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  1. WeltenzyklopÀdie
  2. Nitrate
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aus Wikipedia, der freien EnzyklopÀdie

Als Nitrate werden sowohl die Salze als auch die Ester der SalpetersÀure (HNO3) bezeichnet.

Das mesomeriestabilisierte Nitrat-Anion. Die Gesamtladung ist –1.

Die Salze haben die allgemeine Zusammensetzung MINO3 (MI: einwertiges Kation). Einige der Salze werden mit dem historischen Trivialnamen Salpeter bezeichnet. Das planare Anion NO3− trĂ€gt eine negative Ladung.

Die Ester der SalpetersĂ€ure werden auch SalpetersĂ€ureester genannt und haben die allgemeine Struktur R–O–NO2 (R: organischer Rest).

SalpetersÀureester mit vereinfachter Formel (links) und der Strukturformel (rechts). Der Rest R ist ein Organyl-Rest (Aryl-Rest, Alkyl-Rest, Arylalkyl-Rest etc.). Die SalpetersÀureestergruppe (Nitratgruppe) ist blau markiert.

Einige SalpetersĂ€ureester werden fĂ€lschlicherweise als Nitroverbindung bezeichnet, so z. B. Glycerintrinitrat als Nitroglyzerin. Nitroverbindungen (R–NO2) haben jedoch im Gegensatz zu Nitraten eine C-N-Bindung.

In der Mineralogie bilden die Nitrate je nach verwendeter Mineralsystematik zusammen mit den Carbonaten bzw. mit den Carbonaten und Boraten eine eigene Klasse. In der mittlerweile veralteten 8. Auflage der Strunz’schen und der vorwiegend im englischen Sprachraum gebrĂ€uchlichen Mineralsystematik nach Dana werden Carbonate, Nitrate und Borate in einer Klasse zusammengefasst, in der modernen und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendeten 9. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz dagegen nur die Carbonate und Nitrate.

Salze der SalpetersÀure

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Struktur

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Salze der SalpetersÀure
Name Formel Trivialname
Kaliumnitrat KNO3 Kalisalpeter
Natriumnitrat NaNO3 Natronsalpeter, Chilesalpeter
Bariumnitrat Ba(NO3)2 Barytsalpeter
Calciumnitrat Ca(NO3)2 Kalksalpeter, Mauersalpeter
Ammoniumnitrat NH4NO3 Ammonsalpeter
Silbernitrat AgNO3 Höllenstein
Aluminiumnitrat Al(NO3)3
Eisen(III)-nitrat Fe(NO3)3
Weitere Beispiele siehe Kategorie:Nitrat

Das Nitration ist planar gebaut. Alle Bindungswinkel O–N–O betragen 120°. Ebenso sind die BindungslĂ€ngen der N–O-Bindungen gleich lang und liegen zwischen den LĂ€ngen fĂŒr Einfach- bzw. Doppelbindungen. Die reale Struktur des Nitrations muss deshalb zwischen drei mesomeren Grenzstrukturen existieren:

Stickstoff verfĂŒgt als Element der zweiten Periode ĂŒber keine Oktettaufweitung, so dass die mesomeren Grenzstrukturen mit positiven und negativen Ladungen vorliegen.

Eigenschaften

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Die Salze sind – mit Ausnahme des Bismutoxidnitrats BiONO3 – gut löslich in Wasser und spielen eine wichtige Rolle als NĂ€hrstoff fĂŒr Pflanzen. Nitratanionen selbst sind weitgehend ungiftig. Grenzen zur ToxizitĂ€t fĂŒr SĂ€ugetiere und Menschen liegen in der gleichen GrĂ¶ĂŸenordnung wie diejenigen von Chloriden und Sulfaten, nĂ€mlich im zweistelligen Grammbereich. Große Mengen fĂŒhren jedoch – wie bei allen Salzen – zu osmotischen Problemen (siehe: Osmoregulation). Als Lebensmittelzusatzstoffe werden Nitrate im Milligrammbereich verwendet.

Beim trockenen Erhitzen (Schmelzen) zerfallen Nitrate.

So reagiert Natriumnitrat unter Sauerstoffabspaltung zu Natriumnitrit:

2   N a N O 3   → Δ   2   N a N O 2   +   O 2 . {\displaystyle \mathrm {2\ NaNO_{3}\ {\xrightarrow {\Delta }}\ 2\ NaNO_{2}\ +\ O_{2}.} } {\displaystyle \mathrm {2\ NaNO_{3}\ \xrightarrow {\Delta } \ 2\ NaNO_{2}\ +\ O_{2}.} }

Bleinitrat bildet Blei(II)-oxid und Stickstoffdioxid wird freigesetzt:

2   P b ( N O 3 ) 2   → Δ   2   P b O   +   4   N O 2   +   O 2 . {\displaystyle \mathrm {2\ Pb(NO_{3})_{2}\ {\xrightarrow {\Delta }}\ 2\ PbO\ +\ 4\ NO_{2}\ +\ O_{2}.} } {\displaystyle \mathrm {2\ Pb(NO_{3})_{2}\ \xrightarrow {\Delta } \ 2\ PbO\ +\ 4\ NO_{2}\ +\ O_{2}.} }

Alkalinitrate werden als Oxidationsmittel z. B. im Schwarzpulver verwendet.

