Natri nitrit
Natri nitrit, với công thức NaNO2, được dùng như một chất hãm màu và chất bảo quản trong thịt và cá. Ở dạng tinh khiết, nó có dạng bột tinh thể màu trắng hơi ngả vàng. Nó tan rất tốt trong nước và là chất hút ẩm. Nó bị oxy hóa chậm trong không khí thành natri nitrat, NaNO3.
Natri nitrit | |||
---|---|---|---|
| |||
Nhận dạng | |||
Số CAS | |||
PubChem | |||
Số EINECS | |||
Số RTECS | RA1225000 | ||
Ảnh Jmol-3D | ảnh | ||
SMILES | đầy đủ
| ||
InChI | đầy đủ
| ||
UNII | |||
Thuộc tính | |||
Công thức phân tử | NaNO2 | ||
Khối lượng mol | 68,9938 g/mol | ||
Bề ngoài | dạng rắn màu trắng | ||
Khối lượng riêng | 2,168 g/cm³ | ||
Điểm nóng chảy | 271 °C (544 K; 520 °F) (phân hủy) | ||
Điểm sôi | |||
Độ hòa tan trong nước | 82 g/100 ml (20 °C) | ||
Cấu trúc | |||
Cấu trúc tinh thể | dạng tam giác | ||
Các nguy hiểm | |||
MSDS | External MSDS | ||
Phân loại của EU | Chất oxy hoá (O) Độc (T) Nguy hại cho môi trường (N) | ||
Chỉ mục EU | 007-010-00-4 | ||
NFPA 704 |
| ||
Chỉ dẫn R | R8, R25, R50 (xem Danh sách nhóm từ R) | ||
Chỉ dẫn S | S1/2, S45, S61 (xem Danh sách nhóm từ S) | ||
Nhiệt độ tự cháy | 489 °C | ||
LD50 | 180 mg/kg (chuột, đường miệng) | ||
Các hợp chất liên quan | |||
Anion khác | Lithi nitrit Natri nitrat | ||
Cation khác | Kali nitrit Amoni nitrit | ||
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
Sodium nitrit còn được dùng trong việc sản xuất thuốc nhuộm điazo, các hợp chất nitroso, và các hợp chất hữu cơ khác; trong việc nhuộm và in lên vải, tẩy trắng vải; trong nhiếp ảnh; là chất phản ứng và chất ức chế trong phòng thí nghiệm; loại bỏ thiếc và phosphat hoá kim loại; và trong sản xuất cao su. Nó có thể được dùng như một chất điện phân trong quy trình mài điện, tiêu biểu là dung dịch 10%. Natri nitrit còn đang được dùng trong thuốc chữa bệnh cho người và cho thú y như thuốc giãn mạch, thuốc giãn phế quản, và là thuốc giải độc cho ngộ độc xyanua.
Sử dụng
sửaTrong chế độ ăn thông thường của con người
sửaNitrit là một phần của thực đơn bình thường của người, được tìm thấy trong hầu hết các loại rau củ.[1][2][3] Rau xà lách và rau diếp có thể chứa hàm lượng co đến 2500 mg/kg nitrat, cải xoăn (302 mg/kg) và súp lơ xanh (61 mg/kg), hoặc thấp như măng tây. Hàm lượng nitrit trong 34 mẫu rau củ, gồm các loại bắp cải, rau diếp, xà lách, ngò tây, củ cải trong khoảng 1,1 và 57 mg/kg, ví dụ như súp lơ trắng (3,49 mg/kg) và súp lơ xanh (1,47 mg/kg).[4][5] Các loại rau củ chín làm mất đi nitrat nhưng nitrit thì không.[5] Các loại thịt tươi chứa 0,4-0,5 mg/kg nitrit và 4–7 mg/kg nitrat (10–30 mg/kg nitrat trong thịt của động vật được chữa bệnh).[3] Sự hiện diện của nitrit trong tế bào động vật là kết quả của sự trao đổi nitơ oxit (NO), một chất dẫn truyền thần kinh quan trọng.[6] NO có thể được tạo mới từ enzim tổng hợp NO dùng arginin hay hấp thụ nitrat/nitrit qua đường ăn uống.[7] Hầu hết các nghiên cứu về tác động tiêu cực của nitrit lên con người xảy ra sau khi khám phá ra tầm quan trọng của nitrit lên sự trao đổi chất của con người và sự trao đổi bên trong cơ thể của nitrit.
