Natrium nitrat (NaNO3) – struktur, sifat, aplikasi, risiko

Natrium nitrat adalah padatan anorganik kristal yang dibentuk oleh ion natrium Na ⁺ dan ion nitrat NO ₃ ^– . Rumus kimianya adalah NaNO ₃ . Di alam ditemukan sebagai mineral nitratin atau nitratit, yang banyak ditemukan di gurun Atacama di Chili, oleh karena itu mineral ini juga disebut sendawa atau caliche Chili.

Natrium nitrat adalah padatan yang tidak mudah terbakar tetapi dapat mempercepat oksidasi atau pembakaran bahan yang mudah terbakar. Untuk alasan ini banyak digunakan dalam kembang api, bahan peledak, korek api, batu bata, dan beberapa jenis pestisida, untuk membunuh hewan pengerat dan mamalia kecil lainnya.

<img width="400" height="300" src="https://www.lifeder.com/wp-content/uploads/2019/11/498px-Nitratine-548175-300×225.jpg" alt="Nitratin atau nitratit, mineral natrium nitrat NaNO ₃ . John Sobolewski (JSS) [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)]. Sumber: Wikimedia Commons.”/>Nitratin atau nitratit, mineral natrium nitrat NaNO ₃ . John Sobolewski (JSS) [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)]. Sumber: Wikimedia Commons.

Kemampuan untuk mendukung pembakaran atau penyalaan bahan lain berarti harus ditangani dengan sangat hati-hati. Jika terkena api atau api dapat meledak. Meskipun demikian, NaNO ₃ digunakan dalam industri makanan karena memiliki sifat pengawet, terutama untuk daging dan beberapa jenis keju.

Namun, menelannya secara berlebihan dapat menyebabkan gangguan kesehatan, terutama pada ibu hamil, bayi, dan anak-anak. Ketika diubah menjadi nitrit dalam sistem pencernaan, dapat menyebabkan penyakit tertentu.

struktur kimia

Natrium nitrat terdiri dari kation natrium Na ⁺ dan anion nitrat NO ₃ ^– .

<img width="400" height="300" src="https://www.lifeder.com/wp-content/uploads/2019/11/NaNitrate.jpg" alt="Natrium nitrat NaNO ₃ . Croberts [Domain publik]. Sumber: Wikimedia Commons.”/>Natrium nitrat NaNO ₃ . Croberts [Domain publik]. Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam anion nitrat NO3 _– ^nitrogen N memiliki valensi +5 dan oksigen memiliki valensi -2. Karena alasan ini, anion nitrat memiliki muatan negatif.

₃ ^– anion memiliki struktur datar dan simetris, di mana tiga oksigen mendistribusikan muatan negatif secara merata atau seragam.

Tata nama

-Natrium nitrat

-Natrium nitrat

-Sodium sendawa (dari bahasa Inggris sodium saltpeter )

-Nitro soda (dari bahasa Inggris soda nitre )

-Saltpeter dari Chili

-Cabai Nitrat

-Nitratin

-Nitrat

-Caliche

Properti

keadaan fisik

Kristal tak berwarna sampai putih padat, trigonal atau rhombohedral.

Berat molekul

84,995g/mol

Titik lebur

308ºC

Titik didih

380 ºC (terurai).

Kepadatan

2,257 g/cm3 ^pada 20ºC.

Kelarutan

Larut dalam air: 91,2 g/100 g air pada 25 ºC atau 1 g dalam 1,1 mL air. Sedikit larut dalam etanol dan metanol.

pH

Larutan natrium nitrat bersifat netral, yaitu tidak asam atau basa, oleh karena itu pH-nya adalah 7.

properti lainnya

Ini adalah padatan higroskopis, yaitu menyerap air dari lingkungan.