Herstellung

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Nitratsalze sind durch Umsetzung von SalpetersĂ€ure beispielsweise mit Hydroxiden, Carbonaten, Metallen o. Ă€. leicht zugĂ€nglich:

B a ( O H ) 2   +   2   H N O 3   →   B a ( N O 3 ) 2   +   2   H 2 O {\displaystyle \mathrm {Ba(OH)_{2}\ +\ 2\ HNO_{3}\ \rightarrow \ Ba(NO_{3})_{2}\ +\ 2\ H_{2}O} } {\displaystyle \mathrm {Ba(OH)_{2}\ +\ 2\ HNO_{3}\ \rightarrow \ Ba(NO_{3})_{2}\ +\ 2\ H_{2}O} }
Umsetzung von SalpetersÀure mit Bariumhydroxid zu Bariumnitrat und Wasser.
K 2 C O 3   +   2   H N O 3   →   2   K N O 3   +   H 2 O   +   C O 2 {\displaystyle \mathrm {K_{2}CO_{3}\ +\ 2\ HNO_{3}\ \rightarrow \ 2\ KNO_{3}\ +\ H_{2}O\ +\ CO_{2}} } {\displaystyle \mathrm {K_{2}CO_{3}\ +\ 2\ HNO_{3}\ \rightarrow \ 2\ KNO_{3}\ +\ H_{2}O\ +\ CO_{2}} }
Umsetzung von SalpetersÀure mit Kaliumcarbonat zu Kaliumnitrat, Wasser und Kohlendioxid.
3   Z n   +   8   H N O 3   →   3   Z n ( N O 3 ) 2   +   4   H 2 O   +   2   N O {\displaystyle \mathrm {3\ Zn\ +\ 8\ HNO_{3}\ \rightarrow \ 3\ Zn(NO_{3})_{2}\ +\ 4\ H_{2}O\ +\ 2\ NO} } {\displaystyle \mathrm {3\ Zn\ +\ 8\ HNO_{3}\ \rightarrow \ 3\ Zn(NO_{3})_{2}\ +\ 4\ H_{2}O\ +\ 2\ NO} }
Umsetzung von SalpetersÀure mit Zink zu Zinknitrat, Wasser und Stickstoffmonoxid.

Nitrate sind auch durch vollstÀndige Oxidation von Stickstoffverbindungen wie Nitriten, Ammoniak oder Hydroxylamin zugÀnglich.

Vorkommen

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Der Stickstoffkreislauf

Nitrate sind in der BiosphĂ€re und HydrosphĂ€re hauptsĂ€chlich in Form von Natriumnitrat allgegenwĂ€rtig. Wegen der hohen Löslichkeit akkumulieren sich Nitrate in grĂ¶ĂŸeren Mengen nur an wenigen spezifischen Orten. AbbauwĂŒrdige große Nitratvorkommen sind daher selten. Sie finden sich in WĂŒsten mit lang anhaltendem hyperariden Klima wie in der Atacama-WĂŒste in Chile (ca. 2 × 108 t), in der Turpan-Senke in Nordwest-China (ca. 2,5 × 108 t[1]), in den McMurdo Dry Valleys der Antarktis und in der Mojave in den USA.[2] Weitere Fundorte gibt es in Ägypten, Kleinasien und Kolumbien. Nitrate der hĂ€ufigen Alkali- und Erdalkalimetalle kommen in natĂŒrlicher Form als Chile-, Kalk- oder Kalisalpeter vor.

Bildung und Abbau von Nitraten

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→ Hauptartikel: Stickstoffkreislauf

Im Boden und in GewĂ€ssern werden Nitrate durch bakterielle Nitrifikation gebildet. Bei der Zersetzung insbesondere eiweißhaltiger Stoffe werden primĂ€r Ammonium­verbindungen freigesetzt. Die Oxidation durch Bakterien der Gattung Nitrosomonas fĂŒhrt zu Nitrit, welches durch Bakterien der Gattung Nitrobacter zum Nitrat weiteroxidiert wird.

Bei einem Mangel an Sauerstoff fĂŒhrt hingegen die bakterielle Denitrifikation von Nitrat zu elementarem Stickstoff.[3] Diese Umsetzungen werden z. B. in KlĂ€ranlagen systematisch zur Beseitigung der Stickstoffverbindungen ausgenutzt.

