El nitrato de sodio es el compuesto químico de fórmula Na N O
3. Esta sal de nitrato de metal alcalino también se conoce como salitre de Chile (grandes depósitos de los cuales se extrajeron históricamente en Chile ) [4] [5] para distinguirla del salitre ordinario, el nitrato de potasio . La forma mineral también se conoce como nitratina , nitratita o nitro de sodio .
El nitrato de sodio es un sólido delicuescente de color blanco muy soluble en agua . Es una fuente fácilmente disponible del anión nitrato (NO 3 − ), que es útil en varias reacciones llevadas a cabo a escala industrial para la producción de fertilizantes , pirotecnia , bombas de humo y otros explosivos , esmaltes para vidrio y cerámica , conservantes de alimentos (especialmente . carnes) y propulsor sólido para cohetes . Se ha extraído extensamente para estos fines.
El primer cargamento de salitre a Europa llegó a Inglaterra desde Perú en 1820 o 1825, inmediatamente después de la independencia de ese país de España, pero no encontró compradores y fue arrojado al mar para evitar los peajes aduaneros. [6] [7] Sin embargo, con el tiempo, la extracción de salitre sudamericano se convirtió en un negocio rentable (en 1859, sólo Inglaterra consumió 47.000 toneladas métricas). [7] Chile luchó en la Guerra del Pacífico (1879-1884) contra los aliados Perú y Bolivia y se apoderó de sus depósitos de salitre más ricos. En 1919, Ralph Walter Graystone Wyckoff determinó su estructura cristalina mediante cristalografía de rayos X.
Las mayores acumulaciones de nitrato de sodio natural se encuentran en Chile y Perú , donde las sales de nitrato están unidas dentro de depósitos minerales llamados caliche . [8] Los nitratos se acumulan en la tierra a través de la precipitación de la niebla marina y la oxidación/desecación del rocío marino, seguida de la sedimentación gravitacional de NaNO 3 , KNO 3 , NaCl, Na 2 SO 4 e I en el aire, en la atmósfera cálida y seca del desierto. [9] Los ciclos de aridez extrema y lluvias torrenciales de El Niño/La Niña favorecen la acumulación de nitratos a través de la aridez y la solución/removilización/transporte de agua hacia las laderas y las cuencas; el movimiento de la solución capilar forma capas de nitratos; El nitrato puro forma vetas raras. Durante más de un siglo, el suministro mundial del compuesto se extrajo casi exclusivamente del desierto de Atacama, en el norte de Chile, hasta que, a principios del siglo XX, los químicos alemanes Fritz Haber y Carl Bosch desarrollaron un proceso para producir amoníaco a partir de la atmósfera. a escala industrial (ver proceso Haber ). Con el inicio de la Primera Guerra Mundial , Alemania comenzó a convertir el amoníaco obtenido de este proceso en un salitre chileno sintético , que era tan práctico como el compuesto natural en la producción de pólvora y otras municiones. En la década de 1940, este proceso de conversión resultó en una disminución dramática en la demanda de nitrato de sodio obtenido de fuentes naturales.
Chile todavía tiene las mayores reservas de caliche , con minas activas en lugares como Valdivia , María Elena y Pampa Blanca, y allí solía llamarse oro blanco . [4] [5] El nitrato de sodio, el nitrato de potasio , el sulfato de sodio y el yodo se obtienen mediante el procesamiento del caliche. Las antiguas comunidades chilenas de salitre de Humberstone y Santa Laura fueron declaradas Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO en 2005.
El nitrato de sodio también se sintetiza industrialmente neutralizando el ácido nítrico con carbonato de sodio o bicarbonato de sodio :
o también neutralizándolo con hidróxido de sodio (sin embargo, esta reacción es muy exotérmica):
o mezclando cantidades estequiométricas de nitrato de amonio e hidróxido de sodio , bicarbonato de sodio o carbonato de sodio :
La mayor parte del nitrato de sodio se utiliza en fertilizantes, donde proporciona una forma de nitrógeno soluble en agua. Su uso, que se da principalmente fuera de los países de altos ingresos, resulta atractivo ya que no altera el pH del suelo. Otro uso importante es como complemento del nitrato de amonio en explosivos. El nitrato de sodio fundido y sus soluciones con nitrato de potasio tienen buena estabilidad térmica (hasta 600 °C) y altas capacidades caloríficas. Estas propiedades son adecuadas para el recocido térmico de metales y para almacenar energía térmica en aplicaciones solares. [10]
El nitrato de sodio también es un aditivo alimentario que se utiliza como conservante y fijador de color en carnes y aves curadas; figura bajo su número INS 251 o número E E251. Está aprobado para su uso en la UE, [11] EE. UU. [12] , Australia y Nueva Zelanda. [13] El nitrato de sodio no debe confundirse con el nitrito de sodio , que también es un aditivo alimentario y conservante común que se utiliza, por ejemplo, en embutidos.
El nitrato de sodio también se ha investigado como material de cambio de fase para la recuperación de energía térmica, debido a su entalpía de fusión relativamente alta de 178 J/g. [14] [15] Ejemplos de aplicaciones del nitrato de sodio utilizado para el almacenamiento de energía térmica incluyen tecnologías de energía solar térmica y cilindros parabólicos de generación directa de vapor . [14]
El nitrato de sodio se utiliza en un proceso de recubrimiento de acero en el que forma una superficie de capa de magnetita . [dieciséis]
Los estudios han demostrado un vínculo entre los niveles elevados de nitratos y el aumento de las muertes por ciertas enfermedades, incluidas la enfermedad de Alzheimer , la diabetes mellitus , el cáncer de estómago y la enfermedad de Parkinson : posiblemente a través del efecto dañino de las nitrosaminas en el ADN; sin embargo, poco se ha hecho para controlar otras posibles causas en los resultados epidemiológicos. [17] Las nitrosaminas, formadas en carnes curadas que contienen nitrato y nitrito de sodio, se han relacionado con el cáncer gástrico y el cáncer de esófago . [18] El nitrato y el nitrito de sodio están asociados con un mayor riesgo de cáncer colorrectal . [19]
En las últimas décadas existe evidencia sustancial, facilitada por una mayor comprensión de los procesos patológicos y de la ciencia, que respalda la teoría de que la carne procesada aumenta el riesgo de cáncer de colon y que esto se debe al contenido de nitrato. Una pequeña cantidad del nitrato que se agrega a la carne como conservante se descompone en nitrito, además de cualquier nitrito que también se pueda agregar. Luego, el nitrito reacciona con alimentos ricos en proteínas (como la carne) para producir NOC ( compuestos nitrosos ) cancerígenos. Los NOC se pueden formar cuando la carne se cura o en el cuerpo mientras se digiere la carne. [20]
Sin embargo, varias cosas complican la sencilla comprensión de que "los nitratos en los alimentos aumentan el riesgo de cáncer". Las carnes procesadas no tienen fibra, vitaminas ni antioxidantes fitoquímicos, tienen un alto contenido de sodio, pueden contener un alto contenido de grasa y, a menudo, se fríen o se cocinan a una temperatura suficiente para degradar las proteínas en nitrosaminas. Los nitratos son intermediarios y efectores clave en la señalización de la vasculatura primaria, que es necesaria para que todos los mamíferos sobrevivan. [21]
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