Нитрат

Сви нитрати (V) садрже NO₃^- јон. Атом азота је у стању хибридизације sp². Хибридизоване орбитале граде σ везе са три атома кисеоника. Све N-O везе су исте дужине. Њихова дужина износи 124pm, а угао између њих 120°.

Овај јон је конјугована база азотне киселине, која се састоји од једног централног атома азота окруженог са три идентично везана атома кисеоника у тригоналном равном распореду. Нитратни јон носи формално наелектрисање од -1. Ово наелектрисање је резултат комбинације формалног наелектрисања у коме сваки од три кисеоника носи набој −²⁄₃, док азот носи +1 набој, а све се то збраја и даје формално наелектрисањем полатомног нитратног јона. Овај аранжман се обично користи као пример резонанције. Попут изоелектронског карбонатног јона, нитратни јон може бити представљен резонантним структурама.

Нитрати (V) су кристалне супстанције, растворљиве у води (изузеци су малобројни базни нитрати), имају јако оксидационо дејство. Ипак у растворима не поседују те особине.^[4][5]

Нитрати се добијају услед реакције: азотна киселина + метал или оксид/хидрид/карбид метала.

У природи се могу јавити у облику минерал.

Нитрати налазе примену као минерална ђубрива, експлозивни материјали, у продукцији боја и у медицини.

За естре азотне киселине(V) уместо имена „нитрат(V) једињења“ (нпр. нитрат(V) целулозе) често се користи не баш исправан назив „нитроједињење“ (нпр. нитроцелулоза)

• азотна киселина, HNO₃
• натријум нитрат (чилска шалитра), NaNO₃
• метил нитрат, CH₃NO₃

Богат извор неорганског нитрата у исхрани људи потиче од лиснате зелене хране, као што су шпанаћ и рукола. NO−
3 (неоргански нитрат) је одржива активна компонента сока од цвекле и другог поврћа. Вода за пиће је такође њихов прехрамбени извор.^[6] Прехрамбена нитратна суплементација даје позитивне резултате при тестирању перформанси вежби издржљивости.^[7]

Конзумација великих доза нитрата било у облику чистог натријум нитрата или сока од цвекле код младих здравих особа брзо повећава концентрацију нитрата у плазми око 2-3 пута, а ова повишена концентрација нитрата може се одржавати најмање 2 недеље. Повећани ниво нитрата у плазми стимулише производњу азотног оксида. Азотни оксид је важан физиолошки сигнални молекул који се, између осталог, користи у регулацији протока крви у мишићима и митохондријској респирацији.^[8]

Конзумација нитрита је првенствено одређена количином поједеног прерађеног меса, и концентрацијом нитрата у овом месу. Иако су нитрити азотно једињење које се углавном користи при сушењу меса, користе се и нитрати. Нитрати доводе до стварања нитрозамина.^[9] Продукција канцерогених нитрозамина може се инхибирати употребом антиоксиданса витамина Ц и алфа-токоферолног облика витамина Е током сушења.^[10]

Антихипертензивне дијете, као што је DASH дијета, типично садрже високе нивое нитрата, који се прво редукују до нитрита у пљувачци, као што се може детектовати пљувачним тестирањем, пре него што се формира азотни оксид.^[6]

Нитратне соли се природно налазе на земљи као велике наслаге, посебно нитратина, главног извора натријум нитрата.

Нитрате производе бројне врсте нитрификујућих бактерија у природном окружењу користећи амонијак или уреју као извор азота. Нитратна једињења за барут су се историјски производила, у одсуству извора минералних нитрата, различитим процесима ферментације помоћу урина и балеге.

Удари грома у земљину атмосфером богату азотом и кисеоником производе смешу азотних оксида који формирају азотне јоне и нитратне јоне који се кишом или окултним таложењем испирају из атмосфере.