<img width="400" height="300" src="https://www.lifeder.com/wp-content/uploads/2019/11/Dusičnan_sodný_580px-300×185.jpg" alt="Natrium nitrat NaNO ₃ padat. Ondřej Mangl [Domain publik]. Sumber: Wikimedia Commons.”/>Natrium nitrat NaNO ₃ padat. Ondřej Mangl [Domain publik]. Sumber: Wikimedia Commons.

Pelarutannya dalam air membuat larutan menjadi dingin, sehingga dikatakan proses pelarutan ini bersifat endotermik, dengan kata lain ketika larut akan menyerap kalor dari lingkungan sehingga larutan menjadi dingin.

Pada suhu yang sangat rendah natrium nitrat larut dalam amonia cair NH ₃ , membentuk NaNO ₃ ·4NH ₃ di bawah -42 ºC.

NaNO ₃ tidak mudah terbakar, namun keberadaannya mempercepat pembakaran bahan atau senyawa yang ada. Ini karena ketika dipanaskan menghasilkan oksigen O ₂ , di antara gas-gas lainnya.

Memperoleh

Itu diperoleh terutama dengan mengekstraksi dari deposit mineral atau tambang sendawa di Chili (caliche atau nitratit). Untuk ini, air garam digunakan dan kemudian kristalisasi dan rekristalisasi dilakukan untuk mendapatkan kristal NaNO ₃ yang lebih murni.

Tambang ini ditemukan terutama di Amerika Selatan di utara Chili di gurun Atacama. Di sana dikaitkan dengan kalium nitrat KNO ₃ dan bahan organik yang membusuk.

Itu juga dapat diperoleh dengan mereaksikan asam nitrat dengan natrium karbonat Na ₂ CO ₃ atau dengan natrium hidroksida NaOH:

2 HNO ₃ + Na ₂ CO ₃ → 2 NaNO ₃ + CO ₂ ↑ + H ₂ O

Kehadiran dalam organisme manusia

Natrium nitrat dapat masuk ke dalam tubuh manusia melalui makanan dan air minum yang mengandungnya.

60-80% nitrat yang tertelan berasal dari buah-buahan dan sayuran. Sumber kedua adalah daging yang diawetkan. Industri daging menggunakannya untuk mencegah pertumbuhan mikroba dan mempertahankan warna.

Namun, sebagian besar nitrat yang ada dalam tubuh manusia berasal dari sintesis endogen atau karena proses dalam organisme.

Aplikasi

Di industri makanan

Ini digunakan sebagai pengawet dalam makanan, sebagai bahan pengawet untuk daging acar, dan sebagai agen retensi warna untuk daging. Makanan yang bisa mengandungnya adalah bacon, sosis, ham, dan beberapa keju.

dalam pupuk

Natrium nitrat digunakan dalam campuran pupuk, untuk menyuburkan tanaman tembakau, kapas, dan sayuran.

Sebagai promotor atau promotor pembakaran atau ledakan

NaNO ₃ digunakan sebagai oksidan dalam banyak aplikasi. Ini adalah padatan kaya oksigen yang memfasilitasi proses penyalaan dengan menghasilkan O ₂ .

Kehadiran NaNO ₃ berarti bahwa bahan tidak memerlukan oksigen dari sumber eksternal untuk menyala, karena memasok cukup O ₂ untuk mempertahankan diri reaksi eksotermik (menghasilkan panas) yang terjadi selama pengapian atau ledakan.

Ini telah lama digunakan sebagai pengoksidasi utama dalam bahan piroteknik (kembang api), sebagai komponen pengoksidasi dalam bahan peledak dan bahan peledak atau popping, dan sebagai propelan.

<img width="400" height="300" src="https://www.lifeder.com/wp-content/uploads/2019/11/fireworks-417443_550-300×199.jpg" alt="kembang api. Komposisinya mengandung natrium nitrat NaNO ₃ . Penulis: Mengenakan Plaid. Sumber: Pixabay.”/>kembang api. Komposisinya mengandung natrium nitrat NaNO ₃ . Penulis: Mengenakan Plaid. Sumber: Pixabay.

