硝酸ナトリウム (NaNO3) は、食品業界で防腐剤として一般的に使用される化合物です。酸化特性があるため、肥料や爆薬にも使用されます。
| IUPAC名 | 硝酸ナトリウム |
| 分子式 | NaNO3 |
| CAS番号 | 7631-99-4 |
| 同義語 | チリ硝石、立方晶硝石、ナトリウム硝石 |
| インチチ | InChI=1S/NO3.Na/c2-1(3)4;/q-1;+1 |
硝酸ナトリウムの性質
硝酸ナトリウムの配合
硝酸ナトリウムの化学式はNaNO3です。この式は、硝酸ナトリウム分子を構成する原子の数と種類を表します。これは、各硝酸ナトリウム分子には 1 つのナトリウム原子、1 つの窒素原子、および 3 つの酸素原子が含まれていることを示します。この式は、硝酸ナトリウムの化学的特性を理解し、さまざまな用途に使用するために重要です。
硝酸ナトリウムのモル質量
NaNO3 のモル質量は 84.9947 g/mol です。モル質量は物質 1 モルの質量であり、分子内のすべての原子の原子質量を加算することによって計算されます。 NaNO3 には、1 つの Na 原子、1 つの N 原子、および 3 つの O 原子が含まれます。これらの原子の原子量は、ナトリウムが 22.98977 g/mol、窒素が 14.00674 g/mol、酸素が 15.9994 g/mol です。したがって、NaNO3 のモル質量は次のように計算されます。
モル質量 = (1 x 22.98977) + (1 x 14.00674) + (3 x 15.9994) = 84.9947 g/mol
硝酸ナトリウムの沸点
NaNO3 の沸点は 380°C (716°F) です。沸点とは、大気圧において物質が液体から気体に変化する温度です。 NaNO3 は、粒子を結合する強い分子間力を持つイオン化合物です。これらの分子間力が破壊するには大量のエネルギーが必要となるため、NaNO3 の沸点は比較的高くなります。
硝酸ナトリウムの融点
NaNO3 の融点は 308°C (586°F) です。融点は、大気圧下で物質が固体から液体に変化する温度です。 NaNO3 は、粒子間に強いイオン結合を持つ結晶構造を持つイオン性化合物です。これらの結合を切断するには大量のエネルギーが必要となるため、NaNO3 の融点は比較的高くなります。
硝酸ナトリウムの密度 g/mL
NaNO3 の密度は 2.257 g/mL です。密度は物質の単位体積あたりの質量です。 NaNO3 は、粒子が密に詰まっているため、比較的高密度の白色結晶固体です。 NaNO3 の密度は温度や圧力などの要因によって変化する可能性があることに注意することが重要です。
硝酸ナトリウムの分子量
NaNO3 の分子量は 84.9947 g/mol です。分子量は、分子内のすべての原子の原子量の合計です。前述したように、NaNO3 には 1 つのナトリウム原子、1 つの窒素原子、および 3 つの酸素原子が含まれており、これらが分子量に寄与します。
硝酸ナトリウムの構造
NaNO3 は、Na+ イオンと NO3- イオンから構成される結晶構造を持っています。 Na+ カチオンと NO3- アニオンは、強いイオン結合によって保持されたネットワーク構造に配置されています。 NaNO3 の構造は、その物理的および化学的特性を理解するために重要です。
| 外観 | 白色の結晶または粉末 |
| 比重 | 2,257 g/cm3 (20°C) |
| 色 | 無色 |
| 匂い | 無臭 |
| モル質量 | 84.9947 g/モル |
| 密度 | 2,257 g/cm3 (20°C) |
| 融合点 | 308°C (586°F) |
| 沸点 | 380°C (716°F) |
| フラッシュドット | 適用できない |
| 水への溶解度 | 87g/100ml (20℃) |
| 溶解性 | グリセロール、アンモニア、過酸化水素に可溶。アルコールに不溶。 |
| 蒸気圧 | 0.003mmHg（20℃） |
| 蒸気密度 | 適用できない |
| pKa | -1.4 |
| pH | 7 (10% 水溶液) |
硝酸ナトリウムの安全性と危険性