Verwendung

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Nitrat wirkt als effizienter Sauerstoffspender. Deshalb ist Kaliumnitrat Bestandteil des Schwarzpulvers (Sprengsalpeter). Es werden gegebenenfalls auch Nitrate anderer Kationen verwendet, meist wenn farbige Lichteffekte in der Pyrotechnik gewĂŒnscht werden; z. B. Barium- (grĂŒn), und Strontiumnitrat (rot). Bariumnitrat wird ebenso in Wunderkerzen verwendet, ohne hierbei eine merkliche FlammenfĂ€rbung zu erzeugen.

Als Lebensmittelzusatzstoff wird Natriumnitrat (E 251) und Kaliumnitrat (E 252) als Konservierungsmittel z. B. zum Pökeln von Fleisch- und Wurstwaren verwendet, da es ĂŒber die Bildung von Nitrit das Wachstum anaerober Keime hemmt.

Nitrate bewirken in lebenden Organismen eine enzymatische Freisetzung des blutgefĂ€ĂŸerweiternden Stickstoffmonoxids (NO) und werden daher in der Medizin (etwa zur Behandlung und Vorbeugung von Angina-pectoris-AnfĂ€llen[4] sowie bei der Behandlung einer schweren akuten HerzschwĂ€che[5]) verwendet, unter anderem die Medikamente Nitroglyzerin oder Isosorbidmononitrat zur GefĂ€ĂŸerweiterung (siehe auch NO-Donatoren).

DĂŒngung

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Nitrate werden von Pflanzen als NĂ€hrstoffe verwertet und in der Landwirtschaft als DĂŒngemittel eingesetzt. Sie können direkt von pflanzlichen Organismen als Stickstoffquelle aufgenommen und verwertet werden.

Kalksalpeter mit 14,4 % Nitratstickstoff

In der Landwirtschaft werden Nitrate als DĂŒnger, auch in Form von GĂŒlle (allg. WirtschaftsdĂŒnger) eingesetzt. Diese WirtschaftsdĂŒnger enthalten Stickstoff zum Teil als Nitrat (Calciumnitrat in Blaukorn) und zum Teil als Ammonium­verbindungen (Ammoniumnitrat, Ammoniumphosphat), oft aber auch in Form von organischen Stickstoffverbindungen (Proteine, Amine, Harnstoff). Durch Nitrifikation entsteht im Boden unter Mitwirkung von Bakterien aus Ammoniumionen (NH4+) ĂŒber die Zwischenstufe Nitrit das Nitrat. Der organisch gebundene Stickstoff kann im Boden mineralisiert werden (Freisetzung von Ammoniumverbindungen und letztlich auch Nitrat) oder in den Bodenhumusvorrat eingehen, aus dem er erst allmĂ€hlich wieder mineralisiert wird (i. d. R. 1 bis 3 % Mineralisierungsrate pro Jahr).

VerschĂ€rfungen des DĂŒngerechts

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Insbesondere als Folge der GĂŒllewirtschaft, (in untergeordneten Mengen auch durch ĂŒbermĂ€ĂŸige DĂŒngung z. B. beim Anbau verschiedener GemĂŒsearten[6] oder in privaten HausgĂ€rten sowie durch undichte Abwasserleitungen) haben die Nitratgehalte in den vergangenen Jahrzehnten nicht nur in den GrundwĂ€ssern deutlich zugenommen. Über die FlusslĂ€ufe gelangten die erhöhten Nitratmengen bis in die Nord- und Ostsee. Schon in den 1980er Jahren sah sich die EuropĂ€ische Union, damals noch EuropĂ€ische Wirtschaftsgemeinschaft, veranlasst, Gegenmaßnahmen zu ergreifen.[7] 1991 erließ sie die sogenannte Nitrat-Richtlinie (91/676/EWG).[8] In den ErwĂ€gungsgrĂŒnden hieß es: „Die Verschmutzung der GewĂ€sser der Gemeinschaft aus diffusen Quellen wird hauptsĂ€chlich durch Nitrat aus landwirtschaftlichen Quellen verursacht“. Ende 2016 strengte die EuropĂ€ische Kommission ein Vertragsverletzungsverfahren gegen die Bundesrepublik Deutschland an, da diese die Vorgaben der Richtlinie nicht adĂ€quat in deutsches Recht umgesetzt habe. Ihr wurde u. a. vorgeworfen, die weitere Entwicklung dieser Situation nicht angemessen ĂŒberwacht und die teilweise stark erhöhten Nitratkonzentrationen in den GewĂ€ssern nicht energisch genug bekĂ€mpft zu haben. Im Juni 2018 gab der EuropĂ€ische Gerichtshof der Klage vollumfĂ€nglich statt.[9] Aus dem BemĂŒhen um die Einhaltung der europarechtlichen Vorgaben resultierten u. a. Änderungen an der DĂŒngeverordnung, Detaillierungen in den jeweiligen Landes-DĂŒngeverordnungen.