Ini juga digunakan untuk meningkatkan pembakaran batu bata (briket), untuk mendukung penerangan dalam korek api dan bahkan untuk meningkatkan sifat tembakau yang mudah terbakar.

Untuk membasmi hewan pengerat dan mamalia lainnya

Ini digunakan untuk jenis pestisida khusus. Komposisi yang mengandungnya adalah fumigan piroteknik yang ditempatkan dan dibakar di dalam liang, melepaskan gas beracun dalam dosis yang mematikan.

Untuk alasan ini, ini digunakan untuk mengendalikan berbagai hewan pengerat, groundhog, coyote, dan sigung, di lapangan terbuka, padang rumput, area yang tidak dibudidayakan, halaman rumput, dan lapangan golf.

Dalam pembuatan senyawa lain

Ini digunakan dalam pembuatan asam nitrat HNO ₃ , natrium nitrit NaNO ₂ , dan juga bertindak sebagai katalis dalam pembuatan asam sulfat H ₂ SO ₄ .

Ini digunakan dalam pembuatan nitro oksida N ₂ O dan sebagai zat pengoksidasi dalam pembuatan senyawa farmasi.

Dalam ekstraksi logam dari limbah elektronik

Beberapa peneliti menemukan bahwa NaNO ₃ memfasilitasi ekstraksi logam yang tidak terkontaminasi yang terkandung dalam limbah peralatan elektronik (ponsel, tablet, komputer, dll.).

Logam bermanfaat yang dapat diekstraksi dari komponen peralatan elektronik ini adalah Nikel Ni, Kobalt Co, Mangan Mn, Seng Zn, Tembaga Cu, dan Aluminium Al.

Ekstraksi dilakukan hanya dengan menggunakan larutan NaNO ₃ dan polimer. Dan hasil 60% tercapai.

Dengan cara ini, limbah elektronik dapat didaur ulang, berkontribusi pada minimalisasi limbah dan pemulihan sumber daya yang stabil.

Dalam penelitian kesehatan dan olahraga

Menurut beberapa penelitian, mengonsumsi suplemen NaNO ₃ atau makanan yang mengandungnya secara alami memiliki efek positif bagi kesehatan. Beberapa makanan yang kaya nitrat adalah bit, bayam, dan arugula.

Di antara efeknya adalah meningkatkan sistem kardiovaskular, menurunkan tekanan darah, meningkatkan aliran darah, dan meningkatkan jumlah oksigen di jaringan yang sedang berolahraga.

Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan NaNO _{3 dapat dianggap} sebagai obat murah dalam pencegahan dan pengobatan pasien dengan masalah tekanan darah.

Selain itu, dapat berfungsi sebagai bantuan yang efektif dan alami untuk meningkatkan kekuatan otot pada atlet.

dalam berbagai kegunaan

Ini digunakan sebagai zat pengoksidasi dan peremaja dalam pembuatan kaca dan keramik. Itu juga digunakan dalam semen khusus.

Ini berfungsi sebagai agen kimia dalam pemulihan timah dari logam bekas, dalam koagulasi lateks, dalam industri nuklir dan dalam pengendalian korosi dalam sistem air.

risiko

Bahaya penanganan

Ini memiliki sifat mempercepat pembakaran bahan yang mudah terbakar. Jika Anda terlibat dalam kebakaran, ledakan dapat terjadi.

Saat terkena panas atau api dalam waktu lama, dapat meledak, menghasilkan nitrogen oksida beracun.

Masalah terkait dengan menelannya dengan makanan atau air

Nitrat bila tertelan dapat diubah menjadi nitrit di mulut, lambung dan usus.

Nitrit, saat bereaksi dengan amina yang ada di beberapa makanan, bisa menjadi nitrosamin di lingkungan asam seperti di perut. Nitrosamin bersifat karsinogenik.

