DÉFINITION NITRATE:

Un nitrate est un composé polyatomique constituant l'ultime étape de la dégradation des substances azotées par des bactéries dans la filtration biologique. Les nitrates, de formule chimique NO3-, sont une forme d'azote assimilée par les végétaux; ils sont relativement peu dangereux pour les poissons mais peuvent être toxiques pour les invertébrés.

Une molécule de nitrates schématisée:

Le nitrate est de formule chimique NO3-. C'est aussi le sel de l'acide nitrique HNO3, encore appelé l'azote nitrique.

Dans le cycle de l'azote:

Dans le cycle de l'azote, les nitrates sont issus de la dégradation des nitrites NO2- par nitratation et de l'azote ammoniacal. La dénitrification dans le cycle azoté est aussi appelée la respiration nitrate.

Ce sont des bactéries du genre Nitrobacter (par exemple) qui reprennent l'acide nitreux et les nitrites pour les oxyder en acide nitrique qui forme, avec les bases qu'il rencontre, des nitrates de Sodium, de potassium, de Calcium. Cette seconde étape d'oxydation biochimique de l'acide nitreux en acide nitrique constitue la nitratation.

La masse moléculaire d'un ion nitrate est de 62,0049 Da. Il est mesuré à l'aide d'un test nitrates ou test NO3.

Les nitrates organiques et inorganiques:

Les nitrates inorganiques sont issus de la dégradation de matière organique. Ils sont formés dans la nature par la décomposition des composés azotés tels que des protéines, l'urée, les amines... De cette façon, c'est un azote réduit de décomposition de l'ammoniac ou l'ammonium. En présence d'oxygène, il est oxydé par des micro-organismes de type nitrobacter pour former l'acide nitrique qui se lie une base quelconque (habituellement carbonate).

Une autre source de formation est induite par les oxydes d'azote générés par les décharges électriques des tempêtes (azote et oxygène). Avec l'eau de pluie, il forme l'acide nitrique qui lie les carbonates et autres minéraux.

Actuellement, des quantités importantes d'oxydes d'azote sont également formés dans le procédé de combustion à haute température. Ceux-ci sont transformées par la même voie de nitrate réductase.

Les nitrates organiques sont des esters d'acide nitrique avec des alcools. Le plus connu des nitrates organiques est probablement la nitroglycérine, formé à partir d'un mélange de glycérine, d'acide nitrique et d'acide sulfurique concentré.

Dans les engrais:

Les nitrates sont une partie essentielle des engrais. Les plantes utilisent les composés organoazotés comme les acidesaminés. De nombreuses plantes accumulent les nitrates dans leurs parties vertes et s'ils sont utilisés comme aliments cuits, il y a un danger que d'autres organismes les transforment en nitrites par réduction, qui produisent à leur tour des nitrosamines qui sont cancérigènes. Par conséquent, il est recommandé, par exemple, de ne pas surchauffer les épinards qui ont habituellement une forte teneur en nitrate.

Dans la nature, ils sont présents en importantes quantités de nitrate de sodium (NaNO3), des dépôts formés par évaporation du salpêtre. Les incrustations formées dans les bâtiments d'élevage sont souvent composés de nitrate de calcium Ca(NO3)2. Ils sont générés par la décomposition de l'urée CO (NH2)2 de l'urine des animaux qui est converti en acide nitrique microbiologiquement et enfin par réaction avec de la chaux dans les parois (murs).

Les différentes formes de nitrates:

Le nitrate de potassium (KNO3) est une partie essentielle de la poudre noire. Son pouvoir oxydant est utilisé pour transformer le carbone et le soufre également présent dans le mélange en leurs oxydes. L'énergie libérée dans le processus provoque une chauffe de gaz qui se développe explosivement.

Les nitrates, comme déjà indiqué, sont également une composante essentielle de nombreuses formulations d'engrais. Le nitrate naturel, également connu sous le nitrate du Chili, longtemps exploité dans les mines de sel du nord du pays, jusqu'à ce que le développement en Norvège et d'autres pays du nitrate artificiel (obtenir l'azote directement à partir de l'air par voie électrochimique) est venu concurrencer ce nitrate naturel et affecter le commerce d'exportation. Un composé particulièrement utile dans ce contexte est le nitrate d'ammonium. Malheureusement, en plus d'être un bon compost, il se décompose explosivement lorsque chauffé et il est responsable d'un grand nombre d'accidents. Mélangé avec de l'huile, il est utilisé comme un explosif dans le secteur minier. Dans des conditions plus contrôlées, la décomposition du nitrate d'ammonium est utilisée pour générer l'oxyde de diazote. Il est utilisé comme anesthésique et, par exemple, pour faire mousser la crème fouettée vendu en boîte.

Le nitrate d'argent est un précurseur important pour les halogénures des sels d'argent utilisés comme produit photosensible en photographie.

Comme des nitrates intermédiaires sont présents dans la nitrification-dénitrification, ils utilisés dans les usines de traitement des eaux d'égout des eaux usées. On utilise certains micro-organismes pouvant réduire le nitrate en conditions anaérobiesdirectement en azote élémentaire (azote moléculaire). Les composés azotés qui produisent des problèmes d'eau sont éliminés lors d'une eutrophisation. Les problèmes de sulfure d'Hydrogène (H2S) généré dans les eaux usées, des fosses septiques et des réseaux d'égout, peuvent également être résolus par l'addition de nitrates.

Les solutions de nitrates (nitrate de calcium, nitrate de sodium et nitrate de potassium) sont également utilisés dans les bains de passivation des surfaces métalliques, ainsi que pour le stockage d'énergie thermique dans des installations de concentration solaire. Ce dernier développement est la grande nouveauté des centrales thermiques solaires où l'énergie excédentaire est accumulée pour produire plus tard l'électricité quand disparaît la lumière du soleil. La plage de température pour stocker ces sels est comprise entre 131 et 560 °C. La recherche de nouvelles formes nitrates (nitrate de calcium de potassium, de Lithium...) permet d'améliorer les propriétés de ces sels.

Le nitrate d'amyle (O2NO(CH2)4CH3) est utilisé en médecine pour ses effets sur le système cardio-vasculaire.