硝酸盐

硝酸盐（Nitrate）是指由硝酸所衍生出的一系列化合物的统称，为离子化合物，一般由硝酸根和其他离子组成，其中硝酸根是由一个中心氮原子组成，周围环绕着三个相同的氧原子，呈三角平面排列，并且硝酸根在化合物中为负一价。几乎所有的无机硝酸盐都溶于水。仅部分硝酸盐不溶于水包括氧化硝酸铋（次硝酸铋和硝酸铋酰[xiān]）等。常见的有硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾、硝酸铵等等。硝酸盐加热容易分解，在酸性环境下具有强氧化性。其主要应用于农业、食品、医疗等领域。

硝酸盐在自然界中广泛存在，其来源多种多样，植物和土壤中的固氮微生物可以通过将大气氮转化成植物可以直接利用的铵[ǎn]态氮，而硝化细菌则可以直接将土壤中的氮素转化为硝态氮，蔬菜中就含有大量的硝酸盐，其中菠菜、黄瓜、笋瓜等蔬菜随着其储藏时间的延长其本身的硝酸盐含量也会升高。另外硝酸盐可以由空气中的氮氧化物形成，硝酸盐也是酸雨的重要组成部分，其落在地上后可以与矿山中的其他元素结合生成各种硝酸盐。

硝酸盐是一种离子型化合物，一般由硝酸根和其他离子组成，其中硝酸根是由一个中心氮原子组成，周围环绕着三个相同的氧原子，呈三角平面排列，硝酸盐离子为负一价。几乎所有的无机硝酸盐都溶于水。仅部分硝酸盐不溶于水包括氧化硝酸铋（次硝酸铋和硝酸铋酰）等。常见的硝酸盐有硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾、硝酸铵等等。

硝酸盐在加热时很容易分解，从而释放出氧气，活泼金属形成的硝酸盐在加热时会生成亚硝酸盐，例如硝酸钠生成亚硝酸钠。

硝酸钠生成亚硝酸钠

对于不活泼金属所形成的硝酸盐来说，其加热时会生成相应金属的氧化物以及氧和二氧化氮，例如硝酸铜制氧化铜和二氧化氮及氧气。

硝酸铜制氧化铜和二氧化氮及氧气

当硝酸盐存在于碱性或中性环境时不具有氧化性，而在酸性环境中时，因为环境中含有氢离子，所以硝酸盐的硝酸根和氢离子结合显强氧化性。

棕色环实验

一般可用实验室常用金属例如锌、铜、铁等和硝酸溶液反应制备硝酸盐：

锌与浓硝酸的化学反应方程

在化学中有两种测定硝酸盐的方法，即靛蓝二磺酸钠(靛蓝胭脂红)比色法和马钱子碱比色法。这两种方法均是在硫酸介质中通过比色法进行，其中靛[diàn]蓝二磺酸钠(靛蓝胭脂红)比色法是通过将靛蓝二磺酸钠被硝酸盐氧化成黄色的靛崧[sōng]从而而使蓝色消褪，用分光光度法或目视比色法测定。马钱子碱比色法则是通过硝酸盐与马钱子碱反应生成黄色化合物，用目视比色法测定。

母乳是婴幼儿生长发育所需要的唯一食物。世界卫生组织（WHO）建议，0～6月龄的婴儿应坚持纯母乳喂养，并以持续母乳并添加适当补充食物的方式喂养到2岁或更长。研究证明母乳喂养是预防新生儿坏死性小肠结肠炎（NEC）最重要的保护策略之一。通过在小鼠NEC模型研究中证明，在配方奶粉中添加硝酸钠和亚硝酸盐可显著降低NEC的严重程度。

