Quelltext der Seite Nitrate

Als '''Nitrate''' werden sowohl die [[Salze]] als auch die [[Ester]] der [[Salpetersäure]] (HNO<sub>3</sub>) bezeichnet.

[[Datei:Nitrate-ion-resonance-hybrid-2D.png|mini|hochkant=0.8|Das mesomeriestabilisierte Nitrat-Anion. Die Gesamtladung ist –1.]]
Die Salze haben die allgemeine Zusammensetzung M<sup>I</sup>NO<sub>3</sub> (M<sup>I</sup>: einwertiges [[Kation]]). Einige der Salze werden mit dem historischen [[Trivialname]]n Salpeter bezeichnet. Das planare [[Anion]] NO<sub>3</sub><sup>−</sup> trägt eine negative Ladung.

{{Anker|Salpetersäureester}}Die Ester der Salpetersäure werden auch ''Salpetersäureester'' genannt und haben die allgemeine Struktur R–O–NO<sub>2</sub> (R: organischer Rest).
[[Datei:Organic Nitrates General Formulae.png|mini|hochkant=1.8|Salpetersäureester mit vereinfachter Formel (links) und der Strukturformel (rechts). Der Rest R ist ein Organyl-Rest (Aryl-Rest, Alkyl-Rest, Arylalkyl-Rest etc.). Die Salpetersäureestergruppe (Nitratgruppe) ist <span style="color:blue;">'''blau'''</span> markiert.]]
Einige Salpetersäureester werden fälschlicherweise als Nitroverbindung bezeichnet, so z.&nbsp;B. [[Glycerintrinitrat]] als Nitroglyzerin. [[Organische Nitroverbindung|Nitroverbindungen]] (R–NO<sub>2</sub>) haben jedoch im Gegensatz zu Nitraten eine C-N-Bindung.

In der [[Mineralogie]] bilden die Nitrate je nach verwendeter [[Systematik der Minerale|Mineralsystematik]] zusammen mit den [[Carbonate]]n bzw. mit den Carbonaten und [[Borate]]n eine eigene Klasse. In der mittlerweile veralteten [[Systematik der Minerale nach Strunz (8. Auflage)#V Nitrate, Carbonate und Borate|8. Auflage der Strunz’schen]] und der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen [[Systematik der Minerale nach Dana/Carbonate, Nitrate, Borate|Mineralsystematik nach Dana]] werden Carbonate, Nitrate und Borate in einer Klasse zusammengefasst, in der modernen und von der [[International Mineralogical Association]] (IMA) verwendeten [[Systematik der Minerale nach Strunz (9. Auflage)#5. Carbonate und Nitrate|9. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz]] dagegen nur die Carbonate und Nitrate.

== Salze der Salpetersäure ==
=== Struktur ===
{| class="wikitable float-right"
|+ [[Salze]] der [[Salpetersäure]]
|-
! Name !! Formel !! Trivialname
|-
| [[Kaliumnitrat]] || KNO<sub>3</sub> || Kalisalpeter
|-
| [[Natriumnitrat]] || NaNO<sub>3</sub> || Natronsalpeter, Chilesalpeter
|-
| [[Bariumnitrat]] || Ba(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub> || Barytsalpeter
|-
| [[Calciumnitrat]] || Ca(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub> || Kalksalpeter, Mauersalpeter
|-
| [[Ammoniumnitrat]] || NH<sub>4</sub>NO<sub>3</sub> || Ammonsalpeter
|-
| [[Silbernitrat]] || AgNO<sub>3</sub> || Höllenstein
|-
| [[Aluminiumnitrat]] || Al(NO<sub>3</sub>)<sub>3</sub> ||
|-
| [[Eisen(III)-nitrat]] || Fe(NO<sub>3</sub>)<sub>3</sub> ||
|-
|colspan="3"| <small>Weitere Beispiele siehe [[:Kategorie:Nitrat]]</small>
|}

Das Nitration ist planar gebaut. Alle Bindungswinkel O–N–O betragen 120°. Ebenso sind die Bindungslängen der N–O-Bindungen gleich lang und liegen zwischen den Längen für Einfach- bzw. Doppelbindungen. Die reale Struktur des Nitrations muss deshalb zwischen drei [[Mesomerie|mesomeren Grenzstrukturen]] existieren:
:[[Datei:Nitrate ion resonance structures.png|rahmenlos|hochkant=1.3]]

Stickstoff verfügt als Element der zweiten Periode über keine [[Oktetterweiterung|Oktettaufweitung]], so dass die mesomeren Grenzstrukturen mit positiven und negativen Ladungen vorliegen.

