Natri nitrit

Natri nitrit
Mẫu natri nitrit
Nhận dạng
Số CAS	7632-00-0
PubChem	24269
Số EINECS	231-555-9
Số RTECS	RA1225000
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ N(=O)[O-].[Na+]
InChI	đầy đủ 1/HNO2.Na/c2-1-3;/h(H,2,3);/q;+1/p-1
UNII	M0KG633D4F
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	0 3 1 OX
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). Y kiểm chứng (cái gì ^YN ?) Tham khảo hộp thông tin

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.

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

Trong chế độ ăn thông thường của con người

Nitrit 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

Là 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 LD_Lo 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

Gần 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

Natri 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]

NaNO₂ + H₂SO₄ → HNO₂ + NaHSO₄

2NaN₃ + 2HNO₂ → 3N₂ + 2NO↑ + 2NaOH

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

Mối 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

Nitrosamin 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

1. 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.
2. “Nitrates, Carrots, and Homemade Baby Food”. Bản gốc lưu trữ ngày 16 tháng 4 năm 2010. Truy cập 10 tháng 2 năm 2015.
3. ^ Dennis, M J; Wilson, L A (2003). “Nitrates and Nitrites”: 4136. doi:10.1016/B0-12-227055-X/00830-0.
4. 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.
5. ^ 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.
6. 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.
7. 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.
8. “Bản sao đã lưu trữ”. Bản gốc lưu trữ ngày 10 tháng 4 năm 2008. Truy cập ngày 18 tháng 5 năm 2011.
9. Associated Press (5 tháng 9 năm 2005). “Hot dog preservative could be disease cure”.
10. 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.
11. “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.
12. 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.
13. 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]}
14. "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
15. 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.
16. “Research Newsletter”. Truy cập 1 tháng 11 năm 2015.
17. Williams, D (2004). “Reagents effecting nitrosation”: 1. doi:10.1016/B978-044451721-0/50002-5.
18. “Heading Off Migraine Pain”. FDA Consumer magazine. U.S. Food and Drug Administration. 1998.
19. Miranda Hitti (ngày 17 tháng 4 năm 2007). “Study: Cured Meats, COPD May Be Linked”. WebMD Medical News.
20. 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.
21. Najm, Issam; Trussell, R. Rhodes (tháng 2 năm 2001). “NDMA Formation in Water and Wastewater”. Journal AWWA. 93 (2): 92–99.
22. 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.

Liên kết ngoài

• 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