نیترات سدیم صنعتی و کاربردهای آن در صنعت

نیترات سدیم (Sodium nitrate) ترکیبی با فرمول شیمیایی NaNO3 و نمک نیترات معدنی سدیم است که به عنوان کود استفاده می شود.

نیترات سدیم یک ماده جامد سفید رنگ و بسیار محلول در آب است که فرم معدنی آن به نام های نیتراتین، نیتراتیت و نیتر سودا شناخته می شود.

بعلت مناسب بودن قیمت نیترات سدیم یک منبع دسترسی آسان به آنیون نیترات (NO3−) است که در واکنش های مختلف در مقیاس های صنعتی برای تولید کودها، پیروتکنیک ها و بمب های دود، شیشه و سفال و به عنوان ماده نگهدارنده به ویژه برای گوشت مورد استفاده قرار می گیرد.

بیشترین ذخایر نیترات سدیم که به طور طبیعی تشکیل شده است در شیلی و پرو یافت می شود و نمک های نیترات در داخل کانسارهای معدنی به نام سنگ calicheقرار دارند.

سدیم نیترات غیر قابل احتراق است اما سوختن مواد قابل احتراق را تسریع می کند. اگر مقادیر زیادی از این ماده در آتش سوزی درگیر باشد ممکن است انفجار ایجاد شود.

همچنین NaNO3 اگر برای مدت طولانی در معرض گرما یا آتش قرار بگیرد منفجر خواهد شد و اکسیدهای سمی ازت را در آتش سوزی ها تولید می کند که برای سلامت افراد خطرناک هستند.

نیترات سدیم در مواد غذایی:
این ترکیب شیمیایی را می توان در گیاهان و آب آشامیدنی تصفیه نشده یافت. نیتروژن در خاک به نیترات سدیم تبدیل می شود که برای رشد گیاه لازم است. گیاهان این ماده را در مقادیر مختلف جذب می کنند.

سبزیجات حاوی مقادیر زیاد نیترات سدیم شامل اسفناج، تربچه، کاهو، کرفس، هویج، کلم و چغندر هستند. طبق مطالعه ای که در سال 2019 انجام شد مشخص شد که تقریباً 80 درصد نیترات های موجود در رژیم غذایی افراد از مصرف سبزیجات کسب می شوند.

نیترات بخشی طبیعی از هر رژیم غذایی معمولی است. با این حال، برخی تحقیقات نشان می دهد مقادیر زیاد این ماده می تواند مشکلاتی مانند سرطان روده بزرگ را ایجاد کند. بیماریهای دیگری مانند سرطان خون، لنفوم غیر هوچکین، بیماری قلبی و سرطانهای تخمدان، معده، مری، لوزالمعده و تیروئید ممکن است با مصرف زیاد نیترات سدیم مرتبط باشد.

البته جذب مقدار بالای نیترات که باعث افزایش ابتلا به این بیماری ها می شود حاصل از مصرف مواد غذایی فرآوری شده است چون مواد خوراکی که به طور طبیعی حاوی نیترات هستند با دارا بودن ترکیباتی مانند ویتامین C ممکن است بدن را از ابتلا به بیماریهای ذکر شده محافظت کند.

بعلت قیمت پایین نیترات سدیم همچنین یک ماده نگهدارنده است که در برخی از گوشت های فرآوری شده مانند گوشت بیکن، جگر، سوسیس، ژامبون و برخی پنیرها استفاده می شود و می تواند خطر بیماری قلبی را افزایش دهد.

تصور می شود که این ماده شیمیایی ممکن است به رگ های خونی آسیب برساند و باعث می شود شریان های شما سخت تر و باریک شود که منجر به بیماری های قلبی می شود. نیترات همچنین ممکن است بر نحوه استفاده بدن از قند تأثیر بگذارد و احتمال ابتلا به دیابت را بیشتر کند.

البته همه ما می دانیم که بیشتر گوشتهای فرآوری شده دارای مقدار زیادی سدیم بوده و بعضی از آنها دارای چربی اشباع زیادی هستند که می تواند سلامت قلب را به مخاطره بیاندازد.

بنابراین اگر گوشت می خورید، بهتر است گوشت فرآوری شده را محدود کنید و در عوض گوشت مرغ ماهی و گوشت های تازه را انتخاب کنید.