Gesundheitliche Bedeutung

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Die Ursache fĂŒr gesundheitliche Risiken liegt in der Gefahr einer Reduktion des Nitrats zu Nitrit und der Bildung von krebserregenden Nitrosaminen. Eine solche Umwandlung findet zum einen im Darm durch entsprechende Bakterien statt, zum anderen können auch einige Mundbakterien ĂŒber den Blutweg angeliefertes und ĂŒber die SpeicheldrĂŒsen in den Mund geschwemmtes Nitrat reduzieren.[10] Die Darmflora eines SĂ€uglings kann (wie die Darmflora eines Erwachsenen) Nitrit bildende Bakterien enthalten. Das entstehende Nitrit oxidiert das HĂ€moglobin zu MethĂ€moglobin, welches der SĂ€ugling aufgrund seiner noch nicht ausgereiften ReduktionskapazitĂ€t nicht wieder zu HĂ€moglobin rĂŒckreduzieren kann, so dass der SĂ€ugling von innen erstickt.[11] Es sei auch noch darauf hingewiesen, dass nitratreiche Lebensmitteln ganz allgemein gekĂŒhlt gelagert und transportiert werden sollen. Schon bei Raumtemperatur erhöht die Umwandlung von Nitrat in Nitrit.[11]

Auch bei WiederkĂ€uern besteht durch Nitratreduktion im Pansen eine akute Gefahr der Nitritbildung. Hier werden sogar Nitratkonzentrationen ĂŒber 20 mg/l im Trinkwasser als schĂ€dlich betrachtet.

Nitrate in Trinkwasser

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Mit rund 75 Prozent ist die Landwirtschaft am Nitrateintrag in die GewÀsser beteiligt; der Rest sind Verkehr, Industrie und die Abwasserbehandlung.[12]

Der aktuelle Grenzwert fĂŒr NO3− in Trinkwasser liegt laut der deutschen Trinkwasserverordnung bei einem zulĂ€ssigen Höchstwert von 50 mg/l. In der Schweiz gilt ein Höchstwert von 40 mg/l.[13] In Österreich liegt der Grenzwert fĂŒr Nitrat laut Trinkwasserverordnung ebenfalls bei 50 mg/l, allerdings ist hier die Bedingung [NO3−]/50 + [NO2−]/3 ≀ 1 einzuhalten (bei den Werten in den eckigen Klammern wird mit Konzentrationen in mg/l gerechnet).[14] WĂ€sser, die diesen Grenzwert ĂŒberschreiten, werden von Wasserversorgern oft mit nitratĂ€rmerem Wasser vermischt, um den Grenzwert einzuhalten.

In jĂŒngster Zeit wurden erste Wasseraufbereitungen mit Umkehrosmose oder Nanofiltration gebaut, um durch Teilentsalzung den Nitratwert im Trinkwasser abzusenken. Eine weitere funktionale Technik ist der Einsatz von Ionentauschern. Bereits in Anwendung ist das CARIX-Verfahren, das zugleich zur EnthĂ€rtung eingesetzt wird.[15] 2021 waren in Deutschland ĂŒber 20 Anlagen von kommunalen Wasserversorgern in Betrieb genommen und es befanden sich 12 weitere in Planung.[16]

Je höher der Nitratwert, desto höher das Darmkrebsrisiko. Ein Risikoanstieg ist bereits bei Nitratkonzentrationen zu verzeichnen, die deutlich unter den gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwerten liegen.[17] Gefahr besteht fĂŒr SĂ€uglinge und fĂŒr Menschen mit entarteter Darmflora durch die mögliche Bildung von Nitrit. In der Hauptsache aber dienen die Grenzwerte fĂŒr Nitrat als Indikatorwerte fĂŒr eine allgemeine Belastung der Trinkwasserquellen mit stickstoffhaltigen organischen Verschmutzungen, die eingedĂ€mmt bleiben sollen (siehe Absatz zur Philosophie der Grenzwerte in der Trinkwasserverordnung). Im Jahr 2014 leitete die EU gegen Deutschland ein Vertragsverletzungsverfahren wegen ĂŒberhöhter Nitratwerte im Grundwasser ein. Ein weiteres Verfahren wird vorbereitet.[18]