Phụ gia thực phẩm
sửaLà một phụ gia thực phẩm, nó thoả mãn hai mục đích trong công nghiệp thực phẩm vì nó vừa thay đổi màu sắc của cá và thịt đã được bảo quản, vừa ngăn sự phát triển của Clostridium botulinum, vi khuẩn gây chứng ngộ độc thịt. Ở EU, nó chỉ được dùng trong hỗn hợp với muối ăn chứa tối đa 0,6% natri nitrit. Nó có số E E250. Kali nitrit (E249) cũng có công dụng tương tự.
Trong khi natri nitrit ngăn sự phát triển của vi khuẩn, nó lại là chất độc nếu ở hàm lượng cao đối với động vật kể cả người. LD50 của natri nitrit ở chuột là và LDLo ở người là 71 mg/kg, nghĩa là một người nặng 65 kg sẽ phải hấp thụ ít nhất 4,615 g thì sẽ bị ngộ độc.[8] Để ngăn ngừa, natri nitrit (pha muối ăn) mà được bán như chất phụ gia được nhuộm màu hồng để tránh lầm lẫn với muối ăn hay đường.
Ứng dụng y khoa
sửaGần đây, natri nitrit được nhận thấy là một cách hiệu quả để tăng lưu lượng máu bằng cách giãn mạch máu, hoạt động như một chất làm giãn mạch. Nghiên cứu đang tiếp tục để kiểm tra tính khả dụng của nó cho việc điều trị thiếu tế bào hình liềm (máu), ngộ độc xyanua, nhồi máu cơ tim, phình mạch máu não, tăng huyết áp phổi ở trẻ nhỏ.[9][10]
Một hỗn hợp tiêm tĩnh mạch chứa dung dịch natri nitrit được dùng như thuốc điều trị ngộ độc xyanua khẩn cấp.
Chất tham gia tổng hợp
sửaNatri nitrit được dùng để biến đổi amin thành các hợp chất điazo. Tính hữu ích của phản ứng này là để đưa các nhóm amino không bền cho phản ứng thế nucleophin, vì nhóm N2 là nhóm thế tốt hơn.
Trong phòng thí nghiệm, natri nitrit còn được dùng để tiêu hủy natri azua thừa.[11][12]
Đun nóng lên nhiệt độ cao, natri nitrit phân hủy, giải phóng khí NO, oxi và tạo natri oxit. Điều này có lẽ đã không làm người tự mổ đầu tiên dưới biển chết bởi nồng độ cao CO2 vì natri oxit hấp thụ ít nhất.[13]
Những quan tâm về y tế
sửaMối quan tâm chính về natri nitrit là sự tạo thành chất gây ung thư nitrosamin trong thịt chứa natri nitrit khi thịt đó bị cháy hay quá chín. Nitrosamin có thể hình thành từ phản ứng của natri nitrit với các amin bậc hai trong môi trường axit (như trong dạ dày) cũng như trong việc xử lý thịt được bảo quản, theo tài liệu về nitrosamin gồm của Mỹ về việc xử lý thịt đã bảo quản với natri nitrit cũng như ở Nhật về cách ướp muối. Trong thập niên 1920, một thay đổi quan trọng ở Mỹ về việc xử lý thịt đã gây ra sự sụt giảm đến 69% lương natri nitrit. Sự kiện này dẫn đến sự bắt đầu của một sự suy giảm đáng kể các ca mắc ung thư đường ruột.[14] Trong khoảng năm 1970, người ta phát hiện ra rằng axít ascorbic (vitamin C) ức chế sự hình thành nitrosamin.[15] Do đó, việc thêm vào tối thiểu 550 ppm axit ascorbic được yêu cầu đối với các sản phẩm thịt sản xuất ở Mỹ. Các nhà sản xuất thỉnh thoảng dùng axit erythorbic, một đồng phân rẻ hơn nhưng có công hiệu tương tự axit ascorbic. Thêm vào đó, các nhà sản xuất còn thêm vitamin E (Alpha-tocopherol) để tăng hiệu quả ức chế nitrosamin. Alpha-tocopherol, axit ascorbic, và axit erythorbic đều ức chế sản xuất nitrosamin do đặc tính oxi hoá-khử của nó. Ví dụ, axit ascorbic tạo ra axit đehiđroascorbic khi bị oxi hoá, mà khi có mặt N2O, một chất nitroso có đặc tính mạnh hình thành từ natri nitrat, chuyển N2) thành NO.[16] Nhớ rằng NO không tồn tại[17] trong ống nghiệm.
