No3 кислотный остаток: Формулы и названия кислот и кислотных остатков

Содержание

Кислоты и кислотные остатки | Решаем химию: вопросы и ответы

При взаимодействии основных оксидов с водой получаются основания. А вот при взаимодействии с водой кислотных оксидов получаются кислоты.

Кислоты – это большой класс химических соединений, в которых есть атом водорода и так называемый кислотный остаток.

Правильно определять кислотные остатки и понимать, как определяется их валентность, просто необходимо, иначе будет сложно составлять формулы солей. Ниже мы поговорим о классификации кислот и узнаём побольше о кислотных остатках.

Фото: istockphoto.com

Классификация кислот

Делить кислоты на группы можно по разным признакам, но нас сейчас будут интересовать два: содержание кислорода и основность.

Классификация кислот по содержанию кислорода

Тут всё просто: в составе некоторых кислот кислород есть (и они называются кислородсодержащими), в составе других кислорода нет (и эти кислоты называют бескислородными).

Примеры кислородсодержащих кислот: серная Н2SO4, фосфорная h4PO4, азотная HNO3.

Примеры бескислородных кислот: сероводородная h3S, соляная HCl, плавиковая HF.

Классификация кислот по основности

Тут мы должны остановиться более подробно.

Основность определяется числом атомов водорода в составе кислоты.

Для того, чтобы узнать основность, нужно взглянуть на формулу. Например, соляная кислота HCl одноосновная, потому что здесь только один атом водорода, сернистая кислота h3SO3 – двухосновная (здесь два атома водорода), а фосфорная h4PO4 – трёхосновная (в формуле три атома водорода). Запомните, как определять основность, тогда вам будет значительно проще составлять формулы солей при составлении химических уравнений.

Теперь давайте уделим внимание второй составной части кислоты – кислотному остатку.

Кислотный остаток – это то, что останется от кислоты, если убрать водород.

То есть, в азотной кислоте HNO3 кислотный остаток -NO3, в сероводородной Н2S кислотный остаток -S, в фосфорной кислоте h4PO4 кислотный остаток — PO4. Обратите внимание, что в кислородсодержащей кислоте остаток кислород содержит, а в бескислородной не содержит.

Валентность кислотного остатка

Говорить о валентности кислотного остатка не совсем корректно, поскольку валентность – это способность атомов образовывать химические связи. Если же речь идёт о кислотном остатке кислородсодержащей кислоты, то у нас имеется группа атомов (например, кислотный остаток –NO3). Но мы всё равно будем говорить о валентности, чтобы проще было составлять формулы.

Итак,

валентность кислотного остатка определяется числом атомов водорода.

Фактически валентность равна основности. Например, у двухосновной серной кислоты h3SO4 есть кислотный остаток –SO4, валентность которого II. И для чего же нам нужно это знание? Давайте рассмотрим примеры.

Пример 1.

Составьте формулу сульфида натрия.

Натрий – металл первой группы с валентностью I. Сульфид – соль сероводородной кислоты h3S. Когда образуется соль (в данной ситуации сульфид натрия), металл замещает водород в кислоте, то есть соль состоит из металла и кислотного остатка. Тогда в сульфиде натрия будут натрий и сера. Сероводородная кислота – двухосновная, поскольку в ней два атома водорода. Следовательно, у кислотного остатка –S валентность II. Составляем формулу, используя знания о валентности:

Ответ: формула сульфида натрия h3S.

Пример 2.

Составьте формулу сульфита калия.

Этот пример посложнее: в нём фигурирует кислородсодержащая двухосновная сернистая кислота h3SO3. Из формулы видно, что валентность кислотного остатка –SO3 будет II. Калий же – металл первой группы, его валентность I. Составляем формулу:

Ответ: формула сульфита калия К2SO3.

Пример 3.

Составьте формулу нитрата кальция.

Итак, нитрат – соль азотной кислоты HNO3. Это одноосновная кислота, поэтому кислотный остаток -NO3 имеет валентность I. Кальций – металл второй группы с валентностью II. Составляем формулу:

Ответ: формула нитрата кальция Ca(NO3)2.

Обратите внимание на очень важный момент! Мы взяли кислотный остаток NO3 в скобки и внизу поставили индекс 2. Это показывает, что в формуле два кислотных остатка! Не забывайте ставить скобки, иначе это будет ошибкой. Фактически в соединении Ca(NO3)2 один атом кальция, два атома азота и шесть атомов кислорода (если раскрыть скобки), но написание CaN2O6 ничего не показывает, а вот из формулы Ca(NO3)2 сразу видно, что у нас имеется атом кальция и два кислотных остатка азотной кислоты.

Пример 4.

В заключение самый сложный пример от репетитора по химии. Нужно составить формулу фосфата магния.

Магний – металл второй группы, его валентность II. Фосфат – соль фосфорной кислоты h4PO4. Здесь кислотный остаток PO4 и его валентность III. Составляем формулу:

Формула выглядит громоздко, но она всё предельно точно рассказывает о составе вещества: в фосфате магния имеется три атома магния и два кислотных остатка фосфорной кислоты.

Ответ: формула фосфата магния Мg3(PO4)2.

Кстати, кислоты реагируют с металлами, но не всеми. Об этом читайте в тексте «Химические свойства кислот».

Пишите, пожалуйста, в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.

Кислотный остаток — это… Что такое Кислотный остаток?

Кислотный остаток

Кислотный остаток — это анион, который является второй частью формулы сложного химического соединения. Они способны замещать определенное количество атомов или групп атомов. Ни у одного кислотного остатка нет свободных реакциоспособных электронов. Как правило, кислотный остаток состоит из атомов неметаллов.

Таблица самых распространенных кислотных остатков

Кислотный остаток Валентность Название Тривиальное название кислоты
-Cl I хлорид соляная кислота
-NO3 I нитрат азотная кислота
-SO4 II сульфат серная кислота
-SO3 II сульфит сернистая кислота
-S II сульфид сероводородная кислота
-SiO3 II силикат кремниевая кислота
-CO3 II карбонат угольная кислота
-PO4 III ортофосфат ортофосфатная кислота
-NO2 I нитрит нитритная кислота
-F I фторид плавиковая кислота
-I I иодид иодидная кислота
-Br I бромид бромидная кислота

Wikimedia Foundation.
2010.

  • Кислотные тесты
  • Кислуха

Смотреть что такое «Кислотный остаток» в других словарях:

  • кислотный остаток — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN acid residue …   Справочник технического переводчика

  • кислотный остаток — rūgšties liekana statusas T sritis chemija apibrėžtis Rūgšties anijonas. atitikmenys: angl. acid residue rus. кислотный остаток …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • кислотный остаток — кислотный радикал …   Cловарь химических синонимов I

  • кислотный радикал — кислотный остаток …   Cловарь химических синонимов I

  • Эфиры сложные — (хим.) представляют собой сочетания спиртов с кислотами, происходящие путем выделения воды за счет водных остатков этих соединений. Названия [В немецкой химической литературе сложные Э. весьма целесообразно названы, по предложению Гмелина, особым …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Число координатное — химических соединений — Термин введен в науку А. Вернером, который предполагает, что ему удалось открыть закономерность, определяющую состав гидратов, аммиакатов (ср. Кобальтиаковые соединения), двойных (и простых, кислородсодержащих) солей и вообще неорганических и… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Анион — Анион  отрицательно заряженный ион. Характеризуется величиной отрицательного электрического заряда; например, Cl−  однозарядный анион, а SO42−  двузарядный анион. В электрическом поле анионы перемещаются к положительному… …   Википедия

  • диазосоединения — органические соединения общей формулы RN2 (алифатические диазосоединения; R  алкил) или ArN2X (ароматические диазосоединения; Ar  арил, Х  гидроксильная группа или кислотный остаток), из которых наиболее важны последние  соли диазония. … …   Энциклопедический словарь

  • ртутьорганические соединения — содержат в молекуле атом ртути, непосредственно связанный с углеродом. Известны ртутьорганические соединения типа R2Hg и RHgX, где R  органический радикал, Х  галоген, ОН, кислотный остаток. Применяются в органическом синтезе, как фунгициды.… …   Энциклопедический словарь

  • соли — продукты замещения атомов водорода кислоты на металл или групп ОН основания на кислотный остаток. При полном замещении образуются средние, или нормальные, соли (NaCl, K2SO4 и др.), при неполном замещении атомов Н  кислые (напр., NaHCO3), неполном …   Энциклопедический словарь

Основания и кислоты / «Естествознание»

 
01

Основания и кислоты — это две противоположности в химии. Как черное и белое, положительное и отрицательное, теплое и холодное, правое и левое. Именно поэтому они отлично взаимодействуют друг с другом: из двух крайностей образуется нечто нейтральное, а именно соли. Но пока мы рассмотрим, что же представляют собой эти два класса, и как им следует давать названия.

Основания
02 Это достаточно немногочисленный класс неорганических соединений:

основаниями, или гидроксидами, называются вещества, состоящие из атома металла и одной или нескольких групп «OH»

Группа «OH» известна также под названием гидрокси́л, от латинского произношения элементов: гидроген (водород) и оксиген (кислород).

03

Название основания, данное по систематической номенклатуре, состоит из слова гидроксид, названия металла и его валентности, если она не постоянна:

AgOH — гидроксид серебра (I) Ca(OH)2 — гидроксид кальция Pb(OH)4 — гидроксид свинца (IV)
 
   
04 Гидроксил имеет постоянную степень окисления –1:

–2 + 1 = –1

Поэтому атом металла будет иметь положительную степень окисления, равную количеству гидроксилов в молекуле основания, а значит, и такую же валентность.

05 Вывести формулу основания по его названию тоже не представляет сложности. Для этого необходимо записать символ металла, затем формулу гидроксила, и, если валентность металла больше единицы, взять гидроксил в скобки и присвоить им индекс, равный валентности металла. Например:

гидроксид железа (II) — Fe(OH)2

гидроксид калия — KOH

06

Как правило, при н. у. основания являются кристаллическими веществами. Те из них, которые хорошо растворяются в воде, называются щелоча́ми, а металлы, их образующие — щелочными и щёлочно-земельными. Самая распространенная щёлочь — гидроксид натрия NaOH, — используется в целлюлозно-бумажной промышленности, при производстве мыла, в нефтепереработке и даже в качестве пищевой добавки. При этом, как и другие щёлочи, она является очень едким веществом, поэтому должна маркироваться специальным знаком (рис.  1). Раньше, до введения систематической номенклатуры, гидроксид натрия назывался едким натром.

07

Рис. 1

Предупреждающий знак «Едкое вещество»

   
   
 
Кислоты
08 Перед нами следующий, также немногочисленный класс неорганических веществ:

кислоты — это соединения, состоящие из атомов водорода и кислотных остатков

Как это ни забавно звучит, но кислотным остатком принято считать то, что остается от кислоты, если убрать все атомы водорода.

09

Валентность кислотного остатка всегда совпадает с количеством атомов водорода в молекуле кислоты:

кислота HBr
валетность кислотного остатка — I

кислота H2SO4
валетность кислотного остатка — II

Очевидно, степень окисления кислотного остатка будет равна его валетности, взятой со знаком «минус», поскольку водород имеет постоянную степень окисления +1:

2(+1) + x = 0 x = –2

10

В отличие от остальных классов неорганических соединений, для которых IUPAC сформулировал вполне определенные правила систематической номенклатуры, названия важнейших кислот и их кислотных остатков необходимо выучить. Все они приведены в таблице.

11

Таблица. Важнейшие кислоты и кислотные остатки

кислота название кислоты кислотный остаток название кислотного остатка
HNO3 азотная NO3 нитрат
HNO2 азотистая NO2 нитрит
H3BO3 борная BO3 борат
HBr бромистоводородная Br бромид
HI иодистоводородная I иодид
H2SiO3 кремниевая SiO3 силикат
HMnO4 марганцевая MnO4 перманганат
H3PO4 фосфорная PO4 фосфат
H2S сероводородная S сульфид
H2SO4 серная SO4 сульфат
H2SO3 сернистая SO3 сульфит
H2CO3 угольная CO3 карбонат
HF фтористоводородная,
или пла́виковая
F фторид
HCl хлористоводородная,
или соля́ная
Cl хлорид
H2CrO4 хромовая CrO4 хромат
H2Cr2O7 дихромовая Cr2O7 дихромат
HCN цианистоводородная,
или сини́льная
CN цианид
   
   
12

Самые внимательные наверняка заметили, что у кислотных остатков, не содержащих атомов кислорода, названия оканчиваются буквой «д», в то время как у остальных — буквой «т».

 

Тест «Номенклатура и классификация кислот»

Номенклатура и классификация кислот

Вариант 1

В вопросах 1-3 выберите один вариант ответа

  1. Общая формула кислот

А) Me(OH)n

Б) MexOy

В) HxAy, где А – кислотный остаток

Г) MexAy, где А – кислотный остаток

  1. Кислотный остаток NO3 называется

А) фосфат

Б) карбонат

В) нитрат

Г) хлорид

  1. К кислородсодержащим кислотам относятся

А) Cr2O3, H2SO3, HCl

Б) H2S, CH3COOH, H2CO3

В) HNO2, H2SO4, H3PO4

  1. Формула соляной кислоты ____________

  2. Установите соответствие между названием и формулой кислоты (ответ запишите в виде последовательности букв)

Название кислоты

Формула кислоты

1. сернистая кислота

А) H2CO3

2. ортофосфорная кислота

Б) H3PO4

3. угольная кислота

В) HNO3

4. азотная кислота

Г) H2SO3

Д) H2SiO3

Номенклатура и классификация кислот

Вариант 1

В вопросах 1-3 выберите один вариант ответа

  1. Среди представленных неорганических веществ выберите только формулы кислот:

А) Cu(OH)2, MgO, NH4Cl, CO2

Б) HClO3, H2S, HNO2, H2SiO3

В) H2SO4, KMnO4, O2, Fe2O3

  1. Формуле Н2SO4 соответствует название

А) соляная кислота

Б) азотная кислота

В) серная кислота

Г) сернистая кислота

  1. К двухосновным кислотам относятся

А) H2SO3, H2SiO3, H2SO4

Б) HCl, H2CO3, HF

В) H3PO4, Na2S, HClO3

  1. Формула угольной кислоты____________

  2. Установите соответствие между названием кислотного остатка и его формулой (ответ запишите в виде последовательности букв)

Название кислотного остатка

Формула кислотного остатка

1. карбонат

А) CO3

2. сульфат

Б) PO4

3. силикат

В) NO3

4. нитрат

Г) SO4

Д) SiO3

Ключ к тесту «Номенклатура и классификация кислот»

1

2

3

4

5

1 вариант

Г

В

В

HCl

ГБАВ

2 вариант

Б

В

А

H2CO3

АГДВ

Состав кислот. Соли

I. Состав кислот. Соли.

Образовательные задачи:

Знать состав кислот, солей;

Определение кислоты и соли.