Ende 2015 hat sich der SachverstĂ€ndigenrat fĂŒr Umweltfragen (SRU) fĂŒr die Erarbeitung einer nationalen Stickstoffstrategie ausgesprochen, denn 27 % aller Grundwasserkörper seien aufgrund des zu hohen Nitratgehaltes in einem schlechten chemischen Zustand.[19] Nitrat in den GĂ€rresten von Biogasanlagen können ebenfalls das Grundwasser belasten, wenn die ausgebrachten Mengen den Pflanzenbedarf ĂŒbersteigen. Deshalb sollten GĂ€rreste separiert und NĂ€hrstoffe aus der Region exportiert werden, wenn anfallende Mengen an GĂŒlle und GĂ€rrest den NĂ€hrstoffbedarf in der Region ĂŒbersteigen.[20] Mit dem Ziel die Nitratwerte im Grundwasser zu senken und somit die Strafzahlungen der EU abzuwenden, wurde 2017 in Deutschland die DĂŒngeverordnung verschĂ€rft. In einigen Regionen werden die Nitratgrenzwerte nach wie vor ĂŒberschritten, so dass Deutschland erneut handeln muss.[21] Auch in der Schweiz hat sich die Situation kaum verbessert und die Grenzwerte werden nach wie vor nicht immer eingehalten.[22][23]

Nitrate in Lebensmitteln

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Nitrate kommen von Natur aus im Boden vor, sind aber auch Bestandteil von DĂŒngemitteln. Die mit den Wurzeln aus dem Boden aufgenommenen Nitrate dienen Pflanzen als NĂ€hrstoff, sind ein wichtiger Wachstumsfaktor und helfen beim Aufbau organischer Verbindungen wie Proteinen und NukleinsĂ€uren.[11]

Pflanzen speichern ĂŒberschĂŒssiges Nitrat vor allem in Stielen, Blattrispen und den Ă€ußeren, wasserleitenden Teile der BlĂ€tter. Die Aufnahme- und SpeicherfĂ€higkeit ist dabei pflanzenartspezifisch und wird von weiteren Faktoren beeinflusst:

  • Sonnenlicht und WĂ€rme begĂŒnstigen den Nitratabbau in der Pflanze, wobei Trockenheit zu Nitratanreicherung fĂŒhren kann;[11]
  • DĂŒngung erhöht den Nitratgehalt in Pflanzen;[11]
  • Pflanzen aus GewĂ€chshaus- und Folienkulturen haben im Allgemeinen höhere Nitratgehalte als Freilandkulturen (geringe Sonneneinstrahlung).[11]

Nitrate als Lebensmittelzusatzstoffe E 251 und E 252 werden auch zur Konservierung von Lebensmitteln eingesetzt, so zum Beispiel in Fleisch, gepökelten Fleischwaren wie Schinken oder Speck, Fisch sowie Hart- und SchnittkĂ€se. Der Einsatz von Nitratpökelsalz soll einerseits, ĂŒber die Bildung von Nitrit, das Wachstum anaerober Keime wie des Bakteriums Clostridium botulinum verhindern und darĂŒber hinaus das Fleischprodukt durch eine RotfĂ€rbung appetitlicher aussehen lassen.[11]

In der EU werden die Höchstmengen an Nitrat in Lebensmitteln durch die Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 geregelt. Die jeweiligen Höchstgrenzen hĂ€ngen dabei vom Erzeugnis aber auch von der Verarbeitung ab und orientieren sich auch daran, was durch gute Herstellungspraxis oder gute landwirtschaftliche Praxis erreichbar ist: Spinat, frisch (3500 mg/kg) und gefroren (2000 mg/kg), Eisbergsalat, unter Glas/Folie (2500 mg/kg) oder im Freiland (2000 mg/kg), andere Salate, je nach Erntedatum und Anbauart (3000 – 5000 mg/kg), Rucola, je nach Erntedatum (6000 – 7000 mg/kg), Beikost fĂŒr SĂ€uglinge und Kleinkinder (200 mg/kg).[24]

Salpeter

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Salpeter ist der Trivialname einiger hĂ€ufig vorkommender Nitrate. Bis ins Mittelalter war damit wohl vor allem Kalisalpeter (Kaliumnitrat)[25] gemeint. Die Bezeichnung ist vermutlich ĂŒber Dissimilation entstanden aus mittelhochdeutsch/mittellateinisch salniter (wie sal nitri[26] Bezeichnung fĂŒr gereinigten Salpeter[27]), zusammengesetzt aus lateinisch sal, ‚Salz‘, und Ă€gyptisch náčŻr(.j), ‚Natron‘. Eine Verwandtschaft besteht mit hebrĂ€isch neter und deutsch „Natron“.[28][29] Im Deutschen Wörterbuch der BrĂŒder Grimm wird die Deutung auf das lateinische sal petrae, „Felsensalz“, „Steinsalz“ zurĂŒckgefĂŒhrt.[30]

Im Einzelnen unterscheidet man folgende Salpeterarten:

  • Ammonsalpeter, brennbarer Salpeter (Ammoniumnitrat)
  • Barytsalpeter (Bariumnitrat)
  • Chilesalpeter, Natronsalpeter (Natriumnitrat)
  • Bengalsalpeter, Kalisalpeter (Kaliumnitrat)
  • Kalksalpeter, Mauersalpeter (Calciumnitrat)

In der Natur können diese Mineralien auf unterschiedlichen Wegen entstehen. Nitratsalze bilden sich in ariden, heißen, vegetationslosen Gebieten bei biochemischen Zersetzungen (Oxidation) von stickstoffhaltigen organischen Substanzen (Guano und andere Exkremente von Vögeln und Tieren), ebenso von Mikroalgen, Stickstoffbakterien u. a.

