تعريف نترات الصوديوم

نترات الصوديوم عبارة عن ملح نترات غير عضوي من معدن قلوي؛ صيغته الكيميائية (NaNO3)، ويشار إليه عادة باسم "ملح صخري تشيلي"، ويتكون هذا المركب من أيون الصوديوم الموجب (+Na) وأيون النترات السالب (–NO3)، وتوجد نترات الصوديوم في درجة حرارة الغرفة كمادة صلبة بلورية بيضاء شديدة الذوبان في الماء، وغير قابلة للاحتراق، إلا أنها عامل مؤكسد قوي، ويمكن أن تتفاعل بعنف مع العديد من المركبات القابلة للاشتعال، وتتحل نرات الصوديوم بشكل متفجر عند تسخينها إلى درجات حرارة أعلى من 538 درجة مئوية، وتنتج أكاسيد النيتروجين السامة في الحرائق، يمكن العثور على رواسب غنية من نترات الصوديوم في بعض دول أمريكا الجنوبية مثل تشيلي وبيرو.[١][٢][٣]


تحضير نترات الصوديوم

يتضمن التحضير الصناعي لنترات الصوديوم معادلة حامض النيتريك (HNO3) بكربونات الصوديوم (Na2CO3) أو بيكربونات الصوديوم (NaHCO₃) أو هيدروكسيد الصوديوم (NaOH)، وفق المعادلات الكيميائية الآتية:[٢]

NaHCO3 + HNO3 → NaNO3 + H2O + CO2

Na2CO3 + 2HNO3 → 2NaNO3 + CO2 + H2O

NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O


من المهم ملاحظة أن التفاعل بين هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) وحمض النيتريك (HNO3) هو تفاعل طارد للحرارة بدرجة عالية؛ نظرًا لأن NaOH قاعدة قوية وHNO3 هو حمض قوي، ولذلك فإن هناك طريقة بديلة لتحضير نترات الصوديوم؛ عن طريق تفاعل هيدروكسيد الصوديوم مع نترات الأمونيوم (NH4NO3) بدلاً من حمض النيتريك، وذلك حسب التفاعل الكيميائي الآتي:[٢]

NH4NO3 + NaOH → NH4OH + NaNO3


يمكن أيضا أن تتفاعل نترات الأمونيوم (NH4NO3) مع كربونات الصوديوم (Na2CO3) أو مع بيكربونات الصوديوم (NaHCO3) لإنتاج نترات الصوديوم، كما في التفاعلين الآتيين:[٢]

Na2CO3 + 2NH4NO3 → (NH4)2CO3 + 2NaNO3

NaHCO3 + NH4NO3 → NH4HCO3 + NaNO3


خصائص نترات الصوديوم

من الضروري معرفة الخصائص الفيزيائية والكيميائية لنترات الصوديوم؛ لأنه عامل مؤكسد قوي وغير متوافق مع عامل الاختزال، والأحماض القوية، ومساحيق المعادن، ويتفاعل بعنف مع العديد من اللافلزات، وخاصةً عندما يكون في حالة منصهرة،[٤] وفيما يأتي أهم البينات الكيمائية والخصائص الفيزيائية والكيميائية لنترات الصوديوم:[٢]


الصيغة الكيميائية
NaNO3
الكتلة المولية
84.99 جرام/ مول
الكثافة
2.257 جرام/ سم
درجة الانصهار
308 درجات مئوية
درجة الغليان
380 درجة مئوية


الخصائص الفيزيائية لنترات الصوديوم

من أبرزها:[٢]

  • نترات الصوديوم مادة صلبة بلورية بيضاء.
  • لنترات الصوديوم هيكلان بلوريان؛ معيني السطوح وثلاثي الزوايا.
  • لنترات الصوديوم رائحة جميلة.
  • ذائبية نترات الصوديوم عند درجة حرارة 25 درجة مئوية هي؛ 91.2 جم / 100 مل من الماء.
  • نترات الصوديوم قابل للذوبان بشكل كبير في الأمونيا.


الخصائص الكيميائية لنترات الصوديوم

من أبرزها:[٢]

  • عندما تذوب نترات الصوديوم في الماء، تتفكك إلى أيوني +Na و –NO3
  • نترات الصوديوم عامل مؤكسد قوي للغاية؛ ويتفاعل بعنف مع عوامل الاختزال.
  • يتحلل نترات الصوديوم بشكل متفجر عند درجات الحرارة العالية جدًا.


استخدامات نترات الصوديوم

تستخدم نترات الصوديوم في العديد من الأسمدة؛ بسبب قابليتها العالية للذوبان في الماء، وتكلفتها المنخفضة، ومحتواها من النيتروجين، وفيما يأتي بعض أهم استخداماتها:[٢]

  • يمكن تحضير الأشكال الهجينة من الماء الملكي (Aqua Regia) بمساعدة نترات الصوديوم، حيث تمتلك هذه الأنواع الهجينة القدرة على إذابة الذهب.
  • تستخدم نترات الصوديوم كمادة حافظة في الصناعات الغذائية.
  • تستخدم نترات الصوديوم كعامل مؤكسد في عدة أنواع من الألعاب النارية.
  • يستخدم لتخزين ونقل الحرارة في بعض محطات الطاقة الشمسية.
  • يستخدم أيضًا في العديد من أنواع الوقود الدافع للصواريخ، كما أنه يستخدم كبديل لنترات البوتاسيوم في البارود.

المراجع

  1. ↑ "Sodium Nitrate Properties", vedantu., Retrieved 7/9/2021. Edited.
  2. ^ أ ب ت ث ج ح خ د "Sodium Nitrate (NaNO3)", byjus, Retrieved 7/9/2021. Edited.
  3. ↑ "Sodium nitrate", pubchem, Retrieved 7/9/2021. Edited.
  4. ↑ "Sodium Nitrate Properties", vedantu, Retrieved 7/9/2021. Edited.