=== Eigenschaften ===
Die Salze sind – mit Ausnahme des [[Bismutoxidnitrat]]s BiONO<sub>3</sub> – gut löslich in Wasser und spielen eine wichtige Rolle als Nährstoff für Pflanzen. Nitratanionen selbst sind weitgehend ungiftig. Grenzen zur Toxizität für Säugetiere und Menschen liegen in der gleichen Größenordnung wie diejenigen von [[Chloride]]n und [[Sulfate]]n, nämlich im zweistelligen Grammbereich. Große Mengen führen jedoch – wie bei allen Salzen – zu osmotischen Problemen (siehe: [[Osmoregulation]]). Als [[Lebensmittelzusatzstoff]]e werden Nitrate im Milligrammbereich verwendet.

Beim trockenen Erhitzen (Schmelzen) zerfallen Nitrate.

So reagiert [[Natriumnitrat]] unter Sauerstoffabspaltung zu [[Natriumnitrit]]:
: <math>\mathrm{2 \ NaNO_3 \ \xrightarrow{\Delta} \ 2 \ NaNO_2 \  + \ O_2.}</math>

[[Bleinitrat]] bildet [[Blei(II)-oxid]] und [[Stickstoffdioxid]] wird freigesetzt:
: <math>\mathrm{2 \ Pb(NO_3)_2 \ \xrightarrow{\Delta} \ 2 \ PbO \ + \ 4 \ NO_2 \ + \ O_2.}</math>
Alkalinitrate werden als [[Oxidationsmittel]] z.&nbsp;B. im [[Schwarzpulver]] verwendet.

=== Herstellung ===
Nitratsalze sind durch Umsetzung von [[Salpetersäure]] beispielsweise mit [[Hydroxide]]n, [[Carbonate]]n, Metallen o.&nbsp;ä. leicht zugänglich:
: <math>\mathrm{Ba(OH)_2 \ + \ 2 \ HNO_3 \ \rightarrow \ Ba(NO_3)_2 \ + \ 2 \ H_2O}</math>
: <small> Umsetzung von Salpetersäure mit [[Bariumhydroxid]] zu Bariumnitrat und Wasser.</small>

: <math>\mathrm{K_2CO_3 \ +\  2 \ HNO_3 \ \rightarrow \ 2 \ KNO_3 \ + \ H_2O \ + \ CO_2}</math>
: <small> Umsetzung von Salpetersäure mit [[Kaliumcarbonat]] zu Kaliumnitrat, Wasser und [[Kohlendioxid]].</small>

: <math>\mathrm{3 \ Zn \ + \ 8 \ HNO_3 \ \rightarrow \ 3 \ Zn(NO_3)_2 \ + \ 4 \ H_2O \ + \ 2 \ NO}</math>
: <small> Umsetzung von Salpetersäure mit [[Zink]] zu [[Zinknitrat]], Wasser und [[Stickstoffmonoxid]].</small>

Nitrate sind auch durch vollständige Oxidation von Stickstoffverbindungen wie [[Nitrite]]n, [[Ammoniak]] oder [[Hydroxylamin]] zugänglich.

=== Vorkommen ===
[[Datei:Cicle del nitrogen de.svg|mini|hochkant=2|Der Stickstoffkreislauf]]
Nitrate sind in der [[Biosphäre]] und [[Hydrosphäre]] hauptsächlich in Form von [[Natriumnitrat]] allgegenwärtig. Wegen der hohen Löslichkeit akkumulieren sich Nitrate in größeren Mengen nur an wenigen spezifischen Orten. Abbauwürdige große Nitratvorkommen sind daher selten. Sie finden sich in Wüsten mit lang anhaltendem [[Arides Klima|hyperariden Klima]] wie in der [[Atacama-Wüste]] in Chile (ca. 2 × 10<sup>8</sup> [[Tonne (Einheit)|t]]), in der [[Turpan-Senke]] in Nordwest-China (ca. 2,5 × 10<sup>8</sup> [[Tonne (Einheit)|t]]<ref name="Ge_2014" />), in den [[Antarktische Trockentäler|McMurdo Dry Valleys]] der Antarktis und in der [[Mojave-Wüste|Mojave]] in den USA.<ref name="Qin_2012" /> Weitere Fundorte gibt es in Ägypten, Kleinasien und Kolumbien. Nitrate der häufigen [[Alkalimetalle|Alkali-]] und [[Erdalkalimetalle]] kommen in natürlicher Form als Chile-, Kalk- oder Kalisalpeter vor.

=== Bildung und Abbau von Nitraten ===
{{Hauptartikel|Stickstoffkreislauf}}
Im Boden und in Gewässern werden Nitrate durch bakterielle [[Nitrifikation]] gebildet. Bei der Zersetzung insbesondere eiweißhaltiger Stoffe werden primär [[Ammonium]]&shy;verbindungen freigesetzt. Die [[Oxidation]] durch Bakterien der Gattung ''[[Nitrosomonas]]'' führt zu [[Nitrit]], welches durch Bakterien der Gattung ''[[Nitrobacter]]'' zum Nitrat weiteroxidiert wird.