Des Weiteren kann Salpeter durch atmosphĂ€rische Stickstoffbindung und durch die Korrosionswirkung von SalpetersĂ€ure auf GesteinstrĂŒmmer im WĂŒstenboden gebildet werden. Nitrate entstehen aus Tuffen in ausgedehnten Liparit-Formationen.

In frĂŒherer Zeit wurden die Hersteller des Salpeters[31] als Salpetersieder bezeichnet. Mit der Herstellung von Salpeter im industriellen Maßstab (zur Nutzung als DĂŒngemittel, SchĂ€dlingsbekĂ€mpfungsmittel, Konservierungsstoff fĂŒr Fisch und Zutat zur Verbesserung der QualitĂ€t englischer Wolle) befasste sich im 17. Jahrhundert der Arzt und auch alchemistisch arbeitende Naturwissenschaftler Benjamin Worsley, allerdings erfolglos.[32] Historisch sind Kali- und Chilesalpeter nicht nur als Sauerstoffspender im Sprengsalpeter (Schwarzpulver) von Bedeutung. Salpeter war bis zur Entdeckung des Haber-Bosch-Verfahrens zur Herstellung von Ammoniak die einzige Quelle fĂŒr grĂ¶ĂŸere Mengen von Stickstoff-Verbindungen, insbesondere fĂŒr NitratdĂŒnger und SalpetersĂ€ure. Er wurde weltweit verschifft (siehe Salpeterfahrt). Daher ergaben sich bis ins 20. Jahrhundert Konflikte um diesen Rohstoff, z. B. der Salpeterkrieg in SĂŒdamerika 1879 bis 1884. Mehrere BauernaufstĂ€nde im Hotzenwald fĂŒhrten im 18. und 19. Jahrhundert zu den Salpetererunruhen. Das Salpeterversprechen, ein Vertrag zwischen Carl Bosch und der Obersten Heeresleitung von 1914, sollte die synthetische Herstellung von Salpeter im industriellen Rahmen ermöglichen.[33]

Siehe auch: La Contadora de PelĂ­culas

Nachweise

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Die Umsetzung mit SchwefelsĂ€ure und SalicylsĂ€ure fĂŒhrt zu einem intensiv gelben Reaktionsprodukt, das nach DIN 38405-29 (Deutsche Einheitsverfahren D29), modifiziert nach ISO 7890-3, zu einer empfindlichen Bestimmung des Nitratgehalts in Wasserproben genutzt werden kann.

Qualitative Nachweismethoden sind:

  • Ringprobe
  • Reduktion mit Devarda-Legierung zu Nitrit und anschließender Nachweis mit Lunges Reagenz
  • Griess-Ilosvay-Reaktion
  • qualitativ und quantitativ mit dem Reagenz nach Busch

Ester der SalpetersÀure

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Bedeutung

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Ester der SalpetersÀure
Name Formel
Ethylnitrat
Glycerintrinitrat
Zellulosenitrat
Weitere Beispiele siehe Kategorie:SalpetersÀureester
TischtennisbĂ€lle aus Celluloid – einem SalpetersĂ€ureester

Organische Nitrate – die SalpetersĂ€ureester – sind Verbindungen, die sich explosionsartig zersetzen können. Daher finden die Ester von Polyalkoholen als Explosivstoffe Verwendung (z. B. Nitropenta, Pentaerythrittrinitrat oder Glycerintrinitrat). Cellulosenitrat mit unterschiedlichen Nitrierungsgraden findet Verwendung in der Pyrotechnik, ist ein Bestandteil in Nitrozelluloselacken (Nitrolacke) und in Zelluloid.

Synthese

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Ester der SalpetersÀure werden durch Veresterung eines Alkohols mit konzentrierter SalpetersÀure erhalten. Die Bildung ist spontan und schwach exotherm. Sie erfordert lediglich etwas konzentrierte SchwefelsÀure als Katalysator.

Literatur

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  • Ulrich Rohmann, Heinrich Sontheimer: Nitrat im Grundwasser – Ursachen, Bedeutung, Lösungswege. ZfGW-Verlag, Frankfurt am Main 1985, ISBN 3-922671-12-8.
  • Lutz Keppner, Frauke Grimm, Dagmar Fischer: Nitratbericht 2016. Hrsg.: BMUB, BMEL. 2017, OCLC 975369560 (bmub.bund.de [PDF] freier Volltext). 