Namun, hal ini tidak terjadi saat buah dan sayur yang secara alami mengandung nitrat dimakan.

Menurut beberapa penelitian, adanya kadar nitrat yang tinggi dapat menyebabkan kelainan darah yang mencegah oksigen dilepaskan secara efektif di jaringan.

Hal ini bisa terjadi pada bayi yang susu formulanya dibuat dengan air dari sumur yang mengandung nitrat.

Juga telah diamati bahwa kadar nitrat yang tinggi dapat menyebabkan masalah pada kehamilan bayi, menyebabkan aborsi spontan, kelahiran prematur, atau cacat tabung saraf pada janin.

Baru-baru ini ditemukan bahwa natrium nitrat dapat menimbulkan risiko terhadap perkembangan sistem muskuloskeletal dan komunikasi saraf-otot pada manusia terpengaruh.

Natrium nitrat dalam makanan

Natrium nitrat identik dengan daging, karena bersama dengan nitrit, mereka ditambahkan ke dalamnya dengan tujuan untuk mengawetkannya dan meningkatkan penampilan dan rasa mereka. Karenanya, konsumsi daging yang berlebihan (hot dog, bacon, ham, ikan asap, dll.) telah terlibat dalam rantai kanker yang mengganggu di seluruh sistem pencernaan.

Meskipun hubungan antara daging yang diolah dengan garam nitrat-nitrit dan kanker tidak mutlak, disarankan untuk membatasi asupan Anda.

Di sisi lain, sayuran (wortel, bit, lobak, selada, bayam, dll.) kaya akan NaNO ₃ karena telah menyerapnya dari tanah budidaya karena aksi pemupukannya. Asupan sayuran ini, berbeda dengan produk daging, tidak terkait dengan penyakit yang disebutkan di atas.

Ini karena dua alasan: perbedaan kadar protein dari makanan tersebut, dan cara memasaknya. Ketika daging digoreng atau dipanaskan di atas api, reaksi antara nitrat-nitrit dengan kelompok asam amino tertentu meningkat, sehingga menghasilkan nitrosoamines: karsinogen sejati.

Kandungan vitamin C, serat dan polifenol dalam sayuran mengurangi pembentukan nitrosoamines tersebut. Itu sebabnya NaNO ₃ dengan sendirinya bukanlah ancaman bagi makanan.

Referensi

1. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS. (2019). Natrium nitrat. Diperoleh dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Ensiklopedia Kimia Industri Ullmann. (1990). edisi kelima. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
3. Pouretedal, SDM dan Ravanbod, M. (2015). Kajian kinetik _{piroteknik Mg/NaNO3} menggunakan teknik TG/DSC non-isotermal. J Therm Anal Calorim (2015) 119:2281-2288. Diperoleh dari link.springer.com.
4. Jarosz, J. et al. (2016). Natrium nitrat menurunkan pengelompokan reseptor asetilkolin yang diinduksi agrin. Farmakologi dan Toksikologi BMC (2016) 17:20. Diperoleh dari bmcpharmacoltoxicol.biomedcentral.com.
5. Kapas, F. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia Anorganik Tingkat Lanjut. edisi keempat. John Wiley & Sons.
6. Pribadi, MJ (2003). Kanker. Karsinogen dalam Rantai Makanan. Dalam Ensiklopedia Ilmu Pangan dan Gizi (Edisi Kedua). Diperoleh dari sciencedirect.com.
7. Zakhodyaeva, YA dkk. (2019). Ekstraksi Kompleks Logam dalam Sistem Dua Fasa Berair Berdasarkan Poli(Etilen Oksida) 1500 dan Natrium Nitrat. Molekul 2019, 24, 4078. Diperoleh dari mdpi.com.
8. Clements, WT et al. (2014). Nitrate Ingestion: Review of the Health and Physical Performance Effects. Nutrisi 2014, 6, 5224-5264. Diperoleh dari mdpi.com.