Нитрати се индустријски производе полазећи од азотне киселине.^[3]

Нитрати се углавном производе за употребу као ђубриво у пољопривреди због њихове високе растворљивости и биоразградљивости. Главна нитратна ђубрива су амонијумске, натријумске, калијумске, калцијумске и магнезијумске соли. Годишње се у ту сврху произведе неколико милиона килограма.^[3]

Друга велика примена нитрата је као оксидациона средства, нарочито у експлозивима, где брза оксидација једињења угљеника ослобађа велике количине гасова (види пример барута). Натријум нитрат се користи за уклањање ваздушних мехурића са растопљеног стакла и неке керамике. Смеше растопљене соли користе се за очвршћавање неких метала.^[3]

Скоро све методе за откривање нитрата ослањају се на његову конверзију у нитрит, што је праћено нитрит-специфичним тестовима. Редукција нитрата у нитрит се врши бакар-кадмијумским материјалом. Узорак се уводи проточним инјективним анализатором, а настали ефлуент који садржи нитрит се затим комбинује са реагенсом за колориметријску или електрохемијску детекцију. Најпопуларнији од ових тестова је Грисов тест, при чему се нитрит претвара у дубоко обојену азо боју, погодну за УВ-визуелну спектроскопску анализу. Метода користи реактивност азотасте киселине добијене закисељавањем нитрита. Азотаста киселина селективно реагује са ароматичним аминима дајући диазонијумске соли, које се затим удружују са другим реагенсом дајући азо боју. Граница детекције је 0,02 до 2 μМ.^[11] Методе су високо прилагођене биолошким узорцима.^[12]

Акутна токсичност нитрата је ниска. Постоји „значајно неслагање“ у погледу дугорочних ризика изложености нитратима. Две области могућих разулога за забринутост су да (i) нитрат може бити претеча нитрита у доњем делу црева, а нитрит је претеча нитрозамина, за које се сматра да учествују у карциногенези, и (ii) нитрат је учествује у метемоглобинемији, поремећају хемоглобина црвених крвних зрнаца.^[13][14]

Нитрати не утичу на новорођенчад и труднице.^[15][16] Синдром поплавеле бебе узрокован је низом других фактора као што су желучане тегобе, попут дијареје, инфекције, нетолеранције на протеине, токсичности тешких метала итд, при чему нитрати играју мању улогу.^[17]

Законом о безбедној води за пиће, Агенција за заштиту животне средине у САД поставила је максимални ниво контаминације од 10nbsp;mg/L или 10 ppm нитрата у води за пиће.^[18]

Прихватљиви дневни унос (ADI) нитратних јона успостављњен је у распону од 0–3,7 mg (kg телесне тежине)⁻¹ дан⁻¹ од стране Заједничког FAO/WHO експертног комитета за прехрамбене адитиве (JEFCA).^[19]

У слатководним или естуарским системима у близини копна, нитрат може достићи концентрације које су смртоносне за рибе. Иако је нитрат много мање токсичан од амонијака,^[20] нивои преко 30 ppm нитрата могу инхибирати раст, оштетити имунски систем и изазвати стрес код неких водених врста.^[21] Токсичност нитрата остаје предмет расправе.^[22]

У већини случајева прекомерних концентрација нитрата у воденим системима, примарни извори су испуштања отпадних вода, као и површинско отицање из пољопривредних или уређених подручја на којима су примењене велике количине нитратног ђубрива. Резултирајућа еутрофикација и цветање алги резултирају аноксијом и мртвим зонама. Као последица тога, како нитрат чини компоненту укупних растворених чврстих супстанци, оне се широко користе као показатељ квалитета воде.

• Амонијум
• Нитрификација
• Нитрит, анјон NO−
  2
• Азотни оксиди
• Натријум нитрат

Нитрат на Викимедијиној остави.

• ATSDR - Case Studies in Environmental Medicine - Nitrate/Nitrite Toxicity
• „Nitrate Risk in Forage Crops - Frequently Asked Questions”. Agriculture and Rural Development. Government of Alberta. Приступљено 30. 10. 2013. CS1 одржавање: Формат датума (веза)