Einzelnachweise

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  1. ↑ Wensheng Ge, Greg Michalski, Keqin Cai: The Characteristics and Genesis of the Massive Nitrate Deposits in the Turpan-Hami Basin of Xinjiang, China. In: Acta Geologica Sinica. Band 88, s1, 2014, S. 218–219, doi:10.1111/1755-6724.12269_9 (geojournals.cn [PDF]). 
  2. ↑ Yan Qin, Yanhe Li, Huiming Bao, Feng Liu, Kejun Hou, Defang Wan, Cheng Zhang: Massive atmospheric nitrate accumulation in a continental interior desert, northwestern China. In: Geology. Band 40, Nr. 7, 2012, S. 623–626, doi:10.1130/G32953.1 (lmr.imr.net.cn [PDF]). 
  3. ↑ Tamara Kolbe, Jean-Raynald de Dreuzy u. a.: Stratification of reactivity determines nitrate removal in groundwater. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. 116, 2019, S. 2494, doi:10.1073/pnas.1816892116.
  4. ↑ Heinz LĂŒllmann, Klaus Mohr, M. Wehling: Herz und Kreislauf. In: Pharmakologie und Toxikologie. Arzneimittelwirkungen verstehen – Medikamente gezielt einsetzen. Georg Thieme Verlag, Stuttgart / New York 2016, S. 127–170.
  5. ↑ BundesĂ€rztekammer (BÄK), KassenĂ€rztliche Bundesvereinigung (KBV), Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften (AWMF): Nationale Versorgungsleitlinie Chronische Herzinsuffizienz – Langfassung. 2017; Version 2.
  6. ↑ Oliver Zemek, Reto Neuweiler, Walter Richner, Frank Liebisch, Ernst Spiess: AbschĂ€tzung und Reduktion der Nitratauswaschung im GemĂŒsebau. (PDF; 173 kB) In: Agrarforschung Schweiz 11, 76–81, 2020. Abgerufen am 12. Mai 2020. 
  7. ↑ Entschließung des Rates vom 28. Juni 1988 ĂŒber den Schutz der Nordsee und anderer GewĂ€sser in der Gemeinschaft, EG Abl. Nr. C 328 vom 7. Dezember 1987, S. 1.
  8. ↑ Richtlinie des Rates vom 12. Dezember 1991 zum Schutz der GewĂ€sser vor Verunreinigung durch Nitrat aus landwirtschaftlichen Quellen (91/676/EWG), EG Abl. Nr. L 375 vom 31. Dezember 1991, S. 1.
  9. ↑ Urteil des Gerichtshofs vom 21. Juni 2018 in der Rechtssache C-543/16. Abgerufen am 20. MĂ€rz 2023. 
  10. ↑ Martin Ledig, Georg Wittke: Nitrat in Lebensmitteln. In: Naturwissenschaften im Unterricht. Chemie. 5, Nr. 42, 23, 1994, S. 7–12.
  11. ↑ a b c d e f g Nitrat, Nitrit und Nitrosamine. In: ages.at. Österreichische Agentur fĂŒr Gesundheit und ErnĂ€hrungssicherheit GmbH, (AGES), abgerufen am 2. MĂ€rz 2026. 
  12. ↑ Was ist Nitrat und wie kommt es ins Grundwasser? – LfU Bayern. Abgerufen am 22. Dezember 2022. 
  13. ↑ BAFU/BAG (Hrsg.): Umwelt und Gesundheit in der Schweiz. Eine facettenreiche Beziehung (= Umwelt-Zustand. Nr. 1908). Bern 2019, S. 23 (admin.ch [PDF; 5,1 MB; abgerufen am 19. November 2019]). 
  14. ↑ RIS – Trinkwasserverordnung – Bundesrecht konsolidiert, Fassung vom 25.05.2024. Abgerufen am 25. Mai 2024. 
  15. ↑ Merkblatt Nr. 1.6/2 Stand: September 2013 Ansprechpartner: Referat 91 – Möglichkeiten der Nitratentfernung aus dem Trinkwasser, abgerufen am 10. August 2024.
  16. ↑ gwf-wasser.de – Hersteller plant erstmals zwölf CARIX-Anlagen gleichzeitig, 24. MĂ€rz 2021, abgerufen am 10. August 2024.
  17. ↑ Jörg Schullehner, Birgitte Hansen, Malene Thygesen, Carsten B. Pedersen, Torben Sigsgaard: Nitrate in drinking water and colorectal cancer risk: A nationwide population-based cohort study. In: International Journal of Cancer. Band 143, Nr. 1, 2018, S. 73–79, doi:10.1002/ijc.31306. 
  18. ↑ EU schlĂ€gt Alarm: Staatlich geduldete Brunnenvergiftung, Artikel bei wdr.de. Aufgerufen am 30. November 2015.
  19. ↑ Deutscher Bundestag, Experten fordern Stickstoffstrategie, 11. November 2015.
  20. ↑ Deutschlandfunk, Zuviel Nitrat im Grundwasser, 23. Oktober 2013.