Bei einem Mangel an Sauerstoff führt hingegen die bakterielle [[Denitrifikation]] von Nitrat zu elementarem [[Stickstoff]].<ref name="DOI10.1073/pnas.1816892116">Tamara Kolbe, Jean-Raynald de Dreuzy u.&nbsp;a.: ''Stratification of reactivity determines nitrate removal in groundwater.'' In: ''Proceedings of the National Academy of Sciences.'' 116, 2019, S.&nbsp;2494, [[doi:10.1073/pnas.1816892116]].</ref> Diese Umsetzungen werden z.&nbsp;B. in [[Kläranlage]]n systematisch zur Beseitigung der Stickstoffverbindungen ausgenutzt.

=== Verwendung ===
Nitrat wirkt als effizienter Sauerstoffspender. Deshalb ist Kaliumnitrat Bestandteil des [[Schwarzpulver]]s (Sprengsalpeter). Es werden gegebenenfalls auch Nitrate anderer Kationen verwendet, meist wenn farbige Lichteffekte in der [[Pyrotechnik]] gewünscht werden; z.&nbsp;B. Barium- (grün), und Strontiumnitrat (rot). Bariumnitrat wird ebenso in Wunderkerzen verwendet, ohne hierbei eine merkliche Flammenfärbung zu erzeugen.

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

Nitrate bewirken in lebenden Organismen eine enzymatische Freisetzung des blutgefäßerweiternden Stickstoffmonoxids (NO) und werden daher in der Medizin (etwa zur Behandlung und Vorbeugung von [[Angina pectoris|Angina-pectoris-Anfällen]]<ref>[[Heinz Lüllmann]], 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.</ref> sowie bei der Behandlung einer schweren akuten [[Herzinsuffizienz|Herzschwäche]]<ref>Bundesärztekammer (BÄK), Kassenärztliche Bundesvereinigung (KBV), Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften (AWMF): ''Nationale Versorgungsleitlinie Chronische Herzinsuffizienz – Langfassung.'' 2017; Version 2.</ref>) verwendet, unter anderem die Medikamente [[Nitroglyzerin]] oder [[Isosorbidmononitrat]] zur Gefäßerweiterung (''siehe auch [[NO-Donatoren]]'').

==== Düngung ====
Nitrate werden von Pflanzen als [[Nährstoff]]e verwertet und in der Landwirtschaft als [[Dünger|Düngemittel]] eingesetzt. Sie können direkt von pflanzlichen Organismen als Stickstoffquelle aufgenommen und verwertet werden.
[[Datei:Calcinit 01.jpg|mini|[[Kalksalpeter]] mit 14,4 % Nitratstickstoff]]
In der Landwirtschaft werden Nitrate als [[Dünger]], auch in Form von [[Gülle]] (allg. [[Wirtschaftsdünger]]) eingesetzt. Diese Wirtschaftsdünger enthalten Stickstoff zum Teil als Nitrat (Calciumnitrat in Blaukorn) und zum Teil als Ammonium&shy;verbindungen (Ammoniumnitrat, Ammoniumphosphat), oft aber auch in Form von organischen Stickstoffverbindungen (Proteine, Amine, Harnstoff). Durch [[Nitrifikation]] entsteht im Boden unter Mitwirkung von Bakterien aus Ammoniumionen (NH<sub>4</sub><sup>+</sup>) über 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 allmählich wieder mineralisiert wird (i.&nbsp;d.&nbsp;R. 1 bis 3 % Mineralisierungsrate pro Jahr).