Уметь составлять химические формулы солей,
давать им название, сравнивать по составу
кислоты и соли.



Воспитательные задачи:

Продолжить формирование
диалектико-материалистического мировоззрения
учащихся.

Содействовать трудовому и эстетическому
воспитанию учеников.

Формировать умение работать в коллективе, где
развиваются чувства товарищества,
доброжелательности и требовательности к себе и
своему товарищу.




Развивающие задачи:

Развивать познавательный интерес и
эмоции школьников, уметь выделять главное,
сравнивать, обобщать, логически излагать мысли.




Тип урока:

Урок усвоения новых знаний.

Оборудование:

Образцы кислот и солей.

Ход урока:

1. Учитель знакомит учащихся с темой
урока и его задачами, с порядком проведения
урока.

2. Изучение новой темы.



Состав кислот.

Кислоты – это одни из важнейших
продуктов химической технологии, которые
находят широкое применение. Чтобы разумно
использовать вещества, прежде всего необходимо
знать их состав, строение и свойства.

Составьте уравнения химических
реакций железа с соляной кислотой и серной
кислотой. Вспомним один из способов получения
водорода в лаборатории.

К доске выходит ученик и составляет
уравнения химических реакций. Класс помогает ему
в ответах.

Кроме соляной и серной кислот
существуют еще большое количество различных
кислот (смотрим и работаем с таблицей № 1)



Учитель демонстрирует на столе
кислоты,



Таблица № 1

Формулы некоторых кислот и кислотных
остатков.













Название кислоты

Формула кислоты

Кислотный остаток и его валентность

Название соли

Соляная кислота

НСl

С1 —

Хлориды

Серная кислота

H2SO4

SO4 =

Сульфаты

Сернистая кислота

Н23

SO3=

Сульфиты

Азотная кислота

НNО3

NO3

Нитраты

Ортофосфорная кислота

Н3РO4

РO4=

Ортофосфаты

Сероводородная кислота

H2S

S =

Сульфиды

Угольная кислота

Н2СО3

СOз=

Карбонаты

Кремниевая кислота

Н2SiO3

SiO3
=

Силикаты

Бромоводородная кислота

НВr

Br —

Бромиды

Фтороводородная кислота

HF

F —

Фториды

Иодоводородная кислота

HI

I —

Иодиды



Фронтальная беседа с классом:

Теперь посмотрите на формулы кислот.

  1. Из чего состоят кислоты?
  2. Дайте определение — что такое кислоты?
  3. Теперь посмотрим на уравнения химических
    реакций железа с соляной и серной кислотами. И
    даем полное определение кислотам.
  4. Как узнать валентность кислотного остатка?
  5. Посмотрим на уравнение химической реакции
    взаимодействия железа с кислотами и ответим на
    следующий вопрос: Разрушаются кислотные остатки
    в ходе химических реакций?



II. Классификация кислот.

По составу кислоты делят на
кислородосодержащие и бескислородные, а по числу
содержащихся в них атомов водорода, способных
замещаться на металл, — на одноосновные,
двухосновные и трехосновные” Ученики работают с
таблицей № 2.

Таблица № 2




Кислоты

Бескислородные

Кислородсодержащие

HCl, HBr, HY (одноосновные)

H2S (двухосновная)

HNO3 (одноосновная),

H2SO4 (двухосновная),

H3PO4 (трехосновные)



III.
Закрепление изученного материала.

1. Выполним работу №1 по группам: 1 ряд –
1 группа, 2 ряд – 2 группа, 3 ряд – 3 группа.

Цель:

Сформировать умение определять
валентность кислотного остатка по формуле
кислоты.

1. В приведенных формулах кислот
подчеркните кислотный остаток, обозначьте
римской цифрой величину его валентности:

Задание 1 группы

  1. азотная кислота – НNО3

  2. серная кислота – H24

  3. ортофосфорная кислота – НзРО4

  4. метафосфорная кислота – НРО3



Задание 2 группы

  1. сероводородная кислота – H2S

  2. хлорная кислота – НClO4

  3. соляная кислота – НС1
  4. мышьяковая кислота – Н3АsO4



Задание 3 группы

  1. сернистая кислота – Н23

  2. бромоводородная кислота – НВr

  3. кремниевая кислота – Нг8Юз
  4. пирофосфорная кислота – Н4Р2О7

2. Проверьте правильность ответов
внутри группы.

3. Проверяем правильность ответов
каждой из групп.

IV. Изучение
новой темы.

1. Соли, состав, название.

А) Состав солей.

В результате взаимодействия металлов
с кислотами образуются соли. Вспомним реакцию
железа с кислотами.

FeCl2, FeSO4.

Дайте определение соли?

Демонстрируем образцы солей.

Б) Название солей.

Класс работает с таблицей № 1.

В) Составление формул солей.

2. Что такое валентность химических
элементов?



V. Закрепление изученного материала.

Работа 2 (по группам)

1 ряд – 1 группа,

2 ряд – 2 группа,

3 ряд – 3 группа.




Цель: Выработать умение составлять
формулы солей по валентности металла и
кислотного остатка.

1. Заполнить клетки таблицы формулами
солей, образованных указанными кислотами и
металлами.

2. Под формулами солей укажите их
названия.



Задание № 2 для первой группы

А)





Формула металла

Формула кислоты

HCl

H2SO4

HNO3

H3PO4

K (I)

       

Al (III)

       

Б) по названию составьте формулы солей:
сульфид натрия, карбонат кальция, силикат калия,
нитрат хрома (II)

Задание № 2 для второй группы

А)





Формула металла

Формула кислоты

HCl

H2SO4

HNO3

H3PO4

Ag (I)

       

Cu (II)

       

Б) по названию составьте формулы солей:
иодид кальция, сльфит калия, силикат лития,
сульфат хрома (III).



Задание 2 для третьей группы

А)





Формула металла

Формула кислоты

HCl

H2SO4

HNO3

H3PO4

Fe (II)

       

Fe (III)

       

Б) по названию составьте формулы солей:
карбонат натрия, бромид магния, сульфид калия,
сульфат марганца (II).

3. Проверьте правильность ответов
внутри группы.

4. Проверяем правильность ответов
каждой из групп.



VI. Домашнее задание:

§ 32. Состав и классификация кислот.

§ 33. Состав, название солей.

Учебник: Рудзитис Г.Е. Фельдман Ф.Г.
Химия. 8 класс средней школы. М.: Просвещение., 1993г.



VIII. Подведение итогов урока.

Учитель объявляет оценки классу и
отдельным ученикам.

Урок «Соли, их классификация и свойства»

Материал опубликовала

Олифирова Ольга Владимировна2042

В школе работаю девятнадцатый год. Преподаю химию и биологию. Увлекаюсь комнатными растениями. Нравится осваивать различные творческие технологии и обучать данными технологиями детей. Сейчас осваиваем модульное оригами.

Россия, Забайкальский край, Чита

Укажите «лишний» оксид в каждой группе
Na2O, CO, SO3
CO2, CaO, K2O
MgO, N2O5, SO3

Установите соответствие между формулой оксида и соответствующей ему формулой гидроксида



Формула оксида
1) SO2
2) MgO
3) P2O5
4) Fe2O3
5) Li2O
6) SO3
7) N2O5


Формула гидроксида
А) h4PO4
Б) Fe(OH)3
В) HNO3
Г) h3SO3
Д) h3SO4
Е) LiOH
Ж) Mg(OH)2

С водой взаимодействуют:

1) оксид меди (II)
2) оксид бария
3) оксид железа (III)
4) оксид углерода (IV)
5) оксид фосфора (V)
6) оксид кремния (IV)
 

СОЛИ,
ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
И СВОЙСТВА

Соли – это сложные вещества, состоящие из ионов металла и ионов кислотного остатка

Из предложенных веществ выберите только формулы солей. Дайте им названия.
Из предложенных веществ выберите только формулы солей. Дайте им названия.
CaСO3, NaCl, KOH, SO2, h3SO4, Fe2 (SO4)3, CuS, Mg(OH)2, HCl, Cu(OH)2, Zn(NO3)2, NaOH, Ba(OH)2, HNO3, Al2O3, Ca3(PO4)2, CO2, Cr(OH)3.

Й. Берцелиус
Соли – продукты реакций кислот с основаниями
Соли – продукты замещения атомов водорода в кислотах на металл
Соли:
Средние

Кислые

Основные

Na2CO3 – карбонат натрия
Al2(SO4)3 – сульфат алюминия
Ba(NO3)2 – нитрат бария
Средние соли – это продукты полного замещения атомов водорода в кислоте на металл

Кислые соли – это продукты неполного замещения атомов водорода в кислоте на металл
NaHSO4
KHCO3
CaHPO4
Название средних солей + слово «гидро»
NaHSO4 – гидросульфат натрия
KHCO3 – гидрокарбонат калия
CaHPO4 – гидрофосфат кальция
NaHSO4 = Na+ + HSO4-

HSO4- ↔ H+ + SO42-

Основные соли – это продукты неполного замещения гидроксогрупп в основании на кислотный остаток
(CuOH)2CO3
Малахит
CuOH+
СО32-
Название средних солей + слово «гидроксо»
(CuOH)2CO3
Mg(OH)Cl
– гидроксокарбонат меди (II)
– гидроксохлорид магния
Mg(OH)Cl = MgOH+ + Cl-

MgOH+ ↔ Mg2+ + OH-

Химические свойства солей

Взаимодействуют с металлами
С кислотами
С растворимыми основаниями
С солями.

Химическое свойство


Условия взаимодействия




Соль + щёлочь






Соль + кислота






Соль1 + соль2






Соль + металл

Химическое свойство


Условия взаимодействия




Соль + щёлочь


Соль + щёлочь = новая соль + новое основание
Соли реагируют с основаниями в том случае, если образуется газ или осадок




Соль + кислота






Соль1 + соль2






Соль + металл

Химическое свойство


Условия взаимодействия




Соль + щёлочь


Соль + щёлочь = новая соль + новое основание
Соли реагируют с основаниями в том случае, если образуется газ или осадок




Соль + кислота


Соль + кислота = новая соль + новая кислота
Соли реагируют с кислотами в том случае, если образуется газ или осадок




Соль1 + соль2






Соль + металл

Химическое свойство


Условия взаимодействия




Соль + щёлочь


Соль + щёлочь = новая соль + новое основание
Соли реагируют с основаниями в том случае, если образуется газ или осадок




Соль + кислота


Соль + кислота = новая соль + новая кислота
Соли реагируют с кислотами в том случае, если образуется газ или осадок




Соль1 + соль2


Соль1 + соль2 = соль3 + соль4
Соли реагируют с солями в том случае, если образуется осадок




Соль + металл

Химическое свойство


Условия взаимодействия




Соль + щёлочь


Соль + щёлочь = новая соль + новое основание
Соли реагируют с основаниями в том случае, если образуется газ или осадок




Соль + кислота


Соль + кислота = новая соль + новая кислота
Соли реагируют с кислотами в том случае, если образуется газ или осадок




Соль1 + соль2


Соль1 + соль2 = соль3 + соль4
Соли реагируют с солями в том случае, если образуется осадок




Соль + металл


Соль + металл = другая соль + другой металл
Обе соли должны быть растворимы в воде
Металлы не должны реагировать с водой

Установите соответствие между названием соли и ее типом




Формула


Название


Тип соли












кислая


средняя


основная




KHCO3












(CuOH)2CO3












BaSO4












AlOHCl2












Ca(HCO3)2












Ba(HSO4)2












Na3PO4

таблица кислот

Названия
некоторых кислот и их солей.

кислота

соли

Название

Формула

Кислотный
остаток

Название
аниона

КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИЕ
кислоты и их соли

Азотная

HNO3

NO3

Нитрат

Азотистая

HNO2

NO2

Нитрит

Алюминиевая (орто)

H3AlO3

AlO33-

Орто-алюминат

Алюминиевая (мета)

HAlO2

AlO2

Мета-алюминат

Бериллиевая

H2BeO2

BeO22-

Бериллат

Борная (орто)

H3BO3

BO33-

Орто-борат

Борная (мета)

HBO2

BO2

Мета-борат

Борная (тетра)

H2B4O7

B4O72-

Тетраборат

Висмутовая

HBiO3

BiO3

Висмутат

Вольфрамовая

H2WO4

WO42-

Вольфрамат

Железная

H2FeO4

FeO42-

Феррат

Железистая (мета)

HFeO2

FeO2

Феррит

Кремниевая (орто)

H4SiO4

SiO44-

Орто-силикат

Кремниевая (мета)

H2SiO3

SiO32-

Мета-силикат

Марганцовая

HMnO4

MnO4

Перманганат

Марганцовистая

H2MnO4

MnO42-

Манганат

Марганцоватистая

H2MnO3

MnO32-

Манганит

Молибденовая

H2MoO4

MoO42-

Молибдат

Мышьковая (орто)

H3AsO4

AsO43-

Орто-арсенат

Мышьяковая (мета)

HAsO3

AsO3

Мета-арсенат

Димышьяковая

H4As2O7

As2O74-

Диарсенат

Оловянная (орто)

H4SnO4

SnO44-

Орто-станнат

Оловянная (мета)

H2SnO3

SnO32-

Мета-станнат

Оловянистая

H2SnO2

SnO22-

Станнит

Селеновая

H2SeO4

SeO42-

Селенат

Селенистая

H2SeO3

SeO32-

Селенит

Свинцовая (орто)

H4PbO4

PbO44-

Орто-плюмбат

Свинцовая (мета)

H2PbO3

PbO32-

Мета-плюмбат

Свинцовистая

H2PbO2

PbO22-

Плюмбит

Серная

H2SO4

SO42-

Сульфат

Дисерная

H2S2O7

S2O72-

Дисульфат

Надсерная

H2S2O8

S2O82-

Пероксодисульфат

Тиосерная

H2S2O3

S2O32-

Тио-сульфат

Дитионовая

H2S2O6

S2O62-

Дитионат

Тетратионовая

H2S4O6

S4O62-

Тетратионат

Сернистая

H2SO3

SO32-

Сульфит

Сурьмяная (орто)

H3SbO4

SbO43-

Орто-антимонат

Сурьмяная (мета)

HSbO3

SbO3

Мета-антимонат

Теллуровая

H2TeO4

TeO42-

Теллурат

Угольная

H2CO3

CO32-

Карбонат

Муравьиная

HCOOH

HCOO

Формиат

Уксусная

CH3COOH

CH3COO

Ацетат

Фосфорная (орто)

H3PO4

PO43-

Орто-фосфат

Фосфорная (мета)

HPO3

PO3

Мета-фосфат

Дифосфорная

H4P2O7

P2O74-

Дифосфат

Фосфористая (орто)

H3PO3

Н2PO3
и
HPO32-

Ди- и ГИДРО-фосфиты

Фосфористая (мета)

HPO2

PO2

Мета-фосфит

Фосфорноватистая

H3PO2

H2PO2

Дигидро-гипо-фосфит

Хромовая

H2CrO4

CrO42-

Хромат

Дихромовая

H2Cr2O7

Cr2O72-

Дихромат

Хромистая (орто)

H3CrO3

CrO33-

Орто-хромит

Хромистая (мета)

HCrO2

CrO2

Мета-хромит

ОКСО-кислоты
и -соли элементов
Cl,
Br, I
– ПОДОБНЫ.

