硝酸ナトリウム（NANO3）：構造、特性、用途、リスク - 化学 - 2025

硝酸ナトリウムは、ナトリウムイオンのNa結晶性無機固体備える⁺及び硝酸イオンNO ₃ ^- 。その化学式はNaNO ₃です。自然界では、チリのアタカマ砂漠に豊富に含まれている鉱物のニトラチンまたはニトラタイトとして発見されています。このため、この鉱物はチリの塩田またはカリッシュとも呼ばれています。

硝酸ナトリウムは不燃性の固体ですが、可燃性物質の酸化または燃焼を促進する可能性があります。このため、花火、爆発物、マッチ、木炭レンガ、および一部の種類の農薬では、げっ歯類やその他の小型哺乳類を殺すために広く使用されています。

硝酸塩または亜硝酸塩、硝酸ナトリウム鉱物NaNO ₃。ジョン・ソボレフスキー（JSS）。出典：ウィキメディア・コモンズ。

他の物質の燃焼または発火を促進する能力は、細心の注意を払って取り扱わなければならないことを意味します。炎や火にさらされた場合、爆発することがあります。それにもかかわらず、NaNO ₃は、特に肉や一部の種類のチーズに防腐剤としての特性があるため、食品業界で使用されています。

ただし、過剰摂取すると、特に妊娠中の女性、赤ちゃん、子供に健康上の問題を引き起こす可能性があります。消化器系で亜硝酸塩に変換することにより、特定の病気を引き起こす可能性があります。

化学構造

NaNO3の菱面体単位セル。出典：Benjah-bmm27

硝酸ナトリウムは、ナトリウムカチオンのNaで構成されて⁺及び硝酸塩陰イオンNO ₃ ^- 。

硝酸ナトリウムNaNO ₃。クロバーツ。出典：ウィキメディア・コモンズ。

硝酸アニオンにおけるNO ₃ ^-窒素Nは+5価及び酸素-2価を有します。このため、硝酸アニオンは負の電荷を持っています。

硝酸イオンのルイス構造。Tem5psu。出典：ウィキメディア・コモンズ。

陰イオンNO _3は、^- 3個の酸素は均等又は一様に負の電荷を分配する平坦で対称構造を有しています。

硝酸イオンでは、負の電荷が3つの酸素原子の間に均等に分配されます。Benjah-bmm 27。出典：ウィキメディア・コモンズ。

命名法

-硝酸ナトリウム

-硝酸ナトリウム

-ナトリウム塩虫（英語のナトリウム塩虫から）

-ニトロソーダ（英語のソーダ硝石から）

-チリの硝石

-チリからの硝酸塩

-ニトラチン

-硝酸塩

-カリシュ

プロパティ

その過飽和溶液から得られる硝酸ナトリウムの菱面体晶。出典：Vadim Sedov

体調

無色から白い固体、三角または菱面体晶。

分子量

84.995 g / mol

融点

308ºC

沸点

380°C（分解）。

密度

20°Cで2.257 g / cm ³

溶解度

水に可溶：25°Cで91.2 g / 100 gの水または1.1 mLの水に1 g。エタノールおよびメタノールにわずかに溶ける。

pH

硝酸ナトリウム溶液は中性、つまり酸性でも塩基性でもないため、pHは7です。

その他の特性

それは吸湿性の固体です。つまり、環境から水分を吸収します。

固体NaNO ₃硝酸ナトリウム。OndřejMangl。出典：ウィキメディア・コモンズ。

水に溶解することで溶液は冷たくなるため、この溶解プロセスは吸熱性であると言われています。つまり、溶解すると環境から熱を吸収し、そのため溶液が冷えます。

非常に低い濃度では、硝酸ナトリウムは液体アンモニアNH _3に溶解し、-42°C未満でNaNO ₃・4NH _3を形成します。

NaNO ₃は可燃性ではありませんが、その存在により、燃焼する材料または化合物の燃焼が促進されます。これは、加熱すると他のガスの中でも酸素O _2が生成されるためです。

入手

それは主にチリの鉱物鉱床または岩壁鉱山（カリッシュまたは亜硝酸塩）からの抽出によって得られます。このため、ブラインを使用し、結晶化と再結晶を行って、より純粋なNaNO ₃結晶を得ます。

これらの鉱山は、主に南米のチリ北部のアタカマ砂漠にあります。そこでは、硝酸カリウムKNO ₃と有機物の分解に関連しています。

硝酸ナトリウムの重要な堆積物があるチリ北部のアタカマ砂漠の場所。株式会社 出典：ウィキメディア・コモンズ。

これは、硝酸を炭酸ナトリウムNa ₂ CO ₃または水酸化ナトリウムNaOHと反応させることによっても取得できます。

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

人体での存在

硝酸ナトリウムはそれを含んでいる食糧および飲料水を通って人体に入ることができます。

摂取された硝酸塩の60-80％は果物と野菜から来ます。2番目のソースは、硬化肉です。食肉業界では、微生物の増殖を防ぎ、色を保つために使用されています。

ただし、人体に存在する硝酸塩の割合が高いのは、その内因性合成によるものか、体内のプロセスによるものです。

用途

食品業界では

食品の防腐剤、漬け肉の硬化剤、肉の色保持剤として使用されています。それを含めることができる食品は、ベーコン、ソーセージ、ハム、いくつかのチーズです。

おそらく硝酸ナトリウムを含む硬化肉。著者：ファルコ。出典：Pixabay。

肥料で

硝酸ナトリウムは、タバコ、綿、野菜の作物を肥やすための肥料混合物に使用されます。

プランテーションを施肥するトラクター。著者：フランクBarske。出典：Pixabay。

促進剤または燃焼または爆発の促進剤として

NaNO ₃は多くの用途で酸化剤として使用されます。それは酸素が豊富な固体であり、O _2を生成することにより点火プロセスを促進します。

NaNO ₃の存在は、発火または爆発の際に発生する発熱（発熱）反応を維持するのに十分なO ₂を供給するため、発火するために外部ソースからの酸素を必要としないことを意味します。