Sự tiêu thụ natri nitrit còn liên quan đến chứng đau nửa đầu của những người trải qua bệnh này.[18]
Một nghiên cứu gần đây cho thấy sự tương quan giữa việc ăn nhiều thịt được xử lý qua natri nitrit (màu hồng) với bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính (COPD). Những người nghiên cứu nói rằng các sản phẩm thịt chứa natri nitrit phải có trách nhiệm; tuy nhiên, đội không chứng minh được điều đó. Ngoài ra, đội cũng không chứng minh được nitrit hay thịt qua xử lý gây nên COPD, chỉ đơn thuần là có liên quan. Các nhà nghiên cứu đã sửa lại các nguyên nhân gây nên COPD, nhưng họ cũng chú thích rằng họ không thể bác bỏ tất cả khả năng hay nguy cơ mắc COPD.[19][20]
Cơ chế hoạt động
sửaNitrosamin được hình thành khi các amin tồn tại tự nhiên trong thực phẩm phản ứng với natri nitrit có trong thịt.
- R2NH (amines) + NaNO2 (natri nitrit) → R2N-N=O (nitrosamin)
Trong môi trường axit (như trong dạ dày) hay nhiệt (như qua việc nấu ăn), nitrosamin được biến đổi thành ion điazoni.
- R2N-N=O (nitrosamin) + (axi hay nhiệt) → R-N2+ (ion điazoni)
Các nitrosamine như N-nitrosođimetylamin[21] và N-nitrosopyroliđin[22] hình thành cacbocation phản ứng với các nucleophin sinh học (như DNA hay enzim) trong tế bào.
- R-N2+ (ion điazonium) → R+ (cacbocation) + N2 +:Nu (nucleophin sinh học) → R-Nu
Nếu phản ứng thế nucleophin này xảy ra tại vị trí trọng yếu trong một phân tử sinh học, nó có thể phá vỡ cấu trúc tế bào thông thường dẫn đến ung thư hay hoại tử.
Chú thích
sửa- ^ Leszczyńska, Teresa; Filipiak-Florkiewicz, Agnieszka; Cieślik, Ewa; Sikora, ElżBieta; Pisulewski, Paweł M. (2009). “Effects of some processing methods on nitrate and nitrite changes in cruciferous vegetables”. Journal of Food Composition and Analysis. 22: 315. doi:10.1016/j.jfca.2008.10.025.
- ^ “Nitrates, Carrots, and Homemade Baby Food”. Bản gốc lưu trữ ngày 16 tháng 4 năm 2010. Truy cập 10 tháng 2 năm 2015.
- ^ a b Dennis, M J; Wilson, L A (2003). “Nitrates and Nitrites”: 4136. doi:10.1016/B0-12-227055-X/00830-0. Chú thích journal cần
|journal=
(trợ giúp) - ^ Correia, Manuela; Barroso, ÂNgela; Barroso, M. FáTima; Soares, DéBora; Oliveira, M.B.P.P.; Delerue-Matos, Cristina (2010). “Contribution of different vegetable types to exogenous nitrate and nitrite exposure”. Food Chemistry. 120: 960. doi:10.1016/j.foodchem.2009.11.030.
- ^ a b Leszczyńska, Teresa; Filipiak-Florkiewicz, Agnieszka; Cieślik, Ewa; Sikora, ElżBieta; Pisulewski, Paweł M. (2009). “Effects of some processing methods on nitrate and nitrite changes in cruciferous vegetables”. Journal of Food Composition and Analysis. 22: 315. doi:10.1016/j.jfca.2008.10.025.
- ^ Meulemans, A.; Delsenne, F. (1994). “Measurement of nitrite and nitrate levels in biological samples by capillary electrophoresis”. Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications. 660: 401. doi:10.1016/0378-4347(94)00310-6.
- ^ Southan, G; Srinivasan, A (1998). “Nitrogen Oxides and Hydroxyguanidines: Formation of Donors of Nitric and Nitrous Oxides and Possible Relevance to Nitrous Oxide Formation by Nitric Oxide Synthase”. Nitric Oxide. 2 (4): 270. doi:10.1006/niox.1998.0187. PMID 9851368.