NaNO3 は人間の健康と環境にいくつかの危険をもたらす可能性があります。軽度の刺激性があり、接触すると皮膚や目に炎症を引き起こす可能性があります。 NaNO3 粉塵を吸入すると、呼吸器への炎症を引き起こす可能性があります。 NaNO3 は可燃性物質と反応し、火災や爆発を引き起こす可能性があります。また、水生生物に対して有毒であるため、水路に放出すべきではありません。 NaNO3 は注意深く取り扱う必要があり、取り扱う際には適切な保護具を着用する必要があります。乾燥した換気の良い場所に、混触しない物質から離れた場所に保管する必要があります。環境の汚染を避けるために、適切な廃棄方法にも従う必要があります。
| ハザードシンボル | ああ、習さん |
| セキュリティの説明 | 可燃物との接触を避け、保護具を着用し、乾燥した換気の良い場所に保管してください。適切に処分してください。 |
| 国連識別番号 | UN1498（無水）/UN1499（溶融） |
| HSコード | 28342910 |
| 危険等級 | 5.1 (酸化剤) |
| 梱包グループ | Ⅲ |
| 毒性 | LD50 (経口、ラット): 1260 mg/kg |
硝酸ナトリウムの合成方法
NaNO3 は、硝酸と水酸化ナトリウムの反応、硝酸と炭酸ナトリウムの反応など、いくつかの方法で合成できます。
最初の方法では、pH が 7 ～ 8 に達するまで、撹拌しながら水酸化ナトリウム溶液を硝酸溶液に徐々に加えます。溶液は反応して NaNO3 を形成します。これを蒸発させて結晶化させて固体化合物を得ることができます。
別の方法には、炭酸ナトリウムと硝酸の反応が含まれます。泡立ちが止まるまで炭酸ナトリウムを硝酸に加え、二酸化炭素の放出が止まるまで混合物を加熱します。次に、得られた溶液を蒸発させて結晶化し、NaNO3 を取得します。
NaNO3 の生成は、硝酸の生成または白金触媒によるアンモニアの酸化による副生成物として得られます。
硝酸ナトリウムの用途
NaNO3 は、その化学的および物理的特性により、工業、農業、医療に幅広い用途があります。 NaNO3 の用途には次のようなものがあります。
- 肥料: 高い溶解性と急速な放出特性により、農業における窒素肥料として一般的に使用されます。
- 食品保存料: ハム、ベーコン、ホットドッグなどの加工肉における細菌や真菌の増殖を防ぐための食品保存料として使用されます。
- ガラスの製造: ガラスの融点を下げ、透明度を向上させるためにガラスの製造にフラックスとして使用されます。
- 火工品: 酸化特性があるため、花火やその他の火工品の製造において重要な成分です。
- 熱伝達流体: 太陽光発電所で熱エネルギーを貯蔵および伝達するための熱伝達流体として使用されます。
- 医療用途: 心臓への血流不足により胸痛を引き起こす心臓病、狭心症の治療に使用されます。
- 産業用途: 染料、漂白剤、その他の化学薬品の製造にも使用されます。
質問:
Q: 硝酸ナトリウムは水に溶けますか?
A: はい、NaNO3 は水に非常に溶けやすく、室温で水 100 ミリリットルあたり 91 グラムの溶解度があります。
Q: 硝酸ナトリウムは何に使われますか?
A: NaNO3 は、肥料、食品保存料、ガラス生産ストリーム、火工品酸化剤、熱媒、医療および産業用途など、さまざまな目的に使用されています。
Q: 硝酸ナトリウムは強電解質ですか?
A: はい、NaNO3 は強力な電解質です。つまり、水に溶解するとイオンに完全に解離し、電気が流れるようになります。
Q: NaNO3 は水に溶けますか?
A: はい、NaNO3 は水に非常に溶けやすく、室温で水 100 ミリリットルあたり 91 グラムの溶解度があります。
Q: NaNO3 は可溶ですか?
A: はい、NaNO3 は水に溶けますが、エタノールやエーテルなどの一部の有機溶媒には溶けません。
Q: NH4OH が HNO3 と反応すると、どのような塩が生成されますか? KNO2、NaNO3、NH4NO3、またはNH4NO2?
A: NH4OH が HNO3 と反応すると生成される塩は NH4NO3 であり、硝酸アンモニウムとしても知られています。
Q: NaNO3 は酸ですか、それとも塩基ですか?
A: NaNO3 は中性の化合物であり、酸でも塩基でもありません。
Q:NaNO3とは何ですか?
A: NaNO3 は硝酸ナトリウムの化学式で、さまざまな産業、農業、医療用途に使用される白色の結晶固体です。