Nitrat Nedir? Özellikleri ve Kullanım Alanları Nelerdir?

Nitrat tuzları doğal olarak yeryüzünde büyük çökelti halinde bulunurlar, özellikle nitratın önemli bir kaynağı nitratindir. Nitratlar birkaç nitrifiye bakteri türü tarafından üretilir. Doğal yollu nitrat kaynaklarının yokluğunda, idrar ve gübreyi hammadde alan çeşitli fermantasyon yöntemleri kullanılarak yapay nitrat üretilmiştir.

Nitrat en çok insan yapımı gübrelerde bulunur. Azot açısından zengin bir atmosfer tabakasında, yıldırım çarpmasının bir yan ürünü olan azot dioksit su buharı ile reaksiyona girdiğinde nitrik asit üretilir. Hemen hemen tüm inorganik nitrat tuzları, standart sıcaklık ve basınçta suda çözünebilir. İnorganik nitrat tuzunun bir örneği, potasyum nitrattır. Güherçile olarak da bilinen potasyum nitrat hakkında bilmediklerinizi buradan öğrenebilirsiniz.

İnsan vücudundaki nitratın temel kaynağı, ıspanak gibi yeşil yapraklı gıdalardan gelir. NO3- (inorganik nitrat), pancar suyu ve diğer sebzelerde bulunan aktif bileşenlerdir. Birçok tarım ürününde kullanılan nitrat genelde piyasada; amonyum nitrat, potasyum nitrat ve sodyum nitrat olarak bulunur.

Nitrat Nedir?

Nitrik asidin tuzu olan nitratlar, suda yüksek çözünme özelliğine sahip inorganik, kimyasal maddelerdir. Nitrat molekül formülü NO3- olan poliatomik bir iyondur. Molekül kütlesi 62.0049 g/mol olarak hesaplanmıştır. Nitratlar ayrıca RONO2 organik fonksiyonel grubunu tarif eder. Bu nitrat esterleri, özel bir patlayıcı sınıfıdır. Anyon, nitrik asidin eşlenik tabanı olup, trigonal düzlemsel bağlamda üç, aynı şekilde bağlanmış oksijen atomu ile çevrelenmiş bir merkezi azot atomundan oluşur. Nitrat iyonu -1 biçimsel yük taşır.

Bu, üç oksijenin her birinin -2/3 yük taşıdığını, buna karşın azotun +1 yük taşıdığını ve bunların hepsinin poliatomik nitrat iyonunun formal yüküne kadar birleştiğini gösterir. Bu düzenleme genellikle bir rezonans örneği olarak kullanılır. İzoelektronik karbonat iyonu gibi, nitrat iyonu da rezonans yapılarıyla temsil edilebilir. Nitratın birleştiği maddelere göre; sodyum nitrat, gümüş nitrat, amonyum nitrat, potasyum nitrat, üre nitrat ve nitrat asidi gibi çeşitleri vardır.

Nitratın Özellikleri Nelerdir?

Sağlıklı bir kişi için günlük nitrat alım seviyesinin 75-100 mg arasında değişmesi normaldir. Sürekli olarak sebze tüketen kişilerde bu miktar günlük 250 mg seviyesine çıkabilmektedir. Bu tip durumlarda vücuttaki nitrat miktarını dengelemek için beslenme sisteminde tek yönlü gıdalardan kaçınmak gerekir. Derin kaynak sularından elde edilen nitrat seviyesi farklılık göstermektedir. Yüzey üstü kaynakların litresinde bulunan nitrat ile kuyu sularındaki nitrat miktarı karşılaştırıldığında, yüzey üstü suların %80 daha az nitrat içerdiği görülmektedir. Bu son derece büyük bir orandır ve nitrat alımına göre su tüketimi yapılması faydalı olacaktır.

Nitratın Kullanım Alanları Nelerdir?