Хлорная

HClO4

ClO4

Пер-хлорат

Хлорноватая

HClO3

ClO3

Хлорат

Хлористая

HClO2

ClO2

Хлорит

Хлорноватистая

HClO

ClO

Гипо-хлорит

Бромная

HBrO4

BrO4

Пер-бромат

Бромноватая

HBrO3

BrO3

Бромат

Бромристая

HBrO2

BrO2

Бромит

Бромноватистая

HBrO

BrO

Гипо-бромит

Иодная

HIO4

IO4

Пер-иодат

Иодноватая

HIO3

IO3

Иодат

Иодистая

HIO2

IO2

Иодит

Иодноватистая

HIO

IO

Гипо-иодит

БЕСКИСЛОРОДНЫЕ
кислоты и их соли

Фтороводородная

HF

F

Фторид

Хлороводородная

HCl

Cl

Хлорид

Бромоводородная

HBr

Br

Бромид

Иодоводородная

HI

I

Иодид

Циановодородная

HCN

CN

Цианид

Тиоциановодородная

HSCN

SCN

Тио-цианид

Селеноводородная

H2Se

Se2-

Селенид

Сероводородная

H2S

S2-

Сульфид

Теллуроводородная

H2Te

Te2-

Теллурид

NO 3 — анионы могут действовать как кислота Льюиса в твердом состоянии.

Вычисления

Энергии всех комплексов, включенных в это исследование, были вычислены на уровне теории BP86-D3 / def2-TZVP. Расчеты проводились с использованием программы TURBOMOLE версии 7.0 (ссылка 35). Для расчетов мы использовали функционал BP86 с последней доступной поправкой на дисперсию (D3) 36 . Оптимизация геометрии молекул была проведена путем наложения точечной группы симметрии C 3 v.Теория Бейдера «Атомы в молекулах» была использована для изучения взаимодействий, обсуждаемых здесь, с помощью вычислительного пакета AIMall 37 .

Запросы, используемые для получения данных из CSD и PDB

CSD (версия 5.37 (ноябрь 2015 г., включая два обновления) был проверен с помощью ConQuest (версия 1.18) 3 апреля 2016 г. PDB был проверен с помощью онлайн-эскиза запросов Relibase версии 3.2.1 от 2 марта 2016 года. Для поиска CSD сначала был создан подмножество данных, содержащих нескоординированные нитрат-анионы (9 439 файлов с кристаллографической информацией). Все поиски CSD ограничивались структурой высокого качества ( R ≤0,1), а порошковые структуры и структуры, содержащие ошибки, были опущены. Облигации N – O были «любого типа». Все расстояния ковалентных связей и выбранные трехатомные углы были собраны для восстановления средних моделей (одна для данных PDB и одна для данных CSD), используемых для доступа к направленности (см. Ниже). Межатомное расстояние между взаимодействующими атомами (O в O = C или OH 2 ; S в S, SC или SCC; или F, Cl, Br, I, At, O, S, Se, Te, N, P или Как и в Эл.R. («богатый электронами») и атом азота нитрата ( e , выделен красным на рис. 5) были установлены как ≤5 Å, так что данные были ограничены сферой диаметром 10 Å с центром в N. в исследовании PDB центральная единица NO 3 была помечена как лиганд, а взаимодействующий атом (ы) был помечен как часть белка, или в случае воды взаимодействующий О был указан как вода.

Рисунок 5: Запрос, используемый для поиска по PDB и CSD.

Соответствующие межатомные расстояния (например, a – f ) и трехатомные углы (напр.грамм. O1-N-O3) были извлечены из баз данных для построения модели центрального аниона NO 3 и для получения декартовых координат ( l, m, n ) взаимодействующего атома (большой красный сфера), как описано в разделе методов. Ось XYZ справа предназначена для направления взгляда, с центром на {0,0,0} и осью Y на одной линии с N-O1.

Получение координат

XYZ и r

Также были собраны межатомные расстояния между взаимодействующим атомом и O1 и O3, а также расстояние O1 – O3 (установлено на ≤8 Å в поиске PDB и оставлено неуказанным для поиск CSD).Треугольник, образованный O1 – N – O3, был выбран в качестве основания, а взаимодействующий атом — как вершина тетраэдра (см. Рис. 5), так что декартовы координаты { X , Y , Z } всех атомы могут быть получены следующим образом: N-атом был взят за центр {0, 0, 0}, O1 как {0, c , 0}, O3 как { x , y , 0} и взаимодействующий атом в { l , m , n }. Были измерены расстояния a f , из которых y , x , m , l и n могут быть получены с использованием уравнений (1, 2, 3, 4, 5), соответственно. .

Таким образом, расстояние между взаимодействующим атомом и плоскостью, определяемой O1 – N – O3, составляет n , то есть значение Z . С учетом этого и расстояния между взаимодействующими атомами N ··· ( e ) параметр параллельного смещения ( r ) может быть получен в соответствии с уравнением (6):

С помощью этой процедуры знак n (то есть, ось Z ) всегда положительна, что означает, что данные в одной половине сферы отражались на другую половину сферы, чтобы получить данные в пределах полусферы высотой 5 Å и шириной 10 Å.Чтобы получить все координаты { X , Y , Z } средних моделей, предполагалось, что O2 компланарен с O1 – N – O3. Затем были использованы средние значения соответствующих расстояний и углов вместе с правилами синуса и косинуса для получения координат { X , Y , Z }. Относительные стандартные отклонения используемых параметров обычно были ниже 5%. Числовой обзор полученных данных показан в дополнительной таблице 2.

Визуализация графиков 4D и анализ направленности

Графики плотности 4D были сгенерированы путем первого объединения данных (с использованием электронной таблицы Excel, доступной по запросу) в 405 томах. { X [9 × 10 / 9 Å], Y [9 × 10 / 9 Å], Z [5 × 5 / 5 Å]}.Процент от общего количества, который содержится в каждом томе, был вычислен путем деления количества данных в определенном томе на общий объем данных. Эта информация о плотности проецировалась в центр каждого тома с помощью Origin Pro 8. Размер и цвет сфер на результирующих графиках являются визуальным представлением плотности данных, при этом красный и больший плотнее, пустой и маленький — менее плотный. .

Средние координаты { X , Y , Z } атомов нитратов, обнаруженных в CSD или PDB, вместе со стандартными радиусами Ван-дер-Ваальса для N (1. 55 Å) и O (1,52 Å) использовались для создания модели в виде файла «детали» одного тела (.ipt) с помощью Autodesk Inventor Professional 2016 (с использованием мм вместо Å). Аналогичным образом была создана полусфера радиусом 5 мм. От этого полушария образовались тела, у которых объем над основанием с базальным радиусом (типичный для r ) был обрезан, то есть «цилиндрически обрезанные полусферы».

Модель NO 3 , полусфера и цилиндрически обрезанные полусферы были собраны в сборочный файл (.iam), правильно выровненный, как показано на рис. 6, с (цилиндрически обрезанными) полусферами с базальным радиусом 1, 2, 3, 4 и 5 мм.

Рисунок 6: Модель нитратов и объемы, используемые для определения направленности.

Центральная нитратная модель была построена с помощью Autodesk Inventor Professional 2016 с использованием средних расстояний / углов, наблюдаемых в базе данных, и радиусов Ван-дер-Ваальса в литературе. Серые тела иллюстрируют цилиндрически обрезанные полусферы на r = 1, 2, 3, 4 и 5 Å, используемые для оценки направленности.

Используя параметр «Анализировать пересечение» в Autodesk Inventor Professional 2016, можно определить мешающие объемы между моделью и цилиндрически обрезанными полусферами. Разница в объеме между двумя такими мешающими объемами возрастающих значений r , скажем r a и r b , таким образом, представляет собой объем, который модель занимает между двумя значениями r , т. Е. , В модель .Точно так же мешающий объем между двумя цилиндрически обрезанными полушариями может быть получен как функция от r , из чего может быть получен объем между двумя значениями r , найденными внутри полусферы, то есть V нет. модель . Фактический свободный объем между двумя значениями r , который может занимать «хост», то есть, таким образом, дается V no model V model . Общий свободно доступный объем, естественно, определяется объемом полушария за вычетом объема модели в полушарии. Случайное (или объемное) распределение как функция от r , то есть, таким образом, определяется как:

Фактическое распределение данных, естественно, определяется как:

Таким образом, распределение данных с поправкой на случайность, P ( r ) задается следующим образом:

Для случайного распределения P должно быть единицей для всех значений r ; значение P больше единицы, таким образом, свидетельствует о положительной кластеризации (предполагая благоприятное взаимодействие), тогда как значения P меньше единицы отражают исчерпание данных (предполагая неблагоприятное взаимодействие).

Доступность данных

Все данные, подтверждающие выводы этой работы, доступны у соответствующих авторов по разумному запросу.

Азотная кислота — обзор

2.29.3.3 Растворы азотной кислоты

Растворы азотной кислоты используются при переработке ядерного топлива, используя склонность урана и плутония к образованию нитратных комплексов, которые растворяются в нуклеофильных растворителях, таких как три- n -бутилфосфат. Нержавеющие стали, в основном аустенитные марки, обычно используются при строительстве перерабатывающих заводов и являются либо пассивными, либо подвержены межкристаллитной коррозии (что приводит к опаданию зерна и, следовательно, к общим потерям, а не к растрескиванию), в зависимости от окислительной способности раствора, которая является сильно увеличивается при высоких температурах (> 70 ° C) и в присутствии некоторых растворенных веществ, которые действуют как окислители.Более подробное описание дается в другом месте (см. Глава 2.24 , Коррозия в азотной кислоте ).

Радиолиз водной азотной кислоты и нейтральных нитратных растворов дает нитрит-ион в качестве основного растворенного продукта 30 вместе с различными количествами перекиси водорода, в зависимости от кислотности, поскольку азотистая кислота окисляется перекисью водорода ( по крайней мере, при комнатной температуре; в горячих растворах азотной кислоты перекись водорода разлагается с образованием газов NO x , что свидетельствует о восстановлении нитрат-иона, то есть обращении окислительно-восстановительной пары). Схемы реакций сложны, включают в себя различные связанные химические реакции, а также радиолитические реакции, и выходы сильно зависят от ЛПЭ излучения. 30

Присутствие азотистой кислоты в значительных концентрациях значительно изменяет коррозионное поведение азотной кислоты, причем общий эффект зависит от обстоятельств. В чистых водных растворах азотной кислоты азотистая кислота катализирует восстановление нитратов и, следовательно, действует, повышая потенциал коррозии нержавеющей стали, немного увеличивая ее скорость коррозии, если температура достаточно высока, чтобы поддерживать межкристаллитную коррозию, даже если окислительно-восстановительный потенциал раствор падает, так как азотистая кислота обладает меньшей окислительной способностью, чем азотная кислота (см. , рис.12, в , глава 2.24 , Коррозия в азотной кислоте ). В более сложных растворах, содержащих определенные растворенные частицы, такие как Cr (VI) и Ce (IV), эффект производства азотистой кислоты может быть значительным, резко снижая скорость коррозии, если происходит полное восстановление до Cr (III) и Ce (III). , так как потенциал коррозии снова становится пассивным. 31 В таких растворах потенциал коррозии и, следовательно, достигаемая скорость коррозии зависят от общего окислительно-восстановительного баланса; преобладает ли окисление кислотой или восстановление под действием облучения, зависит от концентрации и температуры азотной кислоты, увеличение любой из которых способствует окислению, и мощности дозы облучения, увеличение которой способствует снижению.

Благодаря тому, что на коррозионную стойкость таких металлов, как цирконий и тантал, не влияют окисляющие вещества в растворе, эффект радиолиза не проявляется. О влиянии радиолиза на коррозионную стойкость титана не сообщалось, хотя можно было бы ожидать вредного эффекта, если бы для поддержания пассивности полагались на окисляющие ионы, а не на растворенные ионы титана (см. Глава 2.24 , Коррозия в Азотная кислота ).

Азотная кислота — обзор

3.3.12.1 Азотная кислота

Азотная кислота (HNO 3 , также известная как aqua fortis и спирт селитры) является очень агрессивной минеральной кислотой. Чистое соединение бесцветно, но более старые образцы имеют тенденцию приобретать желтый оттенок из-за разложения на оксиды азота (NO x ) и воду. Наиболее коммерчески доступная азотная кислота имеет концентрацию 68% (об. / Об.) В воде. Когда раствор содержит более 86% (об. / Об.) Азотной кислоты, он обозначается как дымящая азотная кислота , которая, в зависимости от количества присутствующего диоксида азота (NO 2 ), дополнительно характеризуется как (i ) белая дымящая азотная кислота или (2) красная дымящая азотная кислота в концентрациях выше 95%.Азотная кислота является основным реагентом, используемым для нитрования — добавления нитрогруппы (NO 2 ), как правило, к органической молекуле. Хотя некоторые из полученных нитросоединений являются чувствительными к удару и термочувствительными взрывчатыми веществами (например, нитроглицерин и тринитротолуол (ТНТ)), некоторые из них достаточно стабильны для использования в боеприпасах и сносе домов, в то время как другие еще более стабильны и используются как пигменты в чернилах и красители. Азотная кислота также обычно используется в качестве сильного окислителя.

Азотная кислота используется в качестве промежуточного продукта при производстве нитрата аммония (NH 4 NO 3 ), который в основном используется для производства удобрений.Еще одно применение азотной кислоты — процесс окисления для производства адипиновой кислоты (HO 2 CCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CO 2 H), которая является дикарбоновой кислотой, используемой в производство нейлона.

Азотная кислота также используется при окислении органических веществ для производства терефталевой кислоты (C 6 H 4 (CO 2 H) 2 ) и других органических соединений.