硝酸盐具有一定的降血压效果，研究认为高血压的产生主要与血管内皮功能丧失有关。在开始人体可以依靠人体自身的口腔细菌将硝酸根转化为亚硝酸根，从而利用胃酸将其分解为一氧化氮供给人体，但随着人体器官的老化，人体自主产生一氧化氮的能力逐渐下降，人体需要通过摄入外源性硝酸盐来维持体内一氧化氮含量稳态，从而起到改善血管内皮功能、降低血压的作用。硝酸盐的降压效果会受到性别、年龄等因素的影响，但通过食用新鲜蔬菜、浓缩甜菜根汁等富含硝酸盐的有机蔬菜具有一定的降压作用，通过荟萃分析发现虽然服用降压药后食用富含硝酸盐的蔬菜并没有降压效果，但通过这种膳食疗法可能会对高血压患者起到一定降压作用。

硝酸盐可以促进植物生长，其可以作为一种优良的氮肥使用，其中氮肥分为很多种，包括硝态、铵态、酰胺态化肥，而适量施加的化肥对植物具有一定的增产作用。玉米是一种高需氮植物，硝酸盐可以为其提供其生长所需要的氮元素，研究发现硝酸盐的浓度可以影响植物的生长状态，如果加大植物根部的局部浓度的话，会导致植物主根生长加快，同时会抑制植物侧根生长，而减低植物根部浓度的话，结果则相反，并且还会影响侧根密度的大小。

硝酸盐中的硝酸钾是黑火药中的主要成分，其可以通过土法制备硝酸钾。并且硝酸盐的水溶液也可以用来制作乳化炸药，可以通过对硝酸盐的过饱和溶液进行处理，同时结合油蜡以保证其稳定性和爆炸性。

蔬菜可以通过根部的吸收作用而对土壤中的硝酸盐进行富集，蔬菜中含有一种特殊的还原酶，这种还原酶可以对硝酸盐进行还原作用，从而将蔬菜中所吸收储存的硝酸盐还原为亚硝酸盐，这就使得蔬菜中亚硝酸盐的含量升高，当人体摄入这种蔬菜的同时也会导致人体亚硝酸盐的积累，从而对人体具有危害作用，会引起人体急性中毒，严重的话可以导致癌症的发生。

硝酸盐中毒是通过硝酸盐的肠肝代谢发生的，亚硝酸盐是一种中间体。亚硝酸盐将血红蛋白中的铁原子从亚铁氧化为三价铁，使其无法携带氧气。这种情况称为高铁血红蛋白血症，可导致组织中缺氧。高铁血红蛋白血症可以用亚甲蓝治疗。水生生物对硝酸盐的敏感性也不尽相同，其中节肢动物对硝酸盐的毒性更加敏感，其急性毒性值约为871.85mg/L，硝酸盐可能是主要影响节肢动物载氧色素中的血蓝蛋白，从而使其失去载氧能力所致，国外饮用水标准阈值（以N计）为10mg/L。世界卫生组织规定硝酸盐在食品添加剂中含量0-3.7mg/kg，

地下水是一种非常重要的水资源，但随着化肥农药的滥用，地下水中硝酸盐污染也在日益严重。硝酸盐的污染途径有很多种，但其最主要的便是日常的生活污水以及垃圾粪便和工农业所产生的废水的污染。通过对矿区地下水样品硝酸盐检测，发现43%以上样品中硝酸盐浓度超过饮用水国家饮用水标准。中国和美国都将饮用水中的硝酸盐氮（NO₃⁻-N）限量标准定为10mg/L。

随着地下水和其他水域的硝酸盐污染的日益严重，其对生态环境的危害也越来越大，而治理水中硝酸盐污染的传统方法低效又耗能，所以需要新的方法治理水中硝酸盐污染，研究表明，使用零价铁可以有效还原水中的硝酸盐，其可以有效吸附水中硝酸盐，随后通过氧化还原反应将其主要还原为铵根离子，而铵根离子可以在碱性环境中转变为氨气，从而利用气提法去除。

硝酸盐的存放应干燥通风，并且不能和有机物、还原剂存放在一起，切忌与硫、磷、木炭等易燃物混放，装货前应将地面打扫，避免有可燃物的出现，装卸时应轻拿轻放，破包应立即处理，如有散漏应及时清扫。也可以用水或砂土掩盖，但应注意其水溶液不能流到存放易燃物品的地方，以免引起火灾。

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