火工品（花火）の主な酸化剤として、爆薬や爆薬や爆破剤の酸化成分として、また推進剤として長い間使用されてきました。

花火。その組成には硝酸ナトリウムNaNO _3があります。著者：WearingPlaid。出典：Pixabay。

また、石炭レンガ（ブリケット）の燃焼を改善し、マッチでの照明を促進し、タバコの可燃性を改善するためにも使用されます。

げっ歯類やその他の哺乳類を排除する

特殊な農薬に使用されています。それを含む組成物は、巣穴の中に置かれて火にかけられ、致死量の有毒ガスを放出する花火の燻蒸剤です。

このため、野原、草原、未開拓地、芝生、ゴルフ場など、さまざまなげっ歯類、マーモット、コヨーテ、スカンクの駆除に使用されています。

他の化合物の調製

硝酸HNO ₃、亜硝酸ナトリウムNaNO ₂の製造に使用され、硫酸H ₂ SO _4の製造における触媒としても機能します。

亜酸化窒素N ₂ Oの製造や、医薬品の製造における酸化剤として使用されます。

電子廃棄物からの金属の抽出

特定の研究者は、NaNO ₃が電子機器廃棄物（携帯電話、タブレット、コンピューターなど）に含まれる非汚染金属の抽出を促進することを発見しました。

これらの電子機器のコンポーネントから抽出できる有用な金属は、ニッケルNi、コバルトCo、マンガンMn、亜鉛Zn、銅Cu、アルミニウムAlです。

抽出は、NaNO ₃溶液とポリマーのみを使用して実行されます。そして、60％の収率が達成されます。

これにより、電子廃棄物をリサイクルすることができ、廃棄物の最小化と資源の安定的な回収に貢献します。

健康と運動の研究

いくつかの研究によると、NaNO ₃サプリメントまたはそれを含む食品の摂取は、健康に自然に良い影響を与えます。硝酸塩が豊富な食品には、ビート、ほうれん草、ルッコラなどがあります。

効果には、心血管系の改善、血圧の低下、血流の改善、身体運動している組織の酸素量の増加が含まれます。

これは、NaNO ₃の使用が、血圧の問題のある患者の予防と治療における低コストの薬と見なすことができることを示しています。

さらに、アスリートの筋力を高める効果的で自然な補助としても役立ちます。

様々な用途で

20世紀の広告ポスター。チリの硝酸塩で土壌を肥やすことを扇動。デビッドペレス。出典：ウィキメディア・コモンズ。

ガラスやセラミック釉薬の製造における酸化剤やフラックス剤として使用されます。特殊セメントにも使用されています。

スクラップ金属からのスズの回収、ラテックスの凝固、原子力産業、および水系の腐食の制御において化学薬品として機能します。

リスク

取り扱いの危険性

可燃物の燃焼を促進する性質があります。火災に巻き込まれた場合、爆発が発生する可能性があります。

長時間熱や火にさらされると爆発し、有毒な窒素酸化物を生成することがあります。

食物や水との摂取に関連する問題

摂取されると、硝酸塩は口内と胃腸の両方で亜硝酸塩になる可能性があります。

亜硝酸塩は、一部の食品に存在するアミンと反応することにより、胃などの酸性環境でニトロソアミンになる可能性があります。ニトロソアミンは発がん性があります。

しかし、硝酸塩を含む果物や野菜を自然に食べた場合、これは起こりません。

いくつかの研究によると、高レベルの硝酸塩の存在は血液障害を引き起こし、酸素が組織内に効果的に放出されないことがあります。

これは、乳児用ミルクが硝酸塩を含む井戸水から作られている乳児に起こります。

高レベルの硝酸塩が赤ちゃんの妊娠に問題を引き起こし、自然流産、早産、または胎児の神経管に欠陥を引き起こす可能性があることも観察されています。

最近、硝酸ナトリウムは筋骨格系の発達にリスクをもたらす可能性があり、人間と神経筋のコミュニケーションが損なわれることがわかっています。

食品中の硝酸ナトリウム

硝酸ナトリウムは、ベーコンやその他の肉製品に添加物として含まれています。ソース：Flickr経由のcookbookman17（https://www.flickr.com/photos//6175755733）

硝酸ナトリウムは、亜硝酸塩と一緒に、それらを保存し、それらの外観および風味を改善するためにそれらに添加されるため、肉と同義です。その結果、肉（ホットドッグ、ベーコン、ハム、魚の燻製など）の過剰な摂取は、消化器系全体の癌の不穏なリンクに関与しています。

硝酸塩-亜硝酸塩で処理された肉と癌の関係は絶対的ではありませんが、摂取量を抑えることが推奨されています。

一方、野菜（にんじん、大根、大根、レタス、ほうれん草など）は、施肥作用により栽培土壌から吸収されるため、NaNO ₃が豊富です。これらの野菜の摂取量は、肉製品の摂取量とは異なり、前述の病気とは関係ありません。

これは、2つの理由によるものです。そのような食品のタンパク質レベルの違いと、調理方法です。肉を揚げたり、火にかけたりすると、硝酸塩-亜硝酸塩と特定のアミノ酸グループとの反応が促進され、真の発がん性物質であるニトロソアミンが生成されます。

野菜のビタミンC、繊維、ポリフェノールの含有量は、これらのニトロソアミンの形成を減らします。そのため、NaNO ₃だけでは食品への脅威にはなりません。

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