Азотная кислота также используется в производстве взрывчатых веществ, таких как производные нитробензола, производные динитротолуола и производные TNT, а также для производства других химических промежуточных продуктов.

Азотная кислота производится двумя способами: (1) первый метод использует окисление, конденсацию и абсорбцию для получения слабой азотной кислоты, концентрация которой может составлять от 30% до 70% (об. / Об.) Азотной кислоты, и ( 2) второй метод сочетает в себе обезвоживание, отбеливание, конденсацию и абсорбцию для получения высокопрочной азотной кислоты из слабой азотной кислоты; высококонцентрированная азотная кислота обычно содержит более 90% (об. / об.) азотной кислоты.

Процесс обычно состоит из трех этапов: (1) окисление аммиака, (2) окисление оксида азота и (3) абсорбция.Каждый шаг соответствует отдельной химической реакции. На стадии окисления аммиака смесь аммиак / воздух 1: 9 окисляется при температуре 750–800 ° C (1380–1470 ° F) при прохождении через каталитический нейтрализатор:

4Nh4 + 5O2 → 4NO + 6h3O

Наиболее часто используемый катализатор состоит из платиновой (90%, мас. / Мас.) И родиевой (10%, мас. / Мас.) Сетки, и в этих условиях. окисление аммиака до оксида азота протекает по экзотермической реакции с диапазоном выхода порядка 93–98% (об. / об.).Более высокие температуры катализатора увеличивают селективность реакции по отношению к производству оксида азота (NO), в то время как более низкие температуры катализатора имеют тенденцию быть более селективными по отношению к производству азота (N 2 ) и закиси азота (N 2 O). Оксид азота считается одним из основных загрязнителей, а закись азота — парниковым газом. Затем смесь диоксида азота / димера проходит через котел-утилизатор и платиновый фильтр.

Оксид азота, образующийся при окислении аммиака, окисляется на другой отдельной стадии.На этом этапе технологический поток проходит через охладитель / конденсатор и охлаждается до 38 ° C (100 ° F) или ниже при давлении до 116 фунтов на квадратный дюйм, а оксид азота некаталитически реагирует с остаточным кислородом с образованием диоксида азота и жидкости. димер, четырехокись азота; эта медленная гомогенная реакция зависит от температуры и давления:

4NO + 2O2 → 2NO2 + N2O4

При низких температурах и высоком давлении максимальное образование диоксида азота происходит за минимальное время реакции.

Абсорбция — это заключительный этап процесса, и смесь диоксида азота / димера вводится в процесс абсорбции после охлаждения. Смесь перекачивается в нижнюю часть абсорбционной башни, а жидкий тетроксид диазота добавляется в более высокую точку. Деионизированная вода поступает в верхнюю часть колонны, и обе жидкости текут в противотоке, тем самым позволяя экзотермической реакции окисления происходить в свободном пространстве между тарелками, в то время как абсорбция происходит на тарелках.Поглощающие тарелки обычно представляют собой ситовые тарелки или тарелки с пузырьковыми крышками:

3NO2 + h3O → 2HNO3 + NO

В колонну вводят вторичный воздушный поток для повторного окисления оксида азота, который образуется в этой реакции. Этот поток вторичного воздуха также удаляет диоксид азота из получаемой кислоты. Водный раствор (обычно) 55–65% (об. / Об.) Азотной кислоты отводится из нижней части колонны; концентрация кислоты может варьироваться от 30% до 70% (об. / об.) азотной кислоты. Однако концентрация кислоты зависит от температуры, давления и количества стадий абсорбции, а также от концентрации оксидов азота, поступающих в абсорбер.

Хотя конфигурации могут несколько отличаться на разных заводах, обычно используются три основных этапа. На первом этапе аммиак окисляется до оксида азота (NO) в каталитическом конвертере над платиновым катализатором (90% платины и 10% родиевой сетки). Реакция является экзотермической (выделение тепла) и дает оксид азота с выходами порядка 93–98%. Реакция протекает при высоких температурах от 750 до 900 ° C (1380–1650 ° F). Полученная в результате этой реакции смесь затем отправляется в котел-утилизатор, где производится пар.На втором этапе оксид азота окисляется путем прохождения через охладитель / конденсатор, где он охлаждается до температур порядка 38 ° C (100 ° F) или ниже при давлении до 116 фунтов на кв. Дюйм. На этом этапе оксид азота реагирует с остаточным кислородом с образованием диоксида азота и четырехокиси азота. На заключительном этапе эта смесь оксидов азота вводится в процесс абсорбции, где смесь течет противотоком деионизированной воде и дополнительному жидкому четырехокиси азота. Башня заполнена тарелками ситового или пузырькового типа для перегонки.Окисление происходит между тарелками в башне; всасывание происходит на лотках. В колонне происходит экзотермическая реакция между NO 2 и водой с образованием азотной кислоты и NO. Воздух вводится в колонну для повторного окисления образующегося NO и удаления NO 2 из азотной кислоты. Слабый кислотный раствор (55–65%) отбирается из нижней части абсорбционной башни.

Высококонцентрированная азотная кислота (98–99%, об. / Об.) Может быть получена путем концентрирования слабой азотной кислоты (концентрация 30–70%) с использованием экстрактивной дистилляции.Слабая азотная кислота не может быть сконцентрирована простой фракционной перегонкой. Дистилляцию необходимо проводить в присутствии дегидратирующего агента. Для этой цели чаще всего используется концентрированная серная кислота (обычно 60%, об. / Об. Серной кислоты). Процесс концентрирования азотной кислоты состоит из подачи сильной серной кислоты и 55–65% (об. / Об.) Азотной кислоты в верхнюю часть насадочной дегидратирующей колонны при приблизительно атмосферном давлении. Кислотная смесь течет вниз, и концентрированная азотная кислота покидает верхнюю часть колонны в виде пара 99% (об. / Об.), Который содержит небольшое количество диоксида азота и кислорода, образующихся в результате диссоциации азотной кислоты.Концентрированный пар кислоты покидает колонну и направляется в отбеливатель и систему противоточного конденсатора для достижения конденсации сильной азотной кислоты и отделения побочных продуктов оксида азота и кислорода. Эти побочные продукты затем поступают в абсорбционную колонну, где оксид азота смешивается с вспомогательным воздухом с образованием диоксида азота, который восстанавливается в виде слабой азотной кислоты. Инертные и непрореагировавшие газы сбрасываются в атмосферу через верх абсорбционной колонны.

Выбросы от производства азотной кислоты включают в основном оксиды азота (NO и NO 2 ), а также следовые количества аммиака и тумана азотной кислоты.Остаточный газ из башни абсорбции кислоты является крупнейшим источником выбросов оксидов азота. Эти выбросы могут увеличиваться, когда в окислитель и абсорбер подается недостаточное количество воздуха, в условиях низкого давления в абсорбере и в условиях высоких температур в охладителе / ​​конденсаторе и абсорбере. Могут влиять и другие факторы, такие как высокая производительность, очень высокопрочные изделия или неисправные компрессоры или насосы.

Контроль выбросов на заводах по производству азотной кислоты обычно осуществляется посредством расширенной абсорбции или каталитического восстановления.Расширенная абсорбция работает за счет повышения эффективности процесса абсорбции. Каталитическое восстановление окисляет оксиды азота в хвостовом газе и восстанавливает их до азота. Каталитическое восстановление является более энергоемким, но позволяет добиться большего сокращения выбросов, чем метод расширенной абсорбции. Менее используемые варианты контроля включают мокрые скрубберы или молекулярные сита, оба из которых имеют более высокие капитальные и эксплуатационные затраты, чем другие варианты.

Твердые отходы производства азотной кислоты включают отработанные катализаторы, которые либо возвращаются производителю, либо утилизируются.Пыль от катализатора может осесть в оборудовании, но если он содержит драгоценные металлы, ее восстанавливают и отправляют на переработку стороннему поставщику. Драгоценные металлы (например, платина), потерянные из-за катализатора окисления аммиака, улавливаются сеткой для восстановления (геттером), которую необходимо периодически заменять и которую производитель сетки перерабатывает. Фильтры, используемые для фильтрации аммиака / воздуха, также должны быть заменены.

Окислительное повреждение остатков пролина нитратными радикалами (NO3˙): кинетическое исследование и исследование продукта

Третичные амиды, такие как N -ацилированный пролин или N -метилглициновых остатков, быстро реагируют с нитратными радикалами (NO 3 ˙) с коэффициентами абсолютной скорости в диапазоне 4–7 × 10 8 M −1 s −1 в ацетонитриле.Основной путь протекает через окислительный перенос электронов (ET) в азоте, тогда как отвод водорода вносит лишь незначительный вклад в этих условиях. Однако стерическое затруднение у амида, например, со стороны алкильных боковых цепей у α-углерода, снижает коэффициент скорости до 75%, указывая на то, что NO 3 ˙-индуцированное окисление амидных связей происходит через начальное образование комплекс переноса заряда. Кроме того, на скорость окислительного повреждения пролина и N -метилглицина значительно влияет его положение в пептиде.Таким образом, соседние пептидные связи, особенно в направлении N -направления, уменьшают электронную плотность у третичного амида, что снижает скорость ЕТ до одного порядка. Результаты этих модельных исследований показывают, что чувствительность остатков пролина в пептидах к радикально-индуцированному окислительному повреждению должна быть значительно снижена по сравнению с одной аминокислотой.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент…

Что-то пошло не так. Попробуй еще раз?

Национальные правила первичной питьевой воды | Грунтовые и питьевые воды

Акриламид ноль TT 8

Проблемы с нервной системой или кровью; повышенный риск рака

Добавляется в воду при очистке сточных вод

Алахлор ноль 0.002

Проблемы с глазами, печенью, почками или селезенкой; анемия; повышенный риск рака

Сток гербицидов, используемых на пропашных культурах

Атразин 0,003 0,003

Сердечно-сосудистая система или репродуктивные проблемы

Сток гербицидов, используемых на пропашных культурах

Бензол ноль 0.005

Анемия; снижение тромбоцитов в крови; повышенный риск рака

Сброс с заводов; выщелачивание из газохранилищ и полигонов

Бензо (а) пирен (ПАУ) ноль 0,0002

Репродуктивные трудности; повышенный риск рака

Выщелачивание из футеровки резервуаров для хранения воды и распределительных линий

Карбофуран 0.04 0,04

Проблемы с кровью, нервной системой или репродуктивной системой

Выщелачивание почвенного фумиганта, используемого для обработки риса и люцерны

Тетрахлорметан ноль 0,005

Проблемы с печенью; повышенный риск рака

Сбросы с химических предприятий и других промышленных предприятий

Хлордан ноль 0.002

Проблемы с печенью или нервной системой; повышенный риск рака

Остаток запрещенного термитицида

Хлорбензол 0,1 0,1

Проблемы с печенью или почками

Сбросы химических и агрохимических предприятий

2,4-Д 0,07 0.07

Проблемы с почками, печенью или надпочечниками

Сток гербицидов, используемых на пропашных культурах

Далапон 0,2 ​​ 0,2 ​​

Незначительные изменения почек

Сток гербицида, использованного на полосе отвода

1,2-дибром-3-хлорпропан (DBCP) ноль 0,0002

Репродуктивные трудности; повышенный риск рака

Сток / вымывание из почвенного фумиганта, используемого на соевых бобах, хлопке, ананасах и садах

о-дихлорбензол 0.6 0,6

Проблемы с печенью, почками или кровеносной системой

Сбросы промышленных химических предприятий

п-дихлорбензол 0,075 0,075

Анемия; повреждение печени, почек или селезенки; изменения в крови

Сбросы промышленных химических предприятий

1,2-дихлорэтан ноль 0.005

Повышенный риск рака

Сбросы промышленных химических предприятий

1,1-дихлорэтилен 0,007 0,007

Проблемы с печенью

Сбросы промышленных химических предприятий

цис-1,2-дихлорэтилен 0,07 0,07

Проблемы с печенью

Сбросы промышленных химических предприятий

транс-1,2-дихлорэтилен 0.1 0,1

Проблемы с печенью

Сбросы промышленных химических предприятий

Дихлорметан ноль 0,005

Проблемы с печенью; повышенный риск рака

Выписка с фармацевтических и химических предприятий

1,2-дихлорпропан ноль 0.005

Повышенный риск рака

Сбросы промышленных химических предприятий

Ди (2-этилгексил) адипат 0,4 0,4

Потеря веса, проблемы с печенью или возможные репродуктивные проблемы.

Сброс с химических заводов

Ди (2-этилгексил) фталат ноль 0.006

Репродуктивные трудности; проблемы с печенью; повышенный риск рака

Выгрузка с резиновых и химических заводов

Диносеб 0,007 0,007

Репродуктивные трудности

Сток гербицидов, используемых на сое и овощах

Диоксин (2,3,7,8-TCDD) ноль 0.00000003

Репродуктивные трудности; повышенный риск рака

Выбросы от сжигания отходов и других видов сжигания; сброс с химических заводов

Дикват 0,02 0,02

Катаракта

Сток от применения гербицидов

Endothall 0,1 0.1

Проблемы с желудком и кишечником

Сток от применения гербицидов

Эндрин 0,002 0,002

Проблемы с печенью

Остаток запрещенного инсектицида

Эпихлоргидрин ноль TT 8

Повышенный риск рака и, в течение длительного периода времени, проблемы с желудком

Сбросы промышленных химических предприятий; примесь некоторых химикатов для очистки воды

Этилбензол 0.7 0,7

Проблемы с печенью или почками

Сброс с НПЗ

Дибромид этилена ноль 0,00005

Проблемы с печенью, желудком, репродуктивной системой или почками; повышенный риск рака

Сброс с НПЗ

Глифосат 0.7 0,7

Проблемы с почками; репродуктивные трудности

Сток от применения гербицидов

Гептахлор ноль 0,0004

повреждение печени; повышенный риск рака

Остаток запрещенного термитицида

Гептахлор эпоксид ноль 0,0002

повреждение печени; повышенный риск рака

Распределение гептахлора

Гексахлорбензол ноль 0.001

Проблемы с печенью или почками; репродуктивные трудности; повышенный риск рака

Сбросы металлургических заводов и предприятий агрохимии

Гексахлорциклопентадиен 0,05 0,05

Проблемы с почками или желудком

Сброс с химических заводов

линдан 0.0002 0,0002

Проблемы с печенью или почками

Сток / вымывание от инсектицидов, используемых для обработки скота, пиломатериалов, садов

Метоксихлор 0,04 0,04

Репродуктивные трудности

Сток / вымывание инсектицидов, используемых для обработки фруктов, овощей, люцерны, домашнего скота

