Pengertian Nitrat beserta kegunaannya

Nitrat (NO3) adalah ion poliatomik yang terdiri dari nitrogen dan oksigen. ‘N’ di awal ‘nitrat’ menunjukkan pengaruh atom Nitrogen mempengaruhi dan mendominasi ion tersebut. Nitrat terdiri dari tiga atom Oksigen dan satu atom Nitrogen, dan sangat stabil dibandingkan dengan nitrit, dan bahkan asam yang terbuat darinya, asam nitrat adalah asam kuat.

Penggunaan nitrat yang paling umum adalah digunakan sebagai komponen penting dalam pupuk dan bahan peledak. Nitrat sangat penting untuk pertumbuhan tanaman dan sebelum industri pupuk stabil, kotoran ternak digunakan untuk pertumbuhan tanaman sebagai pupuk.

Siklus lengkap dimulai dari konsumsi bakteri nitrogen dari atmosfer dan kemudian pembusukan bakteri yang menghasilkan penyerapan nitrat oleh tanaman dan kemudian hewan memakan tanaman dan selanjutnya meneruskan nitrat melalui kotoran mereka. Struktur ion nitrat membuatnya cukup stabil karena bentuknya seperti geometri planar trigonal, Nitrogen hadir di pusat dan terikat pada tiga atom oksigen.

Apa itu Nitrat?

Nitrat merupakan senyawa nitrogen yang terbentuk dalam air limbah dengan mengubah amonium menjadi nitrat melalui nitrit (nitrifikasi). Ini adalah salah satu nutrisi utama di alam. Kelebihan nitrat di perairan meningkatkan pertumbuhan alga. Nitrat menyebabkan pencemaran pada air tanah. Ketika terlalu banyak nitrat memasuki air minum, tubuh manusia dapat membentuk zat beracun darinya. Di pabrik pemurnian kecil kelas pemurnian A, nitrat dihilangkan dengan denitrifikasi.

Nitrat anorganik

Anion NO3- hadir dalam nitrat. Nitrogen dalam keadaan oksidasi + V berada di tengah segitiga yang dibentuk oleh tiga oksigen. Struktur distabilkan oleh efek mesomerik.

Nitrat anorganik terbentuk di alam oleh dekomposisi senyawa nitrogen seperti protein, urea, dll. Dalam dekomposisi ini, amonia atau amonia terbentuk masing-masing. Dengan adanya oksigen, ini dioksidasi oleh mikroorganisme tipe nitrobacter menjadi asam nitrat yang menyerang basa apa pun (umumnya karbonat) dalam medium, membentuk nitrat yang sesuai.

Sumber pembentukan nitrat lainnya adalah melalui nitrogen oksida yang dihasilkan dalam pelepasan listrik dari badai dari nitrogen dan oksigen di udara. Dengan air hujan, asam nitrat kembali terbentuk yang menyerang karbonat dan mineral dasar lainnya yang ditemukan di lingkungan untuk membentuk nitrat yang sesuai.

Saat ini, sejumlah besar nitrogen oksida juga terbentuk dalam proses pembakaran suhu tinggi. Ini diubah dengan cara yang sama menjadi nitrat yang telah dijelaskan untuk oksida nitrogen yang terbentuk secara alami.

Nitrat adalah bagian penting dari pupuk. Tanaman mengubahnya kembali menjadi senyawa organik bernitrogen seperti asam amino. Banyak tanaman mengakumulasi nitrat di bagian hijaunya dan jika digunakan sebagai makanan yang dimasak, ada bahaya bahwa organisme lain akan mengubahnya menjadi nitrit melalui reduksi, yang pada gilirannya menghasilkan nitrosamin yang bersifat karsinogenik. Oleh karena itu dianjurkan, misalnya, untuk tidak memanaskan kembali bayam yang biasanya memiliki kandungan nitrat tertentu.

Di alam, sejumlah besar natrium nitrat (NaNO3) ditemukan dalam endapan yang dibentuk oleh penguapan di Chili (Nitrat Chili). Kerak yang terbentuk di kandang ternak sering terdiri dari kalsium nitrat Ca (NO3) 2. Mereka dihasilkan dari dekomposisi urea CO (NH2) 2 dalam urin hewan yang secara mikrobiologis diubah menjadi asam nitrat dan akhirnya melalui reaksi dengan kapur dinding dalam garam yang ditemukan.

Aplikasi

Kalium nitrat (KNO3) adalah bagian penting dari bubuk hitam. Kekuatan pengoksidasinya digunakan untuk mengubah karbon dan belerang yang juga ada dalam campuran menjadi oksidanya. Energi yang dilepaskan dalam proses tersebut menyebabkan gas memanas dan mengembang secara eksplosif.