==== Verschärfungen des Düngerechts ====
Insbesondere als Folge der Güllewirtschaft, (in untergeordneten Mengen auch durch übermäßige Düngung z.&nbsp;B. beim Anbau verschiedener Gemüsearten<ref>{{Internetquelle |autor=Oliver Zemek, Reto Neuweiler, Walter Richner, Frank Liebisch, Ernst Spiess |url=https://www.agrarforschungschweiz.ch/wp-content/uploads/2020/05/076-081_Spiess_D.pdf |titel=Abschätzung und Reduktion der Nitratauswaschung im Gemüsebau |werk=Agrarforschung Schweiz 11, 76–81, 2020 |format=PDF; 173 KB |zugriff=2020-05-12}}</ref> oder in privaten Hausgärten sowie durch undichte Abwasserleitungen) haben die Nitratgehalte in den vergangenen Jahrzehnten nicht nur in den Grundwässern deutlich zugenommen. Über die Flussläufe gelangten die erhöhten Nitratmengen bis in die Nord- und Ostsee. Schon in den 1980er Jahren sah sich die [[Europäische Union]], damals noch [[Europäische Wirtschaftsgemeinschaft]], veranlasst, Gegenmaßnahmen zu ergreifen.<ref>Entschließung des Rates vom 28. Juni 1988 über den Schutz der Nordsee und anderer Gewässer in der Gemeinschaft, EG Abl. Nr. C 328 vom 7. Dezember 1987, S. 1.</ref> 1991 erließ sie die sogenannte Nitrat-Richtlinie (91/676/EWG).<ref>Richtlinie des Rates vom 12. Dezember 1991 zum Schutz der Gewässer vor Verunreinigung durch Nitrat aus landwirtschaftlichen Quellen (91/676/EWG), EG Abl. Nr. L 375 vom 31. Dezember 1991, S. 1.</ref> In den Erwägungsgründen hieß es: "Die Verschmutzung der Gewässer der Gemeinschaft aus diffusen Quellen wird hauptsächlich durch Nitrat aus landwirtschaftlichen Quellen verursacht". Ende 2016 strengte die [[Europäische Kommission]] ein [[Vertragsverletzungsverfahren]] gegen die Bundesrepublik Deutschland an, da diese die Vorgaben der Richtlinie nicht adäquat in deutsches Recht umgesetzt habe. Ihr wurde u.&nbsp;a. vorgeworfen, die weitere Entwicklung dieser Situation nicht angemessen überwacht und die teilweise stark erhöhten Nitratkonzentrationen in den Gewässern nicht energisch genug bekämpft zu haben. Im Juni 2018 gab der [[Europäischer Gerichtshof|Europäische Gerichtshof]] der Klage vollumfänglich statt.<ref>{{Internetquelle |url=https://curia.europa.eu/juris/documents.jsf?num=C-543/16 |titel=Urteil des Gerichtshofs vom 21. Juni 2018 in der Rechtssache C-543/16 |sprache=de |abruf=2023-03-20}}</ref> Aus dem Bemühen um die Einhaltung der europarechtlichen Vorgaben resultierten u.&nbsp;a. Änderungen an der [[Düngeverordnung]], Detaillierungen in den jeweiligen Landes-Düngeverordnungen, sowie der Erlass der Stoffstrombilanzverordnung.<ref>Verordnung über den Umgang mit Nährstoffen im Betrieb und betriebliche Stoffstrombilanzen (StoffBilV) vom 14. Dezember 2017, BGBl. I S. 3942; 2018 I S. 360.</ref>

=== Gesundheitliche Bedeutung ===
Die Ursache für gesundheitliche Risiken liegt in der Gefahr einer [[Reduktion (Chemie)|Reduktion]] des Nitrats zu [[Nitrit]] und der Bildung von krebserregenden [[Nitrosamine]]n. Eine solche Umwandlung findet zum einen im Darm durch entsprechende Bakterien statt, zum anderen können auch die Speicheldrüsen über den Blutweg angeschwemmtes Nitrat reduzieren.<ref>Martin Ledig, Georg Wittke: ''Nitrat in Lebensmitteln.'' In: ''Naturwissenschaften im Unterricht. Chemie.'' 5, Nr. 42, 1994, 23, S. 7–12.</ref> Die Darmflora des [[Säugling]]s kann (wie die Darmflora eines Erwachsenen) Nitrit bildende Bakterien enthalten. Das entstehende Nitrit oxidiert das [[Hämoglobin]] zu [[Methämoglobin]], welches der Säugling aufgrund seiner noch nicht ausgereiften Reduktionskapazität nicht wieder zu Hämoglobin rückreduzieren kann, so dass der Säugling von innen erstickt. Auch bei [[Wiederkäuer]]n besteht durch Nitratreduktion im [[Pansen]] eine akute Gefahr der Nitritbildung. Hier werden sogar Nitratkonzentrationen über 20&nbsp;mg/l im Trinkwasser als schädlich betrachtet.

==== Nitrate in Trinkwasser ====
Mit rund 75 Prozent ist die Landwirtschaft am Nitrateintrag in die Gewässer beteiligt; der Rest sind Verkehr, Industrie und die Abwasserbehandlung.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.lfu.bayern.de/wasser/grundwasser_nitrat/was_ist_nitrat/index.htm |titel=Was ist Nitrat und wie kommt es ins Grundwasser? - LfU Bayern |sprache=de |abruf=2022-12-22}}</ref>