Оксамил (видат) 0.2 0,2 ​​

Незначительные поражения нервной системы

Сток / вымывание от инсектицидов, используемых для обработки яблок, картофеля и томатов

Полихлорированные бифенилы (ПХБ) ноль 0,0005

Изменения кожи; проблемы с вилочковой железой; иммунодефицитные состояния; проблемы с репродуктивной или нервной системой; повышенный риск рака

Сток с полигонов; сброс химических отходов

Пентахлорфенол ноль 0.001

Проблемы с печенью или почками; повышенный риск рака

Выгрузка с лесозаготовительных предприятий

Пиклорам 0,5 0,5

Проблемы с печенью

Сток гербицидов

Симазин 0,004 0,004

Проблемы с кровью

Сток гербицидов

Стирол 0.1 0,1

Проблемы с печенью, почками или кровеносной системой

Выгрузка с заводов резиновых и пластмассовых изделий; выщелачивание со свалок

Тетрахлорэтилен ноль 0,005

Проблемы с печенью; повышенный риск рака

Сброс с заводов и химчисток

Толуол 1 1

Проблемы с нервной системой, почками или печенью

Сброс с нефтяных заводов

Токсафен ноль 0.003

Проблемы с почками, печенью или щитовидной железой; повышенный риск рака

Сток / выщелачивание от инсектицидов, используемых для обработки хлопка и крупного рогатого скота

2,4,5-ТП (Сильвекс) 0,05 0,05

Проблемы с печенью

Остаток запрещенного гербицида

1,2,4-трихлорбензол 0,07 0.07

Изменения надпочечников

Слив с текстильных отделочных фабрик

1,1,1-трихлорэтан 0,20 0,2 ​​

Проблемы с печенью, нервной системой или кровообращением

Слив с участков обезжиривания металлов и других заводов

1,1,2-трихлорэтан 0.003 0,005

Проблемы с печенью, почками или иммунной системой

Сбросы промышленных химических предприятий

Трихлорэтилен ноль 0,005

Проблемы с печенью; повышенный риск рака

Слив с участков обезжиривания металлов и других заводов

Винилхлорид ноль 0.002

Повышенный риск рака

Выщелачивание из труб ПВХ; слив с заводов по производству пластмасс

Ксилолы (всего) 10 10

Повреждение нервной системы

Сброс с нефтяных заводов; сброс с химических заводов

Роль белок-белковых взаимодействий, опосредованных доменом PB1 факторов транскрипции NLP, в экспрессии индуцируемых нитратами генов | BMC Plant Biology

  • 1.

    Витоусек PM, Ховарт RW. Ограничение азота на суше и в море: как это может произойти? Биогеохимия. 1991; 13: 87–115.

    Артикул

    Google Scholar

  • 2.

    Johnson DW, Cole DW. Подвижность анионов в почвах: актуальность для переноса питательных веществ из лесных экосистем. Environ Int. 1980; 3: 79–90.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 3.

    Ван Р., Тишнер Р., Гутьеррес Р.А., Хоффман М., Син X, Чен М. и др.Геномный анализ нитратного ответа с использованием нулевого мутанта нитратредуктазы Arabidopsis. Plant Physiol. 2004. 136: 2512–22.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 4.

    Рубин Г., Тохге Т., Мацуда Ф., Сайто К., Шайбле В.Р. Члены семейства факторов транскрипции LBD подавляют синтез антоцианов и влияют на дополнительные реакции азота у Arabidopsis. Растительная клетка. 2009; 21: 3567–84.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 5.

    Табата Р., Сумида К., Йошии Т., Охьяма К., Шинохара Х., Мацубаяши Ю. Восприятие пептидов, полученных из корня, LRR-RK побегов опосредует системную передачу сигналов N-потребности. Наука. 2014; 346: 343–6.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 6.

    Киба Т., Инаба Дж., Кудо Т., Уэда Н., Кониси М., Мицуда Н. и др. Подавление реакций азотного голодания членами подсемейства AtNIGT1 / HRS1 фактора транскрипции арабидопсиса GARP-типа. Растительная клетка.2018; 30: 925–45.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 7.

    Видиез Т., Эль-Кафафи-эль-С, Гирин Т., Берр А., Руффель С., Крук Г. и др. Опосредованная HIGH NITROGEN INSENSITIVE 9 (HNI9) системная репрессия поглощения NO 3 корнем связана с изменениями метилирования гистонов. Proc Natl Acad Sci U S. A. 2011; 108: 13329–34.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 8.

    Руффель С., Крук Дж., Ристова Д., Шаша Д., Бирнбаум К. Д., Коруцци GM. Азотная экономика кормодобывания корней: транзитивное закрытие реле нитрат-цитокинин и четкая системная сигнализация предложения азота по сравнению со спросом. Proc Natl Acad Sci U S. A. 2011; 108: 18524–9.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 9.

    Ван Р., Окамото М., Син Х, Кроуфорд Н.М. Микроматричный анализ нитратного ответа в корнях и побегах арабидопсиса выявил более 1000 быстро реагирующих генов и новые связи с глюкозой, трегалозо-6-фосфатом, железом и метаболизмом сульфатов.Plant Physiol. 2003. 132: 556–67.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 10.

    Шайбл В.Р., Моркуенде Р., Чеховски Т., Фриц С., Осуна Д., Паласиос-Рохас Н. и др. Полногеномное перепрограммирование первичного и вторичного метаболизма, синтеза белка, процессов клеточного роста и регуляторной инфраструктуры Arabidopsis в ответ на азот. Plant Physiol. 2004; 136: 2483–99.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 11.

    O’Brien JAA, Vega A, Bouguyon E, Krouk G, Gojon A, Coruzzi G, et al. Транспорт нитратов, зондирование и реакция у растений. Завод Мол. 2016; 9: 837–56.

    Артикул

    Google Scholar

  • 12.

    Gras DE, Vidal EA, Undurraga SF, Riveras E, Moreno S, Dominguez-Figueroa J, et al. Передача сигналов SMZ / SNZ и гиббереллина необходима для вызванной нитратами задержки времени цветения у Arabidopsis thaliana . J Exp Bot. 2018; 69: 619–31.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 13.

    Кониши М., Янагисава С. NIN-подобные факторы транскрипции Arabidopsis играют центральную роль в передаче сигналов нитратов. Nat Commun. 2013; 4: 1617.

    Артикул

    Google Scholar

  • 14.

    Маркив С., Рудье Ф., Кастингс Л., Брео В., Блонде Е., Колот В. и др. Удержание в ядре фактора транскрипции NLP7 управляет ранней реакцией растений на нитраты.Nat Commun. 2013; 4: 1713.

    Артикул

    Google Scholar

  • 15.

    Лю К.Х., Ню Й., Кониши М., Ву И, Ду Х, Сан Чунг Х и др. Открытие передачи сигналов нитрат-CPK-NLP в центральных сетях роста питательных веществ. Природа. 2017; 545: 311–6.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 16.

    Nishida H, Tanaka S, Handa Y, Ito M, Sakamoto Y, Matsunaga S, et al. NIN-LIKE PROTEIN опосредует индуцированный нитратами контроль симбиоза корневых клубеньков у лотоса Lotus japonicus .Nat Commun. 2018; 9: 499.

    Артикул

    Google Scholar

  • 17.

    Lin J, Li X, Luo ZL, Mysore KS, Wen J, Xie F. NIN взаимодействует с NLP, опосредуя ингибирование образования клубеньков нитратами в Medicago truncatula . Nat Plants. 2018; 4: 942–52.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 18.

    Schauser L, Wieloch W., Stougaard J. Эволюция NIN-подобных белков у Arabidopsis, риса и лотоса Lotus japonicus .J Mol Evol. 2005; 60: 229–37.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 19.

    Сузуки В., Кониси М., Янагисава С. Эволюционные события, необходимые для появления симбиотической азотфиксации в бобовых, могут включать потерю нитратной чувствительности фактора транскрипции NIN. Сигнальное поведение растений. 2013; 8: e25975.

    Артикул

    Google Scholar

  • 20.

    Cao H, Qi S, Sun M, Li Z, Yang Y, Crawford NM, et al.Сверхэкспрессия ZmNLP6 и ZmNLP8 кукурузы может дополнять регуляторный мутант нитрата Arabidopsis nlp7 за счет восстановления передачи сигналов и ассимиляции нитратов. Фронтальный завод им. 2017; 8: 1703.

    Артикул

    Google Scholar

  • 21.

    Castaings L, Camargo A, Pocholle D, Gaudon V, Texier Y, Boutet-Mercey S, et al. Белок 7, похожий на начало клубенька, модулирует чувствительность к нитратам и метаболизм арабидопсиса. Плант Ж. 2009; 57: 426–35.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 22.

    Ван Р, Син Х, Ван И, Тран А, Кроуфорд, штат Нью-Мексико. Генетический скрининг мутантов, регулирующих нитраты, захватывает ген транспортера нитратов NRT1.1 . Plant Physiol. 2009; 151: 472–8.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 23.

    Гуан П., Риполл Дж. Дж., Ван Р., Вуонг Л., Бейли-Стейниц Л. Дж., Йе Д. и др. Взаимодействие факторов транскрипции TCP и NLP контролирует реакцию растений на доступность нитратов.Proc Natl Acad Sci U S. A. 2017; 114: 2419–24.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 24.

    Ян Д., Ишваран В., Чау В., Окамото М., Иерулло М., Кимура М. и др. NIN-подобный белок 8 является главным регулятором прорастания семян, стимулируемого нитратами, у Arabidopsis . Nat Commun. 2016; 7.

  • 25.

    Хирацу К., Мацуи К., Кояма Т., Оме-Такаги М. Доминантная репрессия генов-мишеней химерными репрессорами, которые включают мотив EAR, домен репрессии, у Arabidopsis.Плант Дж. 2003; 34: 733–9.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 26.

    Кониши М., Янагисава С. Появление нового шага к пониманию молекулярных механизмов, лежащих в основе экспрессии регулируемых нитратами генов. J Exp Bot. 2014; 65: 5589–600.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 27.

    Yu LH, Wu J, Tang H, Yuan Y, Wang SM, Wang YP, et al. Сверхэкспрессия Arabidopsis NLP7 улучшает рост растений как в ограничивающих, так и в достаточных условиях азота за счет усиления ассимиляции азота и углерода.Научный доклад 2016; 6: 27795.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 28.

    Кониши М., Янагисава С. Идентификация нитрат-чувствительного элемента цис в промоторе Arabidopsis NIR1 определяет присутствие множества цис-регуляторных элементов для ответа азота. Плант Дж. 2010; 63: 269–82.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 29.

    Маэда С., Кониси М., Янагисава С., Омата Т.Нитрит-транспортная активность нового белка семейства HPP, консервативного в цианобактериях и хлоропластах. Physiol растительной клетки. 2014; 55: 1311–24.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 30.

    Сато Т., Маэкава С., Кониси М., Йошиока Н., Сасаки И., Маэда Н. и др. Прямая транскрипционная активация генов BT факторами транскрипции NLP является ключевым компонентом нитратного ответа у Arabidopsis. Biochem Biophys Res Commun.2017; 483: 380–6.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 31.

    Sumimoto H, Kamakura S, Ito T. Структура и функция домена PB1, модуля взаимодействия с белками, консервативного у животных, грибов, амеб и растений. Sci STKE. 2007: re6.

  • 32.

    Лин Х, Ли С., Чжао И, Ма Х, Чжан К., Хе Х и др. Домены взаимодействия p62: мост между p62 и избирательной аутофагией. ДНК Cell Biol. 2013; 32: 220–7.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 33.

    Свеннинг С., Ламарк Т., Краузе К., Йохансен Т. Растение NBR1 представляет собой селективный субстрат аутофагии и функциональный гибрид аутофагических адаптеров млекопитающих NBR1 и p62 / SQSTM1. Аутофагия. 2011; 7: 993–1010.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 34.

    Зиентара-Риттер К., Сирко А. Значительная роль доменов PB1 и UBA в мультимеризации Joka2, селективного рецептора груза аутофагии из табака. Фронтальный завод им. 2014; 5: 13.

    Артикул

    Google Scholar

  • 35.

    Гуан П., Ван Р., Накри П., Бретон Г., Кей С.А., Пруна-Пас Д.Л. и др. Сбор нитратов корнями Arabidopsis опосредуется транскрипционным фактором TCP20 через системный сигнальный путь. Proc Natl Acad Sci U S. A. 2014; 111: 15267–72.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 36.

    Кониси М., Янагисава С.Регуляторная область, контролирующая чувствительную к нитратам экспрессию гена нитратредуктазы, NIA1 , у Arabidopsis. Physiol растительной клетки. 2011; 52: 824–36.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 37.

    Кониши М., Янагисава С. Сайт связывания NLP в 3′-фланкирующей области гена нитратредуктазы обеспечивает экспрессию, индуцируемую нитратом, в Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. Почвоведение Растение Нутр. 2013; 59: 612–20.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 38.

    Yoo SD, Cho YH, Sheen J. Arabidopsis Протопласты мезофилла: универсальная клеточная система для анализа временной экспрессии генов. Nat Protoc. 2007; 2: 1565–72.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 39.

    Lorch Y, Kornberg RD. Ремоделирование хроматина для транскрипции. Q Rev Biophys. 2017; 50: e5.

    Артикул

    Google Scholar

  • 40.

    Маэда Й., Кониси М., Киба Т., Сакураба Й., Саваки Н., Кураи Т. и др. NIGT1-центрированный транскрипционный каскад регулирует передачу сигналов нитратов и включает сигналы голодания по фосфору в Arabidopsis . Nat Commun. 2018; 9: 1376.

    Артикул

    Google Scholar

  • 41.

    Luehrsen KR, de Wet JR, Walbot V. Анализ временной экспрессии в растениях с использованием репортерного гена люциферазы светлячка. Методы Энзимол. 1992; 216: 397–414.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 42.

    Саваки Н., Цудзимото Р., Шигё М., Кониси М., Токи С., Фудзивара Т. и др. Ген семейства GARP, индуцируемый нитратами, кодирует саморепрессируемый репрессор транскрипции у риса. Physiol растительной клетки. 2013; 54: 506–17.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 43.

    Clontech Laboratories Inc. Clontech — Справочник по протоколам дрожжей.2009.

    Google Scholar

  • 44.

    Murashige T, Skoog F. Пересмотренная среда для быстрого роста и биологических анализов с культурами тканей табака. Physiol Plant. 1962; 15: 473–97.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 45.

    Дубровский Дж., Форд Б. Количественный анализ развития боковых корней: подводные камни и способы их избежать. Растительная клетка. 2012; 24: 4–14.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 46.