- ^ “Bản sao đã lưu trữ”. Bản gốc lưu trữ ngày 10 tháng 4 năm 2008. Truy cập ngày 18 tháng 5 năm 2011.
- ^ Associated Press (5 tháng 9 năm 2005). “Hot dog preservative could be disease cure”.
- ^ Roxanne Khamsi (ngày 27 tháng 1 năm 2006). “Food preservative fights cystic fibrosis complication”. NewScientist.com. Bản gốc lưu trữ ngày 17 tháng 9 năm 2008. Truy cập ngày 18 tháng 5 năm 2011.
- ^ “Sodium Azide”. Hazardous Waste Management. Northeastern University. 2003. Bản gốc lưu trữ ngày 4 tháng 11 năm 2007. Truy cập ngày 18 tháng 5 năm 2011.
- ^ Committee on Prudent Practices for Handling, Storage, and Disposal of Chemicals in Laboratories, Board on Chemical Sciences and Technology, Commission on Physical Sciences, Mathematics, and Applications, National Research Council. (1995). Prudent practices in the laboratory: handling and disposal of chemicals. Washington, D.C.: National Academy Press. ISBN 0309052297.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
- ^ Hoshino Y., Utsunomiya T., Abe O. The Thermal Decomposition of Sodium Nitrate and the Effects of Several Oxides on the Decomposition. // Bulletin of the Chemical Society of Japan Vol. 54, No.5 (1981). - p.1389.[liên kết hỏng]
- ^ "The epidemiological enigma of gastric cancer rates in the US: was grandmother's sausage the cause?", International Journal of Epidemiology (2000) access-date 2000-08-01
- ^ C.W. Mackerness, S.A. Leach, M.H. Thompson and M.J. Hill (1989). “The inhibition of bacterially mediated N-nitrosation by vitamin C: relevance to the inhibition of endogenous N-nitrosation in the achlorhydric stomach”. Carcinogenesis. 10 (2): 397–399. doi:10.1093/carcin/10.2.397. PMID 2492212.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
- ^ “Research Newsletter”. Truy cập 1 tháng 11 năm 2015.
- ^ Williams, D (2004). “Reagents effecting nitrosation”: 1. doi:10.1016/B978-044451721-0/50002-5. Chú thích journal cần
|journal=
(trợ giúp) - ^ “Heading Off Migraine Pain”. FDA Consumer magazine. U.S. Food and Drug Administration. 1998.
- ^ Miranda Hitti (ngày 17 tháng 4 năm 2007). “Study: Cured Meats, COPD May Be Linked”. WebMD Medical News.
- ^ Jiang, R.; Paik, D. C.; Hankinson, J. L.; Barr, R. G. (2007). “Cured Meat Consumption, Lung Function, and Chronic Obstructive Pulmonary Disease among United States Adults”. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 175 (8): 798. doi:10.1164/rccm.200607-969OC. PMC 1899290. PMID 17255565.
- ^ Najm, Issam; Trussell, R. Rhodes (tháng 2 năm 2001). “NDMA Formation in Water and Wastewater”. Journal AWWA. 93 (2): 92–99.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
- ^ Donald D. Bills, Kjell I. Hildrum, Richard A. Scanlan, Leonard M. Libbey (tháng 5 năm 1973). “Potential precursors of N-nitrosopyrrolidine in bacon and other fried foods”. J. Agric. Food Chem. 21 (5): 876–877. doi:10.1021/jf60189a029. PMID 4739004.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
Liên kết ngoài
sửa- ATSDR - Case Studies in Environmental Medicine - Nitrate/Nitrite Toxicity U.S. Department of Health and Human Services (public domain)
- International Chemical Safety Card 1120.
- European Chemicals Bureau Lưu trữ 2011-07-22 tại Wayback Machine.
- National Center for Home Food Preservation Nitrates and Nitrites Lưu trữ 2005-04-02 tại Wayback Machine.
- TR-495: Toxicology and Carcinogenesis Studies of Sodium Nitrite (CAS NO. 7632-00-0) Drinking Water Studies in F344/N Rats and B6C3F1 Mice.
- FOX news article concerning carcinogicity and hot dogs
- Nitrite in Meat Lưu trữ 2011-01-01 tại Wayback Machine