Nitrat – seperti yang telah ditunjukkan – juga merupakan bagian penting dari banyak formulasi pupuk. Nitrat alami, juga dikenal sebagai Chile Nitrate, telah dieksploitasi untuk waktu yang lama di dataran garam di utara negara ini dan merupakan produk ekspor penting yang sama, seperti yang dapat disimpulkan dari propaganda lama yang mereproduksi gambar yang direproduksi di sini dan itu juga muncul dalam artikel di Santa Cruz de La Palma, sampai perkembangan di Norwegia dan negara-negara lain dari nitrat buatan (memperoleh nitrogen langsung dari udara melalui cara elektrokimia) datang untuk bersaing dan mempengaruhi perdagangan ekspor ini. Senyawa yang sangat berguna dalam konteks ini adalah amonium nitrat. Selain sebagai kompos yang baik, ia terurai secara eksplosif ketika dipanaskan dan bertanggung jawab atas sejumlah besar kecelakaan. Dicampur dengan minyak bumi, digunakan sebagai bahan peledak di pertambangan. Di bawah kondisi yang lebih terkontrol, dekomposisi amonium nitrat digunakan untuk menghasilkan dinitrogen oksida. Ini digunakan sebagai obat bius dan, misalnya, untuk membuih krim kocok yang dijual dalam kaleng.

Perak nitrat adalah prekursor penting untuk perak halida yang digunakan sebagai garam fotosensitif dalam fotografi.

Sebagai perantara, nitrat hadir dalam proses nitrifikasi / denitrifikasi yang digunakan di pabrik pengolahan air limbah. Ini mengambil keuntungan dari fakta bahwa beberapa mikroorganisme dapat mereduksi nitrat secara langsung menjadi unsur nitrogen dalam kondisi anaerobik. Ini menghilangkan senyawa nitrogen dari perairan di mana mereka akan menyebabkan masalah eutrofikasi. Masalah H2S (hidrogen sulfida) yang dihasilkan di instalasi pengolahan, septic tank dan jaringan sanitasi, juga dapat diatasi dengan penambahan nitrat.

Larutan nitrat (kalsium, natrium dan kalium) juga digunakan dalam rendaman pasif untuk permukaan logam serta dalam penyimpanan energi panas dalam pemekatan pembangkit listrik tenaga surya. Perkembangan terbaru ini adalah hal baru yang hebat dari pembangkit panas matahari, di mana kelebihan energi terakumulasi dalam jenis garam ini, untuk kemudian menghasilkan listrik ketika sinar matahari menghilang. Kisaran suhu yang dapat disimpan oleh garam-garam ini adalah antara 131 ° C dan 560 ° C. Penyelidikan nitrat baru (kalium kalsium nitrat, lithium nitrat, …) akan meningkatkan sifat garam ini.

Sejarah

Nitrat telah dikenal setidaknya sejak Abad Pertengahan. Dengan asam sulfat (kemudian sering disebut minyak vitriol) asam nitrat yang diperlukan dalam formulasi aqua regia dihasilkan dari mereka.

Dengan diperkenalkannya bubuk mesiu, deposit alam yang kecil tidak lagi cukup dan proses manufaktur dimulai dengan menggunakan kotoran manusia dan hewan. Ini dituangkan ke tempat tidur bahan organik yang tinggi dan diangin-anginkan seperti tunggul. Selain itu, jumlah kapur ditambahkan. Di bawah kondisi ini, kalsium nitrat dihasilkan, seperti yang dijelaskan sebelumnya. Ini larut dalam air dan dapat diekstraksi dan diperoleh setelah penguapan cairan.

Penambahan kalium karbonat, yang diekstraksi dari abu kayu, ke dalam larutan kalsium nitrat mengendapkan kalsium dalam bentuk karbonatnya (kapur) dan kalium nitrat diperoleh setelah penguapan pelarut.

Sintesis

Nitrat dapat diperoleh dengan beberapa metode:

  • Dengan aksi asam nitrat pada logam. Khususnya dengan asam pekat dalam proses ini sejumlah besar asam hilang melalui reduksi nitrat menjadi nitrogen oksida.
  • Dengan menetralkan basa dengan asam nitrat.
  • Dengan pertukaran anion. Dalam proses ini, sulfat larut dari logam dan setara dengan barium nitrat Ba (NO3)2 biasanya digunakan. Barium sulfat mengendap dan nitrat yang diinginkan diperoleh setelah penguapan cairan.