    Като Ю., Кониси М., Шигё М., Йонеяма Т., Янагисава С. Характеристика генов фактора инициации трансляции 6 эукариотических растений (eIF6): существенная роль в эмбриогенезе и их дифференциальная экспрессия в Arabidopsis и рисе. Biochem Biophys Res Commun. 2010; 397: 673–8.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 47.

    Koncz C, Schell J. Промотор гена 5 T L -ДНК контролирует тканеспецифическую экспрессию химерных генов, переносимых новым типом бинарного вектора Agrobacterium .MGG Mol Gen Genet. 1986; 204: 383–96.

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • Влияние использования Staphylococcus carnosus в процессе консервирования мяса с пониженным количеством нитрита натрия на цвет, остаточный нитрит и нитрат, содержание нитрозильных пигментов, а также микробиологическое и сенсорное качество приготовленного мясного продукта

    Цель работы заключались в применении бактерий Staphylococcus carnosus ATCC 51365 в процессе вяления мяса с использованием пониженного количества нитрита натрия и оценке воздействия бактерий на остаточные нитриты и нитраты, содержание нитрозильных пигментов, цвет и т.д. pH, окислительно-восстановительный потенциал, микробиологические и сенсорные качества приготовленного мясного продукта.Были приготовлены три теста для мяса в банках: (C) контрольное тесто, отвержденное NaNO 2 — 100 мг / кг, (L) жидкое тесто, отвержденное NaNO 2 —15 мг / кг, и (LS) жидкое тесто, отвержденное с NaNO 2 —15 мг / кг и S. carnosus (10 7 КОЕ / г). Банки хранили при температуре 4 ° C в течение 24 ч (время отверждения) и подвергали тепловой обработке. Анализ проводился после изготовления и после 4 и 8 недель хранения. Использование денитрифицирующих бактерий в процессе вяления с пониженным количеством нитрита натрия увеличивает доступность нитрита в мясе за счет уменьшения нитратов, образующихся в результате реакции дисмутации.Реакция способствовала образованию нитрозильных пигментов в большем количестве, чем при обработке, при которой денитрифицирующие бактерии не использовались. Обработка LS характеризовалась сильнейшим покраснением. Цвет LS-обработки был стабильным во время хранения. Не было обнаружено отрицательного влияния S. carnosus на сенсорные качества мясного продукта. Использование S. carnosus не оказало влияния на микробиологическое качество мясного продукта во время хранения.

    1.Введение

    Благодаря своим особым свойствам нитрит натрия является веществом, обычно используемым в мясопереработке. Основные функции нитрита натрия в процессе вяления мяса — это создание типичного розового цвета мясных продуктов, создание вкуса, типичного для вяленого мяса, ингибирование роста некоторых нежелательных микроорганизмов, включая бактерии Clostridium botulinum и замедление окислительных процессов [1]. Независимо от преимуществ, связанных с применением нитрита натрия, существует потенциальный риск для здоровья, связанный с его использованием, в частности, из-за участия нитритов в образовании канцерогенных N-нитрозаминов (НА) [2, 3] и из-за его реакция при определенных обстоятельствах (более низкий pH, высокая температура) с вторичными аминами в мясных продуктах [4].Положительная корреляция между количеством поступающего нитрита и уровнем образования НА подтверждена в мясных продуктах [3, 5]. Однако использование антиоксиданта, такого как аскорбат, может минимизировать образование НА [6].

    Многие исследования были посвящены попыткам исключить применение нитритов в мясных продуктах [7–9]. До сих пор не найдено альтернативного решения, которое позволило бы получить многие положительные эффекты от использования нитритов [10, 11].

    Регламент Европейской комиссии No.1129/2011 [12] установлено максимальное количество нитрита 150 мг / кг, которое может быть добавлено во время обработки мясных продуктов. В этом законе упоминается возможность снижения в будущем текущего максимального уровня нитрита, добавляемого в мясные продукты в Европейском союзе (ЕС). Европейская комиссия начала консультации по этому поводу со странами-членами [13]. Более того, некоторые страны, например Дания, уже ввели внутренние правила, снижающие максимальный уровень использования нитритов до 60 мг / кг в отдельных группах мясных продуктов [14].

    Нитриты, добавленные в мясо, участвуют во многих конкурентных химических реакциях, в ходе которых они подвергаются чередованию. В исследованиях, связанных с балансом нитритов, добавляемых к мясу в процессе вяления мяса, было обнаружено, что 5–15% нитритов было связано с миоглобином и гемоглобином, 1–10% превратилось в нитраты, 5–20% осталось в в свободной форме 1–5% секретировалось в виде газа, 1–15% были связаны с –SH группами, 1–15% — с другими белками и 1–15% с жирами [15, 16]. Хоникель [4] указывает, что количество нитрита, которое превращается в нитраты во время вяления мяса, может быть больше и составлять 10-40%.Снижение поступающего количества нитрита натрия в мясо с одновременным ограничением доступного нитрита, вызванного его окислением до нитрата во время процесса вяления, может повлиять на эффективность процесса и стабильность цвета мясных продуктов.

    В случае добавления в мясо снижения уровня нитритов, направленного на сохранение приемлемого эффекта посола, важно поддерживать остаточные нитриты и нитраты на минимально возможном уровне. Низкое количество остаточных нитритов и нитратов в конечном мясном продукте указывает на более полное использование доступного нитрита [10].

    В сырых мясных продуктах нитраты могут восстанавливаться до нитритов микроорганизмами [4]. Многие коагулазонегативные непатогенные виды денитрифицирующих бактерий из рода Staphylococcus , interralia, S. carnosus, S. xylosus S. simulans, S. equorum, были выделены из сырых мясных продуктов [17]. Превращение нитратов в нитриты в мясных жидких тестах, предназначенных для производства вареных мясных продуктов, может быть ограничено. Процесс производства таких продуктов относительно короткий и может быть недостаточным для какого-либо эффективного действия желаемой микрофлоры мяса.

    Род Staphylococcus в качестве заквасок используется в производстве ферментированных мясных продуктов, где они участвуют в создании цвета продуктов путем восстановления нитратов до нитритов [18]. Использование нитритов и нитратов в качестве конечных акцепторов электронов в процессе анаэробного дыхания упомянутыми бактериями также может приводить к образованию NO [19].

    Применение бактерий из рода Staphylococcus в процессе вяления мяса может быть целесообразным для снижения уровня добавленного нитрита натрия в приготовленный мясной продукт за счет повышения эффективности добавления нитрита за счет восстановления образовавшегося нитрата до нитрита.Целью работы было применение бактерий Staphylococcus carnosus ATCC 51365 в процессе вяления мяса с использованием пониженного количества нитрита натрия и оценка влияния бактерий на остаточные нитриты и нитраты, содержание нитрозильных пигментов. , цвет, pH, окислительно-восстановительный потенциал, а также микробиологические и сенсорные качества приготовленного мясного продукта.

    2. Материалы и методы
    2.1. Материалы
    2.1.1. Штамм денитрифицирующих бактерий и метод получения

    В этом исследовании использовали денитрифицирующий штамм Staphylococcus carnosus (АТСС 51365).Его выделяли из вяленой колбасы. Бактериальную культуру размножали на триптическом соевом бульоне (TSB) (Becton, Dickinson and Company, Le Pont de Claix Cedex, Франция) в течение 20 ч при 30 ° C. Затем бактерии из третьей инокуляции отделяли в сепараторе типа J2-21 (Beckman, Birkerød, Дания) при 4500 об / мин в течение 10 мин. Полученную биомассу суспендировали в физиологическом солевом растворе и добавляли к мясному кляру.

    2.1.2. Модель мясного продукта

    Свинина, которая использовалась в эксперименте, была получена из охлажденных полутуш через 48 часов после забоя на мясокомбинате в Польше.Сырье не имело дефектов качества.

    12 кусочков полуперепончатой ​​( M. Semimembranosus ) свиной мускулатуры из ветчины (полученной от 12 свиней) измельчали ​​в мясорубке на тарелке с диаметром ячеек 3 мм и перемешивали. Были выполнены 3 обработки мясного теста из мясной смеси (Таблица 1): (C) контрольная была обработана нитритом натрия, с использованием NaNO 2 — 100 мг / кг (типичный уровень NaNO 2 , применяемый в производстве). вареных колбас), (L) тесто, высушенное с пониженным уровнем нитрита натрия NaNO 2 —15 мг / кг, и (LS) тесто, высушенное с NaNO 2 —15 мг / кг и добавлением S.carnosus ATCC 51365 в количестве 10 7 КОЕ / г. Мясо с дополнительными компонентами и водой перемешивали в невакуумном смесителе (Keripar, Трой (Огайо), США) в течение 5 минут и запечатывали в банки весом 190 г. Банки хранили при температуре 4 ° C в течение 24 ч (время отверждения). Затем были приготовлены 24 банки каждой обработки (C, L, LS). Варка производилась в три этапа. На первом этапе внутри блока продукта поддерживалась температура 40 ° С в течение 1 ч. Затем проводилась термообработка до достижения температуры 70 ° C внутри блока варенья.Варка консервов производилась в плите типа B. 200л / E (Brokelmann, Ense-Höingen, Германия). Мясные продукты охлаждали в воде со льдом до температуры 10–15 ° С, а затем дополнительно охлаждали в холодильной камере до температуры 4–6 ° С. Продукты хранили в холодильных условиях (4 ° C) в течение 8 недель. Анализ продуктов проводился после производства (после охлаждения продукта до 4 ° C), а также после 4 и 8 недель хранения.Описанный выше эксперимент был повторен четыре раза ( n = 4) в независимых испытаниях (повторностях) с использованием четырех партий мяса (4 × 12 кусочков полуперепончатых свиных мышц).

    2

    2


    . 100


    Компонент Обработка
    C L LS
    LS
    100 100
    Вода / лед (кг) 10 10 10
    Глюкоза (Cargill, Incorporated, Миннеаполис, Миннесота, США) (кг) 2 1,2 1,2
    Трифосфат натрия (57% P 2 O 5 , BK Giulini Chemie GmbH & OHG, Людвигсхафен / Рейн, Германия) (кг) 0,2 ​​ 0,2 ​​
    Аскорбат натрия (Hebei Welcome Pharmaceutical Co., Ltd, Хэбэй, Шицзячжуан, Китай) 0,06 0,06 0,06
    NaCl (Соляная шахта Клодава, Клодава, Польша) 2.0 2,0
    NaNO 2 (Chempur, Piekary ląskie, Польша) (кг) 0,0115 0,0017 0,0017
    солевой раствор бактериальной биомассы AT 5CC NaCl 0,9%) (кг) 0,5
    Физиологический солевой раствор (NaCl 0,9%) (кг) 0,5 0,5

    3

    C: контрольная обработка, добавленное количество NaNO 2 100 мг / кг; L: добавленное количество NaNO 2 —15 мг / кг; LS: добавленное количество NaNO 2 —15 мг / кг + S.carnosus ATCC 51365 в количестве 10 7 КОЕ / г.

    2.2. Методы
    2.2.1. Анализ остаточных нитритов и нитратов

    Содержание нитритов и нитратов определяли в соответствии с PN-EN 120414: 2006 с поправкой Siu и Henshall [20]. Гомогенизированный мясной продукт (10 г) взвешивали и помещали в мерную колбу. К образцу мяса добавляли деионизированную воду до объема 50 мл. Гомогенизированный образец нагревали, и температуру поддерживали от 70 ° C до 80 ° C в течение 20 минут.После охлаждения до комнатной температуры к образцу мяса добавляли деионизированную воду до конечного объема 100 мл и перемешивали. Супернатант фильтровали через шприцевые фильтры из ацетата целлюлозы (CA) (Alfatec Technology, Загреб, Хорватия) с размером пор 0,45 мкм мкм. Затем фильтрат собирали для анализа IC.

    Экстракты образцов анализировали на жидкостном хроматографе Agilent 1200 (Agilent Technologies, Вальдбронн, Германия), оборудованном детектором УФ, аналитической колонкой IonPac® AS11-HC 4 × 250 мм (Thermo Fisher Scientific, Саннивейл, США) и Использовали преколонку AG11-HC 4 × 50 мм (Thermo Fisher Scientific, Саннивейл, США).Нитрат и нитрит разделяли в изократических условиях — гидроксид натрия 10 ммоль / л (Chempur, Piekary-ląskie, Польша) в течение 20 минут с последующей промывкой колонки гидроксидом натрия 50 ммоль / л в течение 10 минут. и уравновешивание 10 ммоль / л гидроксида натрия в течение 5 мин. Объем впрыска составлял 25 мкл л, скорость потока элюента составляла 1,5 мл / мин. Аналиты детектировали с помощью УФ-детекции при 225 нм.

    Содержание нитрит- и нитрат-анионов в исследуемых образцах выражали через соли: NaNO 2 и NaNO 3 в мг / кг.

    2.2.2. Анализ содержания нитрозильных пигментов

    Содержание нитрозильных пигментов определяли по методу Хорнси [21]. К полученным гомогенизированным образцам мяса (5 г) добавляли 21,5 мл водного раствора ацетона ацетон (Chempur, Piekary ląskie, Польша): дистиллированная вода = 40: 3 и интенсивно перемешивали в бутылях из темного стекла в течение 3 минут. Затем флаконы оставляли в темном помещении при температуре 20 ± 1 ° C на 30 минут и несколько раз встряхивали. Полученную смесь фильтровали с использованием двух бумажных фильтров для количественного анализа (GF / A, Whatman, Lab-Sysytem-Service, Щецин, Польша).Величины поглощения фильтрата измеряли в полумикрокварцевой кювете (Q104, Alchem, Toruń, Polnad) при 540 нм с использованием спектрофотометра U-2900 (Hitachi, Токио, Япония). Содержание нитрозильных пигментов выражали в миллионных долях гематина по формуле :.

    2.2.3. Определение значения pH

    Значение pH мясных продуктов определяли в соответствии с PN-ISO 2917: 2001. Тестовый образец весом 10 г смешивали с 50 см 3 дистиллированной воды и гомогенизировали с использованием блендера мощностью 800 Вт (Bosch, Мюнхен, Германия) в течение 1 минуты при скорости, равной 14000 об / мин.Измерение pH гомогенатов выполняли с помощью pH-метра Delta 350 (Mettler Toledo, Schwerzenbach, Швейцария) с автоматической компенсацией температуры, используя стеклокаломельный электрод In Lab Cool (Mettler Toledo, Greifensee, Switzerland).