Nitratlar ağırlıklı olarak, yüksek çözünürlük ve biyolojik bozunabilirlik nedeniyle tarımda gübre olarak kullanılmak üzere üretilmektedir. Ana nitrat gübreleri; amonyum, sodyum, potasyum ve kalsiyum tuzlarıdır. Sırf gübre amacıyla yılda birkaç milyon kilogram nitrat üretilmektedir. Nitratların ikinci önemli uygulaması, özellikle karbon bileşiklerinin hızlı oksidasyonunun büyük hacimlerde gazları serbest bıraktığı patlayıcılarda, oksitleyici eleman olarak kullanılmalarıdır. Sodyum nitrat erimiş camdan ve bazı seramiklerden hava kabarcıklarını gidermek için kullanılır. Erimiş tuzun karışımları bazı metalleri sertleştirmek için kullanılır. Patlayıcı maddeler ve masa tenisi topları selüloitten üretilir.

Nitratler esasen et küründe kullanılan azot bileşiği olmasına rağmen, belli iyileştirme işlemlerinde de kullanılır. Gıda muhafazasında yani yiyecekleri koruma amacıyla tercih edilen nitrat kullanımı tartışmalıdır. Bu koruma yöntemi, nitrat yüksek konsantrasyonlarda mevcut olduğunda nitrosaminlerin (nitrozamin) oluşma potansiyeline ve ürünün yüksek sıcaklıklarda pişirilmesine bağlıdır. Etki, kırmızı et veya işlenmiş et için görülürken, beyaz et veya balık için görülmez. Nitrat et ürünlerinde miyoglobinle birleşir ve kırmızı rengin korunmasını sağlar.

Nitratın Faydaları Nelerdir?

Diyet nitrat; iyileştirilmiş etlerde, çeşitli yapraklı sebzelerde ve içme suyunda bulunur. Nitrat tüketimi öncelikle, yenilen işlenmiş et miktarı ve bu etlerdeki nitrat konsantrasyonu oranı ile belirlenir. Nitrit ve su vücutta nitrik oksite dönüşür ve hipertansiyonu düşürebilir. DASH diyeti gibi antihipertansif diyetler, tipik olarak nitrik oksit oluşturmadan önce, tükürük testinde saptanan tükürük miktarı önce nitrite indirgenen yüksek nitrat seviyelerini içerir. Yani çeşitli sağlık testlerinin laboratuvar ortamındaki analizlerinde nitrat kullanılmaktadır.

Nitratın Zararları Nelerdir?

Nitrat toksikozisi, nitratın enterohepatik metabolizması yoluyla ortaya çıkabilir. Nitrat özellikle nitrite dönüştüğü zaman sağlık açısından zarar teşkil etmeye başlar. Toksikozi bir nevi toksin zehirlenme olarak tanımlanabilir. Kanserojen olan nitrat vücuda çok fazla alınırsa, mide kanserine yol açabilir. Nitratlar, hemoglobin içindeki demir atomlarını oksitledikleri için oksijeni taşıyamazlar. Bu süreç, organ dokusunda genel oksijen eksikliğine ve methemoglobinemi diye adlandırılan tehlikeli bir duruma neden olabilir. Nitrat, amonyağa dönüşmesine rağmen, dönüştürülemeyecek kadar fazla nitrat varsa, canlı yavaşça oksijensizlik çekerek ölebilir.

Bebeklerde methemoglobinemi, mavi bebek sendromu olarak bilinir. Mavi bebek sendromu; nitratların küçük bir rol oynadığı ishalik enfeksiyon, protein intoleransı, ağır metal toksisitesi gibi gastrik rahatsızlığa neden olan herhangi bir faktörü içerebilen bir dizi faktörün ürünüdür. Nitratların yüksek seviyede olduğu içme sularının bebekler tarafından tüketilmesi halinde bu hastalık görülebilir.

Bazı yetişkinler, nitratlara karşı diğerlerine oranla daha duyarlı olabilmektedir. Methemoglobin redüktaz enzimi, kalıtsal bir mutasyona sahip bazı insanlarda az üretilebilir veya yoktur. Bu enzim eksikliği, dolaşımdaki methemoglobin seviyelerinin artmasına neden olur. Yetersiz mide asidi salgılayan insanlar da (özellikle az et tüketenler / vejetaryenler) risk altındadır.