  21. ↑ Heike Jahberg: Streit ums DĂŒngen: Bauern wollen weiter Mist machen. In: tagesspiegel.de. 4. April 2019, abgerufen am 4. April 2019. 
  22. ↑ Nitrat im Wasser. In: Agrarbericht 2020. Archiviert vom Original (nicht mehr online verfĂŒgbar) am 19. April 2021; abgerufen am 19. April 2021. 
  23. ↑ Nitrat im Grundwasser. In: bafu.admin.ch. 29. August 2018, abgerufen am 17. Juni 2019. 
  24. ↑ Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 der Kommission vom 19. Dezember 2006 zur Festsetzung der Höchstgehalte fĂŒr bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln, Anhang Abschnitt 1.
  25. ↑ Gundolf Keil: Die „Cirurgia“ Peters von Ulm. Untersuchungen zu einem Denkmal altdeutscher Fachprosa mit kritischer Ausgabe des Textes (= Forschungen zur Geschichte der Stadt Ulm. Band 2). Stadtarchiv, Ulm 1961 (zugleich Philosophische Dissertation Heidelberg 1960: Peter von Ulm. Untersuchungen zu einem Denkmal altdeutscher Fachprosa mit kritischer Ausgabe des Textes), S. 454 (zu Salpeter: Kaliumnitrat, vielleicht auch andere Nitrate; mittellateinisch salpetra).
  26. ↑ Vgl. Otto Zekert (Hrsg.): Dispensatorium pro pharmacopoeis Viennensibus in Austria 1570. Hrsg. vom österreichischen Apothekerverein und der Gesellschaft fĂŒr Geschichte der Pharmazie. Deutscher Apotheker-Verlag Hans Hösel, Berlin 1938, S. 154 (Sal Nitri: Unreiner Salpeter).
  27. ↑ Wilhelm Hassenstein, Hermann Virl: Das Feuerwerkbuch von 1420. 600 Jahre deutsche Pulverwaffen und BĂŒchsenmeisterei. Neudruck des Erstdruckes aus dem Jahr 1529 mit Übertragung ins Hochdeutsche und ErlĂ€uterungen von Wilhelm Hassenstein. Verlag der Deutschen Technik, MĂŒnchen 1941, S. 40 (Salniter).
  28. ↑ Salpeter. In: Digitales Wörterbuch der deutschen Sprache. Abgerufen am 15. Oktober 2017
  29. ↑ Friedrich Kluge, Alfred Götze: Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache. 20. Auflage. hrsg. von Walther Mitzka. De Gruyter, Berlin / New York 1967; Neudruck („21. unverĂ€nderte Auflage“) ebenda 1975, ISBN 3-11-005709-3, S. 622.
  30. ↑ Salpeter. In: Jacob Grimm, Wilhelm Grimm (Hrsg.): Deutsches Wörterbuch. Band 14: R–Schiefe – (VIII). S. Hirzel, Leipzig 1893, Sp. 1700–1701 (woerterbuchnetz.de). 
  31. ↑ A. R. Williams: The production of saltpetre in the middle ages. In: Ambix. Band 22, Nr. 2, 1975, S. 125–133, doi:10.1179/amb.1975.22.2.125.
  32. ↑ Allison Coudert: Der Stein der Weisen. Die geheime Kunst der Alchemisten. (Originalausgabe: Alchemy: the Philosopher’s Stone. 1980) Lizenzausgabe. Pawlak, Herrsching 1992, ISBN 3-88199-911-6, S. 243–245.
  33. ↑ Thomas M. Klapötke: N: Stickstoff – ein Element schreibt Weltgeschichte. Herausgegeben von Gerhard Ertl und Jens Soentgen. In: Angewandte Chemie. Band 127, Nr. 52, 2015, S. 15833–15833, doi:10.1002/ange.201510425. 

Weblinks

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Commons: Nitrate â€“ Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Wiktionary: Nitrat â€“ BedeutungserklĂ€rungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Wikibooks: Praktikum Anorganische Chemie/ Nitrat â€“ Lern- und Lehrmaterialien
  • Nitrat, Nitrit und Nitrosamine: Alles Wurscht?
  • Bundesamt fĂŒr Landwirtschaft: Informationen der Behörden ĂŒber Nitrat im Trinkwasser (Schweiz)
  • Bundesamt fĂŒr Umwelt: Nitrat im Grundwasser (Schweiz)
  • Salpeter in der „Oekonomische EncyklopĂ€die von J. G. KrĂŒnitz“
  • Nitrat – das neue Brainfood. Vom Umweltgift zum Therapeutikum
Normdaten (Sachbegriff): GND: 4115398-4 (GND Explorer, lobid, OGND, AKS)
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