    2.2.4. Определение окислительно-восстановительного потенциала

    Образец мясного продукта массой 10 г смешивали с 50 см 3 дистиллированной воды и гомогенизировали с помощью блендера мощностью 800 Вт (Bosch, Мюнхен, Германия) в течение 1 минуты при скорости, равной 14000. Об / мин.В таком растворе измерения проводились с использованием pH-метра Delta 350 (Mettler Toledo, Schwerzenbach, Швейцария) с применением электрода In Lab Redox Pro (Mettler Toledo, Greifensee, Switzerland). Результат читался после его стабилизации. Измерение проводилось при температуре 20 ° C ± 2 ° C. Полученный результат измерения (мВ) был пересчитан в значение окислительно-восстановительного потенциала по отношению к стандартному водородному электроду E H (мВ).Для этого значение потенциала электрода сравнения при температуре 20 ° C — E ref = 210 мВ было добавлено к значению считывания, которое было получено с помощью оборудования.

    2.2.5. Инструментальное измерение цвета

    Измерение цвета в системе CIELab, где — яркость, — цветность в красном и зеленом диапазоне, — это цветность в желтом и синем диапазоне, проводилось с использованием отражательного колориметра CR-300 (Konica Minolta , Токио, Япония).При измерениях использовался стандартный наблюдатель CIE: 2 °, освещение D65; на площади 8 мм калибровку проводили с использованием шаблона белого цвета (99,18, -0,07, -0,05) (CIE, 1976). Компоненты окраски определяли в мясных продуктах после производства и хранения в течение 8 недель при температуре 8 ° C. Измерение проводилось в лаборатории при температуре 24 ° C ± 2 ° C. Перед оценкой банки открывали и мясные продукты подвергали воздействию воздуха в помещении при температуре 24 ± 1 ° C.Для каждого из четырех повторений лечения (C, L, LS) было выполнено четыре измерения.

    Угол оттенка () и цветность (индекс насыщенности) () рассчитывались в соответствии со следующими уравнениями: где и были данными инструментального измерения цвета.

    Общее изменение цвета () рассчитывалось после хранения по следующей формуле: где 1 — значение до хранения; 2 — значение после хранения [22].

    2.2.6. Микробиологический анализ

    Образцы массой 20 г помещали в полиэтиленовые пакеты, добавляли 180 мл пептонной воды для разведения, перемешивали в блендере Stomacher (А.J. Seward, Лондон, Великобритания) в течение 2 минут и готовили десятичные разведения. Посев на поверхность проводили на подготовленные среды на чашках Петри. Для определения общего количества аэробных мезофильных микроорганизмов — подсчета аэробных колоний (АСС) использовали триптон-соевый агар (Oxoid, Basingstoke, UK). Инкубацию проводили при температуре 30 ° С в течение 72 ч. Для определения количества молочнокислых бактерий (LAB) использовали агар MRS (Merck KGaA, Дармштадт, Германия); для определения бактерий из рода Staphylococcus использовали среду 110 Staphylococcus (Becton, Dickinson and Company, Le Pont de Claix Cedex, Франция).Обе среды инкубировали при температуре 30 ° C в течение 48 часов. После завершения инкубационного периода в расчетах учитывались чашки, на которых количество колоний из двух последовательных разведений, по крайней мере, на одной чашке, составляло 15–300. Количество бактерий в мясных продуктах рассчитывалось в соответствии с PN-ISO 7218: 2008. Результаты выражаются как количество колониеобразующих единиц на один грамм (КОЕ / г).

    2.2.7. Сенсорная оценка

    Сенсорная оценка проводилась методом количественного описательного анализа (QDA) (ISO 13299: 2003).Задача оценщиков состояла в том, чтобы определить интенсивность выбранных дискриминантов качества и разместить их оценку по соответствующей неструктурированной графической шкале (0–10 у.е.). Для сравнения сенсорных качеств мясных продуктов использовались следующие дискриминанты: соленый вкус (0 = не очень сильный; 10 = очень сильный), кислый / острый вкус (0 = не интенсивный; 10 = очень интенсивный), стерилизационный вкус ( 0 = не интенсивно; 10 = очень интенсивно), аромат вяленого мяса (0 = не интенсивный; 10 = очень интенсивный), жирный вкус (0 = не интенсивный; 10 = очень интенсивный), кислотный / резкий запах (0 = не интенсивный; 10 = очень интенсивный), запах стерилизации (0 = не интенсивный; 10 = очень интенсивный), запах консервированного мяса (0 = не интенсивный; 10 = очень интенсивный), жирный запах (0 = не интенсивный; 10 = очень интенсивный), в целом качество (0 = низкое; 10 = очень высокое), цветовой тон (0 = светло-розовый; 10 = темно-розовый), нежность (0 = не очень нежная; 10 = очень нежная) и сочность (0 = не очень сочная; 10 = Очень сочно).Перед оценкой мясные продукты хранили в помещении при температуре 24 ± 1 ° C в течение 40 мин. Образцы для испытаний были приготовлены путем вырезания мясного блока размером 50 мм × 30 мм × 20 мм и помещения их в закрытые пластиковые ящики (объем 250 мл). Между образцами подавалась вода для очищения неба. Оценка проводилась с участием обученной команды из 10 человек. Органолептическая оценка продуктов проводилась через 8 недель хранения. Оценка проводилась для двух повторений вариантов (C, L, LS) в одном повторении.Оценка проводилась в двух сессиях одной и той же комиссией одинаково.

    2.3. Статистический анализ

    Эксперимент проводили в четырех повторностях ( n = 4) в разное время с использованием четырех партий свинины (партии), и использовали полностью рандомизированный план. Все наблюдения, составляющие эксперимент (3 обработки × 4 партии × 3 периода хранения), были включены в статистический анализ. Нормальность и гомоскедастичность исследовали с помощью теста Шапиро – Уилка и теста Бартлетта соответственно.Переменные представили нормальное распределение и однородные дисперсии. Данные физико-химического и микробиологического анализа оценивали с помощью дисперсионного анализа (ANOVA) с использованием общей линейной модели, рассматривая обработку или время хранения как фиксированный эффект, а повторения как случайный эффект. Достоверность различий между способами лечения анализировали с помощью теста Фишера () с использованием статистической программы STATGRAPHICS v. 4.1 (Manugistics Inc., Роквилл, Мэриленд, США).Для анализа сенсорных данных модель использовала лечение как фиксированный фактор (3 уровня) и участников (10 человек) как случайный фактор.

    3. Результаты и обсуждение
    3.1. Анализ pH и окислительно-восстановительного потенциала

    Было продемонстрировано влияние S. carnosus ATCC 51365 на увеличение значения pH продукта (). Значение pH после обработки LS (6,36) было значительно выше, чем в L (6,22). Указанная тенденция наблюдалась также после 4 и 8 недель хранения (таблица 2).Штаммы коагулазонегативного стафилококка Staphylococcus (ЦНС) осуществляют нитратное дыхание в анаэробных условиях и выделяют аммиак [19, 23]. В этом процессе нитрат поглощается клетками бактерий и восстанавливается до нитрита, а затем нитрит выводится из организма. После истощения нитратов накопленный извне нитрит поглощается клетками и восстанавливается до аммиака, который снова выводится в среду [19, 24]. Накопление определенного количества аммиака в мясе и других основных веществ, вызванное протеолизом в результате роста бактерий во время отверждения, может повлиять на наблюдаемое повышение pH конечного продукта при обработке LS [25].

    9183

    9183

    0,04 aA

    aA317 ± 0,03 aA

    .0 ± 3,8 ат.


    Образец Срок хранения (недели)
    0 4 8
    4
    4

    6,23 ± 0,05 bA 6,25 ± 0,05 bA
    L 6,22 ± 0,05 aB 6,10002 6,14 ± 0,06 9000
    LS 6,36 ± 0,07 bB 6,39 ± 0,05 cB 6,26 ± 0,05 bA
    9182
    9162 C 256,0 ± 2,1 aA 257,3 ± 2,4 aA 261,3 ± 2,9 bB
    L 263,1 ± 3,3 bA C 40,5 ± 4,6 ат. 41,7 ± 3,9 ат. 37,9 ± 5,1 ат. .9 ± 0,9 aA
    LS 36,5 ± 2,6 bAB 38,9 ± 4,2 bB 33,7 ± 2,4 bA

    4
    9168 c Значения в одних и тех же столбцах с разными строчными буквами в верхнем индексе существенно различаются (). A, B Значения в одной строке с разными заглавными буквами надстрочного индекса существенно различаются (). C: контрольная обработка, добавленное количество NaNO 2 100 мг / кг; L: добавленное количество NaNO 2 —15 мг / кг; LS: добавленное количество NaNO 2 —15 мг / кг + S.carnosus ATCC 51365 в количестве 10 7 КОЕ / г.

    Известно, что коагулазонегативные стафилококки используют углеводы и превращают их в молочную кислоту и другие органические кислоты, хотя и медленнее и в меньших количествах, чем, например, молочнокислые бактерии [19]. Вероятно, количество кислоты, продуцируемой S. carnosus ATCC 51365 в течение 24 часов вяления мяса, было небольшим и не влияло на pH конечного продукта.

    Значение pH контрольной обработки (C) (6.25) был похож на L (6.22) после производства. После 4 и 8 недель хранения обработка C характеризовалась значительно более высоким значением pH по сравнению с вариантом L () (таблица 2). Вероятно, это было связано с большим количеством нитрита натрия, использованного в контрольной обработке. Подобная взаимосвязь была продемонстрирована Hayes et al. [26], которые применяли различные количества нитрита натрия для вяления мяса (0, 50, 100 мг / кг). Наряду с увеличением добавления нитрита натрия в мясо они наблюдали увеличение значения pH в мясном продукте после термической обработки и хранения.

    В контрольной обработке, в течение всего срока хранения, существенных изменений pH продукта не обнаружено (). В остальных случаях изменения pH во время хранения были небольшими, но статистически значимыми (). При обработке L было обнаружено значительное снижение значения pH на 0,08 после 4 недель хранения. При обработке LS увеличение значения pH на 0,03 наблюдалось после 4 недель хранения, а значительное увеличение на 0,13 было обнаружено после 8 недель хранения (таблица 2).

    Подобные изменения значения pH вареных вареных свино-говяжьих колбас наблюдали Terns et al. [27] после 56 и 84 дней охлаждения. В свою очередь, Wójciak et al. Наблюдали значительное повышение кислотности вареных свиных колбас после 30 дней хранения. [28]. Изменения значения pH в продукте при хранении являются результатом его собственных гидролитических превращений белка и активности микробных ферментов [29].

    После производства и после 4 недель хранения самое низкое, статистически значимое значение окислительно-восстановительного потенциала было обнаружено в контрольной обработке (C) (256.0 мВ и 257,3 мВ соответственно) (). На более низкое значение окислительно-восстановительного потенциала в варианте C могло повлиять антиоксидантное действие остаточного нитрита [11]. Не было обнаружено значительных различий между обработками L и LS (). В то время как после 8 недель хранения обработка LS характеризовалась самым низким значением окислительно-восстановительного потенциала (таблица 2).

    3.2. Содержание нитрозильных пигментов

    Было обнаружено, что в вариантах LS и C содержание нитрозильных пигментов (36.5 ppm и 40,5 ppm соответственно) после получения было значительно выше (), чем при обработке L (28,6 ppm). Такая же тенденция наблюдалась после хранения тестируемых продуктов (таблица 2). Каких-либо статистически значимых различий в количестве нитрозильного пигмента между обработками C и LS () не обнаружено.

    Shin et al. [9] определили, что содержание нитрозильных пигментов в вареных котлетах из свинины, обработанных нитритом натрия в количестве 120 мг / кг, составляет 49,3 ppm. Хитон и др. [30] определили нитрозильные пигменты как 26.2 части на миллион в свиных лопатках, посоленных нитритом натрия в количестве 7 мг / кг.

    В контрольной обработке (C) не было обнаружено статистически значимых различий в содержании нитрозильных пигментов при хранении (). В варианте L наблюдалось значительное снижение уровня нитрозильных пигментов после 8 недель хранения. В случае обработки LS статистически значимые () различия в содержании нитрозильных пигментов были установлены между 4 и 8 неделями хранения (Таблица 2).№

    Уменьшение количества нитрозильных пигментов в мясных продуктах при хранении — явление, связанное с окислением нитрозилмиохромогена [31]. Нитриты замедляют процессы окисления [1, 32], поэтому можно предположить, что более высокое содержание нитритов и нитратов в контрольной обработке сказалось на замедлении окисления нитрозилмиохромогена.

    Механизм, который объяснил бы образование большего количества нитрозильных пигментов при обработке LS по сравнению с L, может быть разнонаправленным.Одним из эффектов применения бактериальной культуры было небольшое, но статистически значимое увеличение значения pH готового продукта (). Общеизвестно, что одно только повышение pH обычно замедляет реакцию гемовых пигментов и нитритов [4, 31, 32]. Таким образом, на образование большего количества нитрозильных пигментов в продуктах, в которых S. carnosus ATCC 51365 повлияли другие факторы. В среде мясного теста молочная кислота, продуцируемая S. carnosus , может быстро диссоциировать, высвобождая ионы водорода.Кислотные радикалы могут реагировать с катионами натрия, присутствующими в мясном кляре, с образованием лактата натрия. В случае добавления к мясу лактата натрия также может наблюдаться повышение pH среды [33, 34]. Роль лактата натрия в создании цвета вяленого мяса отличается от роли молочной кислоты [34]. Лактат натрия влияет на повышение уровня кофермента НАДН, полученного из НАД, путем преобразования лактата в пируват ферментом ЛДГ (лактатдегидрогеназа). Фактически, большее количество кофермента НАДН более эффективно восстанавливает метмиоглобин до дезоксимиоглобина.Увеличение содержания дезоксимиоглобина способствует образованию оксида азота из нитритов в результате окислительно-восстановительной реакции с дезоксимиоглобином. Фактически, мы можем наблюдать более низкие уровни нитритов в системе. НАДН, образующийся при участии лактатов, также может поставлять оксид азота (NO) в процесс реакции гемовых пигментов и может участвовать в восстановлении нитрозилметмиоглобина до нитрозилмиоглобина [34].

    Существует также еще один механизм, который может объяснить высокое содержание нитрозильных пигментов в препарате LS.Исследование показывает, что S. carnosus ATCC 51365 восстанавливает нитрат, образовавшийся (в результате реакции дисмутации), обратно до нитрита и позволяет ему снова реагировать. Это можно делать несколько раз в течение 24 часов вяления мяса. Восстановление нитратов до нитритов бактериями увеличивает доступность нитритов в мясе, участвующих в процессе вяления. Кроме того, нельзя исключить утилизацию нитритов и нитратов бактериями и образование NO в мясном кляре [19, 35].NO может реагировать с дезоксимиоглобином (MbFe 2+ ), и в результате образуется нитрозилмиоглобин. Также возможна реакция NO с метмиоглобином (MbFe 3+ ), в результате которой образуется нитрозилметмиоглобиновый комплекс [4]. Образующийся нитрозилметмиоглобин восстанавливается до нитрозилмиоглобина под действием НАДН [34] или восстанавливающих веществ, химически введенных в мясо [4].