Der aktuelle [[Grenzwert (Technik)|Grenzwert]] für NO<sub>3</sub><sup>−</sup> in [[Trinkwasser]] liegt laut der deutschen [[Trinkwasserverordnung]] bei einem zulässigen Höchstwert von 50&nbsp;mg/l. In der Schweiz gilt ein Höchstwert von 40&nbsp;mg/l.<ref>{{Literatur |Titel=Umwelt und Gesundheit in der Schweiz |TitelErg=Eine facettenreiche Beziehung |Hrsg=BAFU/BAG |Ort=Bern |Datum=2019 |Reihe=Umwelt-Zustand |NummerReihe=1908 |Online=https://www.bafu.admin.ch/dam/bafu/de/dokumente/gesundheit/uz-umwelt-zustand/umwelt-und-gesundheit.pdf.download.pdf/UZ-1908-D_UmweltGesundheit.pdf |Seiten=23 |Format=PDF |KBytes=5100 |Abruf=2019-11-19}}</ref> In Österreich liegt der Grenzwert für Nitrat laut Trinkwasserverordnung ebenfalls bei 50 mg/l, allerdings ist hier die Bedingung [NO<sub>3</sub><sup>−</sup>]/50 + [NO<sub>2</sub><sup>−</sup>]/3 ≤ 1 einzuhalten (bei den Werten in den eckigen Klammern wird mit Konzentrationen in mg/l gerechnet).<ref>{{Internetquelle |url=https://www.ris.bka.gv.at/GeltendeFassung.wxe?Abfrage=Bundesnormen&Gesetzesnummer=20001483 |titel=RIS - Trinkwasserverordnung - Bundesrecht konsolidiert, Fassung vom 25.05.2024 |abruf=2024-05-25}}</ref> Wässer, die diesen Grenzwert überschreiten, werden von Wasserversorgern oft mit nitratärmerem Wasser vermischt, um den Grenzwert einzuhalten.

In jüngster Zeit wurden erste [[Wasseraufbereitung]]en mit [[Umkehrosmose]] oder [[Nanofiltration]] gebaut, um durch Teilentsalzung den Nitratwert im Trinkwasser abzusenken. Eine weitere funktionale Technik ist der Einsatz von [[Ionentauscher]]n. Bereits in Anwendung ist das [[CARIX-Verfahren]], das zugleich zur [[Enthärtung]] eingesetzt wird.<ref>[https://www.lfu.bayern.de/wasser/merkblattsammlung/teil1_grundwasserwirtschaft/doc/nr_162.pdf Merkblatt Nr. 1.6/2 Stand: September 2013 Ansprechpartner: Referat 91 - Möglichkeiten der Nitratentfernung aus dem Trinkwasser], abgerufen am 10. August 2024</ref> 2021 waren in Deutschland über 20 Anlagen von kommunalen Wasserversorgern in Betrieb genommen und es befanden sich 12 weitere in Planung.<ref>[https://gwf-wasser.de/produkte-und-verfahren/hallo/ gwf-wasser.de - Hersteller plant erstmals zwölf CARIX-Anlagen gleichzeitig, 24. März 2021], abgerufen am 10. August 2024</ref>

Je höher der Nitratwert, desto höher das [[Darmkrebs]]risiko. Ein Risikoanstieg ist bereits bei Nitratkonzentrationen zu verzeichnen, die deutlich unter den gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwerten liegen.<ref name="SchullehnerHansen2018">{{cite journal |author=Jörg Schullehner, Birgitte Hansen, Malene Thygesen, Carsten B. Pedersen, Torben Sigsgaard |title=Nitrate in drinking water and colorectal cancer risk: A nationwide population-based cohort study|journal=International Journal of Cancer|volume=143|issue=1|year=2018|pages=73–79|doi=10.1002/ijc.31306}}</ref> Gefahr besteht für Säuglinge und für Menschen mit entarteter Darmflora durch die mögliche Bildung von [[Nitrit]]. In der Hauptsache aber dienen die Grenzwerte für Nitrat als Indikatorwerte für eine allgemeine Belastung der Trinkwasserquellen mit stickstoffhaltigen organischen Verschmutzungen, die eingedämmt bleiben sollen (siehe Absatz zur Philosophie der Grenzwerte in der [[Trinkwasserverordnung#Philosophien der Grenzwerte|Trinkwasserverordnung]]). Im Jahr 2014 leitete die EU gegen Deutschland ein Vertragsverletzungsverfahren wegen überhöhter Nitratwerte im Grundwasser ein. Ein weiteres Verfahren wird vorbereitet.<ref>''[http://www1.wdr.de/themen/verbraucher/themen/gesundheit/nitrat-104.html EU schlägt Alarm: Staatlich geduldete Brunnenvergiftung]'', Artikel bei wdr.de. Aufgerufen am 30. November 2015.</ref>