کاربردها و مصارف و تولید نیترات سدیم:
از واکنش نیترات سدیم با اسید سولفوریک اسید نیتریک نیترات سدیم صنعتی تولید می شود ولی این واکنش بازدهی خوبی ندارد و معمولا در صنعت برای استفاده از مقادیر اضافی اسید سولفوریک صورت گرفته و محصول نهایی آن بی سولفات است.

این ترکیب با تشکیل یک محیط آبی هیبرید برای خالص سازی طلا و دیگر فلزات مورد استفاده قرار می گیرد.کاربردهای کمتر متداول نیترات سدیم صنعتی به عنوان یک اکسید کننده در آتش بازی ها است که به عنوان جایگزین نیترات پتاسیم که معمولاً در پودر سیاه یافت می شود، بکار برده می شود.

سدیم نیترات به همراه نیترات پتاسیم و نیترات کلسیم برای ذخیره سازی گرما و اخیراً برای انتقال گرما در نیروگاه های خورشیدی استفاده می شود. همچنین مخلوطی از این 3 ترکیب به عنوان ماده ذخیره کننده انرژی در نیروگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد.

این ماده در صنعت فاضلاب برای تنفس میکروارگانیسم ها استفاده می شود. نیتروسوموناس، نوعی میکروارگانیسم است که نیترات را برای مصرف به اکسیژن ترجیح می دهد و این امکان را می دهد تا با سرعت بیشتری در فاضلاب رشد کرده و تصفیه آب را با سرعت بیشتری انجام دهد.

نیترات سدیم گاهی اوقات در آکواریوم های دریایی که از تکنیک های دوز کربن استفاده می کنند نیز استفاده می شود. این ماده برای افزایش سطح نیترات در آب و تقویت رشد باکتریها مورد استفاده قرار می گیرد.

عوارض و خطرات نیترات سدیم:
نیترات و نیتریت سدیم یا پتاسیم سالهاست که به عنوان مواد افزودنی در صنایع غذایی مورد استفاده قرار می گیرند تا از رشد و تولید سموم توسط باکتری های بیماری زا به ویژه C. botulinum در مواد غذایی جلوگیری کنند.

این ترکیبات به عنوان ماده نگهدارنده رنگ نیز در مواد غذایی استفاده می شود. افزودن نیترات یا نیتریت باعث افزایش ایمنی میکروبیولوژیکی غذاها شده و عمر مفید آنها را افزایش می دهد.

این امر از نظر در دسترس بودن انواع غذاهای بی خطر، مناسب و مقرون به صرفه برای مصرف کنندگان مزایایی ایجاد می کند.

ولی این نگرانی وجود دارد که مصرف ترکیبات حاوی نیترات می تواند سرطانزا باشد زیرا نیتریت می تواند با آمین های موجود در مواد غذایی برای تشکیل ترکیبات N-nitroso، که بسیاری از آنها سرطان زا هستند واکنش نشان دهند. این واکنش می تواند در شرایط اسیدی معده رخ دهد.

از آنجا که نیترات موجود در یک محصول غذایی می تواند در دهان یا دستگاه گوارش به نیتریت تبدیل شود، نیترات و نیتریت برای ارزیابی هرگونه خطر احتمالی باید با هم در نظر گرفته شوند.

این نمک ها می توانند به نیتریک اکسید ( NO) تبدیل شوند، رگهای خونی شما را گشاد کرده و فشار خون را کاهش دهند. علاوه بر این، آنها ممکن است عملکرد بدنی را تقویت کنند.

با این وجود، اگر نیترات ها یا نیتریت ها را در گرمای زیاد بپزید، می تواند ترکیب سرطان زا تشکیل دهند و سلامتی شما را به خطر بیاندازند.

با توجه به مقررات سختگیرانه، امروزه نیتریت های کمتری در غذاهای فرآوری شده وجود دارد. با اینحال شما می توانید با مطالعه دقیق برچسب مواد غذایی در هنگام خرید گوشت های فرآوری شده، خطر قرار گرفتن در معرض نیتروزامین را کاهش دهید و محصولی با مواد افزودنی محدود یا فاقد نیترات پیدا کنید.