    3.3. Остаточные нитриты и нитраты

    Наибольшее остаточное содержание нитритов и нитратов в мясных продуктах было определено при контрольной обработке (C), что было связано с большим количеством нитрита натрия, внесенного в мясо.Более низкие уровни нитритов и нитратов были обнаружены в вариантах L и LS. Статистически значимое () самое низкое содержание этих соединений было продемонстрировано при лечении LS, где использовался S. carnosus ATCC 51365 (Фигуры 1 (a) и 1 (b)).

    Более низкий уровень нитратов в обработке LS по сравнению с обработкой L был связан с использованием указанных соединений в процессе анаэробного дыхания бактерий S. carnosus ATCC 51365.Во время процесса денитрификации электроны, оторванные от субстрата дыхания, присоединяются к нитратам через фермент, нитратредуктазу, и в результате образуются нитриты [36]. Восстановление нитритов в образце с S. carnosus ATCC 51365 могло происходить с участием фермента-нитритредуктазы [19]. Исследования, проведенные Gøtterup, Olsen, Knochel, Tjener, Stahnke и Møller [36], показывают, что определенные штаммы денитрифицирующих бактерий S. carnosus, S.simulans, S. succinus характеризуются способностью продуцировать этот фермент.

    Содержание нитритов и нитратов снижалось во время всех экспериментальных обработок во время хранения (). После 8 недель хранения в тестируемых продуктах не было обнаружено присутствия этих соединений. Terns et al. [27] констатировали аналогичное снижение содержания нитритов в колбасах из свинины в течение 84 дней хранения в холодильнике. Такая же взаимосвязь была продемонстрирована Shin et al. [9] в случае вяленых свиных котлет, хранящихся в холодильнике в течение 28 дней.

    Уменьшение содержания нитритов и нитратов в мясных продуктах при хранении — известное явление, связанное с реакцией указанных соединений с компонентами мышечной и жировой ткани и дополнительными веществами, добавляемыми в мясное тесто [10].

    3.4. Анализ цвета

    Уровень содержания нитрозильных пигментов в мясном продукте влияет на значения параметра покраснения () [30]. Обработка LS характеризовалась самым высоким статистически значимым значением покраснения () (Таблица 3).В этом образце также было обнаружено значительно меньшее значение (). Эта взаимосвязь наблюдалась после производства и после аналогичных периодов хранения. После производства обработка LS также имела наивысшее значение () (Таблица 3). Возможное объяснение наблюдаемых высоких значений покраснения при лечении LS после 8 недель хранения может быть связано с относительно низким значением ORP, которое может сохранять гемовые пигменты в уменьшенной форме. Ан и Нам [37] показали, что аскорбиновая кислота влияет на окислительно-восстановительный потенциал, таким образом снижая и улучшая стабильность окраски по сравнению с контролем.

    9183

    aB

    ± 0,30 бар.60 ± 0,24 aA


    Обработка Срок хранения (недели)
    0 4 8
    62,55 ± 0,40 aC 61,28 ± 0,32 aA
    L 61,70 ± 0,41 aB 62,79 ± 0,31 bC43 ± 0,30 abA
    LS 62,26 ± 0,33 bB 62,86 ± 0,43 до н. ± 0,26 aA 11,30 ± 0,22 bB 10,74 ± 0,26 bA
    L 10,68 ± 0,25 aA 11,13 ± 0,22 11,13 ± 0,22

    11,13 ± 0,22 5 ± 0,19 aA
    LS 10,94 ± 0,17 bA 11,45 ± 0,18 куб. ± 0,21 cA 5,01 ± 0,20 cAB 5,16 ± 0,37 cB
    L 4,24 ± 0,18 bA 4,35 ± 0,22 .34 ± 0,24 ат. ± 0,78 cA 23,84 ± 0,74 cA 25,57 ± 1,90 cB
    L 21,60 ± 0,75 bAB 21,32 ± 0,71 21,32 ± 0,71

    96 ± 0,90

    bB

    LS 20,09 ± 0,98 aB 19,33 ± 0,62 aA 19,81 ± 0,54 aB
    3

    3

    LS 11,69 ± 0,22 bA 12,13 ± 0,19 bB 11,88 ± 0,24 bA
    3

    9037

    3

    0,78 ± 0,17
    L 0,69 ± 0,14
    LS 0,86 ± 0,12

    a – c Значения в одних и тех же столбцах с разными строчными буквами в верхнем индексе значительно различаются (). A – C Значения в одной строке с разными заглавными буквами надстрочного индекса существенно различаются (). C: контрольная обработка, добавленное количество NaNO 2 100 мг / кг; L: добавленное количество NaNO 2 —15 мг / кг; LS: добавленное количество NaNO 2 —15 мг / кг + S. carnosus ATCC 51365 в количестве 10 7 КОЕ / г.

    Снижение концентрации нитрита натрия до уровня 15 мг / кг без применения S. carnosus ATCC 51365 отрицательно сказалось на цвете мясных продуктов.После 4 и 8 недель хранения L-обработка характеризовалась самым низким значением покраснения () (Таблица 3). Негативное влияние небольшого количества нитрита натрия, добавленного для консервирования мяса, на цвет готового продукта было продемонстрировано в Heaton et al. [30] этюдов. Нитриты, присутствующие в процессе отверждения, участвуют во многих конкурентных реакциях [32], и уменьшение количества нитрита натрия, добавляемого к мясу, влияет на эффективность реакции нитрозилирования гемовых пигментов [1].Авторы указывают разные уровни добавления нитрита натрия, которые необходимы для получения приемлемого цвета мясного продукта; чаще всего это 25–50 мг / кг [1, 38].

    Более полное описание цвета мясных продуктов возможно благодаря анализу угла оттенка () и цветности (). Выявлено, что обработки LS и C характеризовались схожей насыщенностью цвета. Также было обнаружено, что при обработке LS значения угла цветового тона () были значительно ниже (), чем при обработке C.

    Наблюдаемые взаимосвязи были обнаружены после производства и хранения тестируемых продуктов (Таблица 3). Более низкие значения в приготовленных мясных продуктах указывают на более характерный красный цвет [22]. Обработка, произведенная с уменьшенным количеством нитрита натрия без добавления бактерий, характеризовалась значительно меньшим значением цветности () (), указывающим на меньшую насыщенность цвета. В варианте L относительно низкое значение было связано с низким значением параметра цвета продукта.

    Статистически значимых различий в общем изменении цвета () продуктов до и после 8 недель хранения не обнаружено (). Это означает, что стабильность цвета продуктов была на аналогичном уровне и применение бактериального штамма S. carnosus ATCC 51365 в процессе отверждения не повлияло на динамику изменения цвета продуктов в процессе срок хранения.

    3.5. Микробиологическое качество продуктов

    Нитрит известен своим бактериостатическим и бактерицидным действием [4, 32].Известно, что эффективность нитрита как противомикробного средства зависит от нескольких факторов, включая уровень остаточного нитрита, pH, концентрацию соли, присутствующие восстановители, содержание железа, термообработку и другие [1, 32]. Проведенные исследования не выявили различий в микробиологическом качестве модельных мясных продуктов. Общее количество аэробных бактерий (ACC) при обработке было обнаружено на аналогичном уровне от 2,66 до 2,84 log КОЕ / г (Таблица 4).


    количество бактерий кислый

    (log КОЕ / г) Обработка Срок хранения (недели)
    0 4 8
    8
    C 2.72 2,78 2,70
    L 2,66 2,79 2,80
    LS 2,68 2,69 2,84 2,69 2,84
    <1,20 <1,20 <1,20
    L <1,20 <1,20 <1,20
    LS <1.20 <1,20 <1,20

    Стафилококк C <120 <1,20 <1,20 <1,20
    <1,20
    LS <1,20 <1,20 <1,20

    Статистически значимых различий не обнаружено ().C: контрольная обработка, добавленное количество NaNO 2 100 мг / кг; L: добавленное количество NaNO 2 —15 мг / кг; LS: добавленное количество NaNO 2 —15 мг / кг + S. carnosus ATCC 51365 в количестве 10 7 КОЕ / г.

    Статистический анализ не показал каких-либо значительных различий в ACC между обработками (). Количество молочнокислых бактерий и Staphylococcus в продуктах было проанализировано на уровне ниже 1,2 log КОЕ / г в течение всего периода хранения (Таблица 4).Аналогичные результаты по общему количеству бактерий (<2 log КОЕ / г) в вареных колбасах с пониженным содержанием жира наблюдал Jeong [8]. Shin et al. [9] определили ACC <1 log КОЕ / г в вареных котлетах из свинины после производства и после 28 дней охлаждения. Wójciak et al. [28] определили общее количество бактерий на уровне 7,80 log КОЕ / г и количество молочнокислых бактерий на уровне 7,17 КОЕ / г в вареной колбасе с добавлением свиного шпика после 28 дней охлаждения.

    Важной функцией нитрита является подавление роста спор Clostridium botulinum в вяленых мясных продуктах [1, 4, 32, 39].В этом исследовании мы не анализировали антимикробную эффективность нитрита натрия в уменьшенном количестве (15 мг / кг) против C. botulinum . Однако свойства отверждения нитритом, которые также делают его эффективным антиботулиновым соединением, зависят от взаимодействия нитрита с несколькими другими факторами (солью, pH, термообработкой, уровнем спор, уровнем поступающего нитрита во время производства и остаточными уровнями нитрита в мясо) [1, 32]. Другими дополнительными факторами являются характеристики конкурирующей флоры: доступность железа в продуктах и ​​пищевых добавках, добавляемых к мясу, включая аскорбат, эриторбат и фосфат [40].Lövenklev et al. [39] доказали, что комбинация, состоящая из 2,5% NaCl и NaNO 2 при 37,5 мг / кг или 75 мг / кг, полностью подавляла рост C. botulinum в исследуемой модельной системе. Другие исследования показали, что нитрит натрия в количестве 10 мг / кг может инактивировать C. botulinum в сочетании с экстрактами специй (0,05% экстракта гвоздики или 0,02% экстракта шалфея или 0,05% экстракта мускатного ореха) [25].

    3.6. Сенсорное качество

    Сенсорная оценка, проведенная через 8 недель хранения, показала статистически значимые различия в оттенке цвета продуктов.Обработка LS (NaNO 2 —15 мг / кг), в которой использовали S. carnosus ATCC 51365, характеризовалась наиболее интенсивной розовой окраской; значительно более низкие значения были обнаружены для лечения C и L (). В других дискриминантах сенсорного качества не было заявлено значимых различий () (рис. 2).

    Ан и Маурер [41] зарегистрировали эффект розового покрова у запеченных в духовке грудок индейки с добавлением нитрита натрия всего в 1 мг / кг. Другие исследования показали такой же эффект при использовании нитрита натрия на уровне 4 мг / кг в свиной лопатке [30].Однако требуются значительно более высокие уровни нитрита натрия, чтобы предотвратить быстрое выцветание, а также сохранить приемлемый цвет отверждения в течение длительного срока хранения. Кроме того, более высокое содержание нитрита в мясе важно, чтобы его было достаточно для придания приемлемого вкуса вяленого мяса [1]. В создании вкуса вяленых мясных продуктов наблюдалось участие химических продуктов реакции нитритов и белков и веществ, образующихся в результате реакции оксида азота со свободными аминокислотами и их тиоловыми (сульфгидрильными) группами [1, 26].Деда и др. [42] показали, что количество нитрита натрия, добавляемого в сосиски, может быть снижено со 150 до 100 мг / кг при использовании 12% томатной пасты без какого-либо отрицательного влияния на показатель качества колбасы. Hayes et al. [26] доказали, что количество нитрита натрия можно снизить до 50 мг / кг в сочетании с 1,5% порошка томатных жмыхов с аналогичными сенсорными качествами по сравнению с мясным продуктом с нитритом натрия, используемым в количестве 100 мг / кг. Другие исследования показали, что количество нитрита, добавляемого в колбасы из мяса индейки, можно снизить с 72 мг / кг до 36 мг / кг в сочетании с 0.5% каротинопротеинов извлекаются из панцирей синих крабов и приобретают большую стабильность цвета в конечном продукте [43].

    4. Заключение

    Это исследование показывает, что обогащение естественной микрофлоры мяса бактериями S. carnosus ATCC 51365 оказывает влияние на превращения нитритов в процессе отверждения. Использование денитрифицирующих бактерий в процессе вяления с пониженным количеством нитрита натрия увеличило доступность нитрита в мясе за счет уменьшения нитратов, образующихся в результате реакции дисмутации.Кроме того, было показано, что S. carnosus ATCC 51365 оказывает влияние на скорость реакций нитрозилирования гемовых пигментов. Это способствовало образованию нитрозильных пигментов в количестве, которое значительно выше, чем при обработке, при которой денитрифицирующие бактерии не использовались в процессе вяления мяса. Продукты, произведенные с пониженным содержанием нитрита натрия и S. carnosus ATCC 51365 , характеризовались наивысшим покраснением. Кроме того, цвет продуктов был стабильным на протяжении всего периода хранения 8 недель.Не было обнаружено отрицательного влияния S. carnosus ATCC 51365 на сенсорное качество мясного продукта. Использование денитрифицирующих бактерий не повлияло на микробиологическое качество мясной продукции при хранении.

    Это исследование показывает, что применение S. carnosus ATCC 51365 в процессе консервирования мяса имеет многообещающее направление, и исследования, направленные на снижение поступающего количества нитрита натрия в мясо и получение готовых мясных продуктов с более низкими характеристиками. остаточные нитриты имеют важное значение.Тем не менее, необходимо провести исследование стабильности цвета продуктов, отверждаемых небольшим количеством нитрита натрия и S. carnosus ATCC 51365 после воздействия света. Также необходимо продолжить исследования микробиологической стабильности продуктов, изготовленных с низким содержанием нитрита натрия, инокулированных S. carnosus ATCC 51365.

    Доступность данных

    Данные, использованные для подтверждения выводов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

    Этическое одобрение

    Эта статья не содержит исследований с участием людей или животных, выполненных кем-либо из авторов. Никакого этического одобрения не требовалось.

    Конфликт интересов

    От имени всех авторов соответствующий автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

    Благодарности

    Эта работа финансировалась Институтом сельскохозяйственной и пищевой биотехнологии им. Проф. Вацлава Домбровского в Польше.Это исследование было выполнено при участии авторов.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.