Ende 2015 hat sich der Sachverständigenrat für Umweltfragen (SRU) für die Erarbeitung einer nationalen Stickstoffstrategie ausgesprochen, denn 27 % aller [[Grundwasserkörper]] seien aufgrund des zu hohen Nitratgehaltes in einem schlechten chemischen Zustand.<ref name="Bundestag">Deutscher Bundestag, [https://www.bundestag.de/presse/hib/2015-11/-/395338 Experten fordern Stickstoffstrategie], 11.&nbsp;November 2015</ref> Nitrat in den [[Gärrest]]en von [[Biogasanlagen]] können ebenfalls das [[Grundwasser|Grundwasser belasten, wenn die ausgebrachten Mengen den Pflanzenbedarf übersteigen]]. Deshalb sollten Gärreste separiert und Nährstoffe aus der Region exportiert werden, wenn anfallende Mengen an Gülle und Gärrest den Nährstoffbedarf in der Region übersteigen.<ref>Deutschlandfunk, [http://www.deutschlandfunk.de/zuviel-nitrat-im-grundwasser.697.de.html?dram:article_id=258929 Zuviel Nitrat im Grundwasser], 23.&nbsp;Oktober 2013</ref> Mit dem Ziel die Nitratwerte im Grundwasser zu senken und somit die Strafzahlungen der EU abzuwenden, wurde 2017 in Deutschland die [[Düngeverordnung]] verschärft. In einigen Regionen werden die Nitratgrenzwerte nach wie vor überschritten, so dass Deutschland erneut handeln muss.<ref>{{Internetquelle |autor=Heike Jahberg |url=https://www.tagesspiegel.de/wirtschaft/streit-ums-duengen-bauern-wollen-weiter-mist-machen/24177834.html |titel=Streit ums Düngen: Bauern wollen weiter Mist machen |werk=[[Der Tagesspiegel|tagesspiegel.de]] |datum=2019-04-04 |abruf=2019-04-04}}</ref> Auch in der Schweiz hat sich die Situation kaum verbessert und die Grenzwerte werden nach wie vor nicht immer eingehalten.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.agrarbericht.ch/de/umwelt/stickstoff/nitrat-im-wasser |titel=Nitrat im Wasser |werk=Agrarbericht 2020 |offline=ja |archiv-url=https://web.archive.org/web/20210419221801/https://www.agrarbericht.ch/de/umwelt/stickstoff/nitrat-im-wasser |archiv-datum=2021-04-19 |abruf=2021-04-19}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.bafu.admin.ch/bafu/de/home/themen/wasser/fachinformationen/zustand-der-gewaesser/zustand-des-grundwassers/grundwasser-qualitaet/nitrat-im-grundwasser.html |titel=Nitrat im Grundwasser |werk=[[Bundesamt für Umwelt|bafu.admin.ch]] |datum=2018-08-29 |abruf=2019-06-17}}</ref>

==== Nitrate in Lebensmitteln ====
In der [[Europäische Union|EU]] werden die Höchstmengen an Nitrat in Lebensmitteln durch die [[Verordnung (EG) Nr. 1881/2006]] geregelt. Die jeweiligen Höchstgrenzen hängen 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&nbsp;mg/kg) und gefroren (2000&nbsp;mg/kg), [[Eisbergsalat]], unter Glas/Folie (2500&nbsp;mg/kg) oder im Freiland (2000&nbsp;mg/kg), andere Salate, je nach Erntedatum und Anbauart (3000 – 5000&nbsp;mg/kg), [[Rucola]], je nach Ernetedatum (6000 – 7000 mg/kg), Beikost für [[Säugling]]e und Kleinkinder (200&nbsp;mg/kg).<ref>{{EU-Verordnung|2006|1881|titel=der Kommission vom 19. Dezember 2006 zur Festsetzung der Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln}}, Anhang Abschnitt 1.</ref>

