوم وهيدروكسيد الصوديوم، فينتج نترات الصوديوم و هيدروكسيد الأمونيوم، وذلك حسب المعادلة التالية:

NH4NO3 + NaOH ―→ NaNO3 + NH4OH

• إجراء تفاعل بين نترات الأمونيوم وبيكربونات الصوديوم لإنتاج نترات الصوديوم، و بيكربونات الأمونيوم وذلك حسب المعادلة التالية:

NH4NO3 + NaHCO3 ―→ NaNO3 + NH4HCO3

استخدامات نترات الصوديوم

يُستخدم نترات الصوديوم في المجالات التالية:

• صناعة الأسمدة: يحتوي نترات الصوديوم على نيتروجين سهل الامتصاص من قِبل جذور النباتات؛ ممّا يعزز نموّها، ويزيد من سمكها.[6]
• صناعة المبيدات: يُستخدم نترات الصوديوم في إنتاج مبيدات للقضاء على الحشرات، و الفئران، والجرذان.[6]
• حفظ اللحوم المصنعَّة: يضاف نترات الصوديوم إلى اللحوم المصنّعة مثل النقانق؛ لحفظها، وللحدّ من نمو البكتيريا التي تسبب فسادها، كما أنّه يساعد في الحفاظ على لون اللحوم الأحمر أو الوردي.[7]
• صناعة الزجاج: إنتاج الزجاج المقوى، والمقاوم للخدش الذي يُستخدم في الطائرات المقاتلة التي تحتاج إلى زجاج متين مقاوم للكسر، كذلك في صناعة زجاج عدسات النظارات عالية الجودة.[7]
• صناعة المستحضرات الصيدلانيّة: يُستخدم نترات الصوديوم كمادة حافظة في قطرات العيون، وفي الأدوية المستخدمة للحماية من الأضرار المترتبة على النوبات القلبيّة، وهو في هذا المجال أفضل من مركب النيتريت؛ لأنه لا يُسبّب توسُّع الأوعية الدَّمويّة؛ وذلك بحسب دراسة أُجريت عام 2005 من قِبل المعهد الوطني للصحة (بالإنجليزية: National Institute of Health).[7]
• صناعة المتفجرات: يدخل نترات الصوديوم في صناعة الصواريخ، والمتفجرات، ومن ميّزاته أنه غير سام، ورخيص الثمن.[7]
• صناعة الألعاب النارية: مركب نترات الصوديوم هو المسؤول عن ظهور اللون الأصفر من ضمن الألوان الجميلة للألعاب الناريةَّ، أمّا اللون الأخضر فينتج من كلوريد الباريوم، واللون الأزرق ينتج من كلوريد النحاس، أمّا كربونات السترونتيوم فهي المسؤولة عن ظهور اللون الأحمر، وكلوريد الكالسيوم لظهور اللون البرتقالي، ويمكن الحصول على تدرّجات لونيّة مختلفة عند مزج بعض هذه الأملاح بنسب معينة.[6][8]

أضرار نترات الصوديوم

يُستخدم مركب نترات الصوديوم كمادة حافظة في صناعة اللحوم مثل النقانق، وعند تناول هذه اللحوم ووصولها إلى الجهاز الهضمي يتحوّل نترات الصوديم إلى نيتريت الصوديوم الذي يكوِّن بدوره مركبات النتروزامين (بالإنجليزية: nitrosamines) المعروفة كمركب كيميائي مسرطن. أشارت دراسة أجريت في جامعة هاواي عام 2005 أنّ تناول اللحوم المصنعة أدّى إلى زيادة خطر الإصابة بسرطان البنكرياس بنسبة 67، كما أشارت دراسة أخرى إلى أنَّ الإفراط في تناول اللحوم المُصنعّة قد يؤدي للإصابة بأمراض القلب والسُّكري، ويعود ذلك لاحتوائها على أربعة أضعاف كمية الصوديوم، و زيادة بنسبة 50٪ من نيتريت الصوديوم مقارنةً باللحوم غير المصنّعة.[9]

تحتوي بعض الخضار مثل الكرفس والبنجر وبعض الخضروات الورقية على النترات بشكلٍ طبيعي؛ إلّا أنَّها لا تشكل خطراً على صحة الإنسان مثل النترات المستخدمة لحفظ اللحوم المصنعة؛ وذلك لأنها تحتوي على الفيتامينات (C)، و(D)، التي تمنع تكوُّن مركبات النتروزامين؛ إلّا أنَّه يجب الاعتدال في تناول الخضار التي تحتوي على نترات؛ لأنها قد تسبّب بعض المشاكل في المعدة، كما أنَّ تناول الرضّع الذين تقل أعمارهم عن ثلاثة شهور للماء الذي يحتوي على نسبة كبيرة من النترات يُسبّب لهم تسمُّم النترات أو ما يُعرف بمتلازمة الطفل الأزرق (بالإنجليزية: Blue Baby Syndrome) وهي حالة تنتج عن عدم قدرة الهيموجلوبين على تزويد خلايا الجسم بالأكسجين.[9] لكلّ ما سبق، يَنصح مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (بالإنجليزية:Centers for Disease Control and Prevention) المعروف اختصاراً بـ (CDC) ألّا تتجاوز الحصة اليومية من نترات الصوديوم 3.7 ملليغرام لكل كيلوغرام من وزن الجسم.[10]

المراجع

1. ↑ "SODIUM NITRATE"، PubChem، Updated 15-4-2017 ، Retrived 18-4-2017. Edited
2. ↑ "صوديوم"، المعرفة ، اطّلع عليه بتاريخ 18-3-2017. بتصرّف.
3. ↑ Stephanie Pappas (19-2-2015), "Facts About Sodium"، LIVE SCIENCE, Retrieved 18-4-2017. Edited.
4. ↑ "Nitrate", PubChem, Retrieved 18-4-2017. Edited.
5. ↑ "نترات الصوديوم"، المعرفة ، اطّلع عليه بتاريخ 20-4-2017. بتصرّف.
6. ^ أ ب ت ث "The Nature and Uses of Sodium Nitrate - NaNo3", nuansakimia, Retrieved 18-4-2017. Edited.
7. ^ أ ب ت ث ROBIN WASSERMAN (Updated 26-6-2015), "Uses of Sodium Nitrate"، Live Strong, Retrieved 18-4-2017. Edited.
8. ↑ "ما سر الالوان الجميلة التي نراها اثناء الالعاب النارية؟"، طقس العرب، 12-7-2015، اطّلع عليه بتاريخ 20-4-2017. بتصرّف.
9. ^ أ ب CHANIE KIRSCHNER (1-5-2013), "What's the difference between nitrates and nitrites"، mother nature network, Retrieved 18-4-2017. Edited.
10. ↑ Summer Fanous (Reviewed on 20-5-2015), "Is Sodium Nitrate Bad for You"، Health Line, Retrieved 18-4-2017. Edited.