=== Salpeter ===
Salpeter ist der Trivialname einiger häufig vorkommender Nitrate. Er ist wohl über [[Dissimilation (Phonologie)|Dissimilation]] entstanden aus mittelhochdeutsch/mittellateinisch ''salniter'' (wie ''sal nitri''<ref>Vgl. Otto Zekert (Hrsg.): ''Dispensatorium pro pharmacopoeis Viennensibus in Austria 1570.'' Hrsg. vom österreichischen Apothekerverein und der Gesellschaft für Geschichte der Pharmazie. Deutscher Apotheker-Verlag Hans Hösel, Berlin 1938, S. 154 (''Sal Nitri:'' Unreiner Salpeter).</ref> Bezeichnung für gereinigten Salpeter<ref>Wilhelm Hassenstein, [[Hermann Virl]]: ''Das Feuerwerkbuch von 1420. 600 Jahre deutsche Pulverwaffen und Büchsenmeisterei.'' Neudruck des Erstdruckes aus dem Jahr 1529 mit Übertragung ins Hochdeutsche und Erläuterungen von Wilhelm Hassenstein. Verlag der Deutschen Technik, München 1941, S. 40 (''Salniter'').</ref>), zusammengesetzt aus lateinisch ''sal'', ‚Salz‘, und ägyptisch ''nṯr(.j)'', ‚Natron‘. Eine Verwandtschaft besteht mit hebräisch ''neter'' und deutsch „Natron“.<ref>{{Digitales Wörterbuch der deutschen Sprache |Stichwort=Salpeter |Abruf=2017-10-15}}</ref><ref>[[Friedrich Kluge]], [[Alfred Götze (Philologe)|Alfred Götze]]: ''[[Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache]].'' 20. Aufl., hrsg. von [[Walther Mitzka]]. De Gruyter, Berlin / New York 1967; Neudruck („21. unveränderte Auflage“) ebenda 1975, ISBN 3-11-005709-3, S. 622.</ref> Im [[Deutsches Wörterbuch|Deutschen Wörterbuch]] der Brüder Grimm wird die Deutung auf das [[Latein|lateinische]] ''sal petrae'', „Felsensalz“, „Steinsalz“ zurückgeführt.<ref>{{Deutsches Wörterbuch |Titel=Salpeter |Band=14 |Sp=1700–1701}}</ref>

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 [[Arides Klima|ariden]], heißen, vegetationslosen Gebieten bei biochemischen Zersetzungen ([[Oxidation]]) von [[stickstoff]]haltigen organischen Substanzen ([[Guano]] und andere Exkremente von Vögeln und Tieren), ebenso von Mikroalgen, [[Stickstoffbakterien]] u.&nbsp;a.

Des Weiteren kann Salpeter durch [[Erdatmosphäre|atmosphärische]] Stickstoffbindung und durch die [[Korrosion]]swirkung von [[Salpetersäure]] auf Gesteinstrümmer im Wüstenboden gebildet werden. Nitrate entstehen aus [[Tuff]]en in ausgedehnten [[Rhyolith|Liparit]]-Formationen.

In früherer Zeit wurden die Hersteller des Salpeters<ref>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]].</ref> als [[Salpetersieder]] bezeichnet. Historisch sind Kali- und Chilesalpeter nicht nur als Sauerstoffspender im ''[[Sprengsalpeter]]'' (Schwarzpulver) von Bedeutung. Salpeter war bis zur Entdeckung des [[Haber-Bosch-Verfahren]]s zur Herstellung von [[Ammoniak]] die einzige Quelle für größere Mengen von [[Stickstoff]]-Verbindungen, insbesondere für Nitratdünger und [[Salpetersäure]]. Er wurde weltweit verschifft (siehe [[Salpeterfahrt]]). Daher ergaben sich bis ins 20. Jahrhundert Konflikte um diesen Rohstoff, z.&nbsp;B. der [[Salpeterkrieg]] in Südamerika 1879 bis 1884. Mehrere Bauernaufstände im [[Hotzenwald]] führten im 18. und 19. Jahrhundert zu den [[Salpetererunruhen]]. Das [[Salpeterversprechen]], ein Vertrag zwischen Carl Bosch und der [[Oberste Heeresleitung|Obersten Heeresleitung]] von 1914, sollte die synthetische Herstellung von Salpeter im industriellen Rahmen ermöglichen.<ref>{{Literatur |Autor=Thomas M. Klapötke |Titel=N: Stickstoff – ein Element schreibt Weltgeschichte. Herausgegeben von Gerhard Ertl und Jens Soentgen. |Sammelwerk=Angewandte Chemie |Band=127 |Nummer=52 |Verlag= |Datum=2015 |Seiten=15833–15833 |DOI=10.1002/ange.201510425}}</ref>
{{siehe auch|La Contadora de Películas}}

=== Nachweise ===

Die Umsetzung mit [[Schwefelsäure]] und [[Salicylsäure]] führt 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 [[Devardsche Legierung|Devarda]]-Legierung zu Nitrit und anschließender Nachweis mit [[Lunges Reagenz]]
* qualitativ und quantitativ mit dem [[Reagenz nach Busch]]

== Ester der Salpetersäure ==
=== Bedeutung ===
{| class="wikitable float-right"
|+ [[Ester]] der [[Salpetersäure]]
|-
! Name !! Formel
|-
| [[Ethylnitrat]]
|style="text-align:center"| [[Datei:Ethylnitrat.svg|90px]]
|-
| [[Glycerintrinitrat]]
|style="text-align:center"| [[Datei:Nitroglycerin.svg|130px]]
|-
| [[Zellulosenitrat]]
|style="text-align:center"| [[Datei:Nitrocellulose-2D-skeletal.png|230px]]
|-
|colspan="3"| <small>Weitere Beispiele siehe [[:Kategorie:Salpetersäureester]]</small>
|}

[[Datei:40mm table tennis ball Celluloid.jpg|mini|320px|Tischtennisbälle aus Celluloid – einem Salpetersäureester]]

Organische Nitrate – die ''Salpetersäureester'' – sind Verbindungen, die sich [[Explosionsgefährliche Stoffe|explosionsartig zersetzen]] können. Daher finden die Ester von Polyalkoholen als [[Explosivstoffe]] Verwendung (z.&nbsp;B. [[Nitropenta]], [[Pentaerythrittrinitrat]] oder [[Glycerintrinitrat]]). [[Cellulosenitrat]] mit unterschiedlichen Nitrierungsgraden findet Verwendung in der [[Pyrotechnik]], ist ein Bestandteil in [[Nitrozelluloselacke]]n (''Nitrolacke'') und in [[Zelluloid]].

=== Synthese ===
Ester der Salpetersäure werden durch [[Veresterung]] eines [[Alkohole|Alkohols]] mit konzentrierter Salpetersäure erhalten. Die Bildung ist spontan und schwach exotherm. Sie erfordert lediglich etwas konzentrierte Schwefelsäure als Katalysator.

== Literatur ==
* Ulrich Rohmann, Heinrich Sontheimer: ''Nitrat im Grundwasser – Ursachen, Bedeutung, Lösungswege.'' ZfGW-Verlag, Frankfurt am Main 1985, ISBN 3-922671-12-8.
* {{Literatur
   |Autor=Lutz Keppner, Frauke Grimm, Dagmar Fischer
   |Hrsg=[[Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit|BMUB]], [[Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz|BMEL]]
   |Titel=Nitratbericht 2016
   |Datum=2017
   |Kommentar=freier Volltext
   |Online=[http://www.bmub.bund.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Binnengewaesser/nitratbericht_2016_bf.pdf bmub.bund.de]
   |Format=PDF
   |KBytes=
   |OCLC=975369560}}

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="Ge_2014">
{{Literatur
 |Autor=Wensheng Ge, Greg Michalski, Keqin Cai
 |Titel=The Characteristics and Genesis of the Massive Nitrate Deposits in the Turpan-Hami Basin of Xinjiang, China
 |Sammelwerk=Acta Geologica Sinica
 |Band=88
 |Nummer=s1
 |Datum=2014
 |Seiten=218–219
 |Online=[http://www.geojournals.cn/dzXben/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=2014ens1109&year_id=2014&quarter_id=Z1&falg=1 geojournals.cn]
 |Format=PDF
 |KBytes=
 |DOI=10.1111/1755-6724.12269_9}}
</ref>
<ref name="Qin_2012">
{{Literatur
 |Autor=Yan Qin, Yanhe Li, Huiming Bao, Feng Liu, Kejun Hou, Defang Wan, Cheng Zhang
 |Titel=Massive atmospheric nitrate accumulation in a continental interior desert, northwestern China
 |Sammelwerk=[[Geology]]
 |Band=40
 |Nummer=7
 |Datum=2012
 |Seiten=623–626
 |Online=[http://lmr.imr.net.cn/UploadFiles/2014_6_13/2012-2/42Massive%20atmospheric%20nitrate%20accumulation%20in%20a%20continental%20interior%20desert,%20northwestern%20China.pdf lmr.imr.net.cn]
 |Format=PDF
 |KBytes=
 |DOI=10.1130/G32953.1}}
</ref>
</references>

== Weblinks ==
{{Wiktionary|Nitrat}}
{{Wikibooks|Praktikum Anorganische Chemie/ Nitrat}}
* [http://www.inform24.de/nitro.html Nitrat, Nitrit und Nitrosamine: Alles Wurscht?]
* [[Bundesamt für Landwirtschaft]]: [http://www.nitrat.ch/ ''Informationen der Behörden über Nitrat im Trinkwasser (Schweiz)'']
* [[Bundesamt für Umwelt]]: [https://www.bafu.admin.ch/bafu/de/home/themen/wasser/fachinformationen/zustand-der-gewaesser/zustand-des-grundwassers/grundwasser-qualitaet/nitrat-im-grundwasser.html ''Nitrat im Grundwasser (Schweiz)'']
* [http://www.kruenitz1.uni-trier.de/xxx/s/ks02510.htm Salpeter in der „Oekonomische Encyklopädie von J. G. Krünitz“]
* [http://www.dradio.de/dkultur/sendungen/mahlzeit/1339221/ Nitrat – das neue Brainfood. Vom Umweltgift zum Therapeutikum]

{{Normdaten|TYP=s|GND=4115398-4}}

[[Kategorie:Stoffgruppe]]
[[Kategorie:Nitrat|!]]