Wszystkie azotany zawierają jon azotanowy NO− 3. Jon ten wykazuje strukturę płaską. Atom azotu jest w stanie hybrydyzacji sp². Zhybrydyzowane orbitale tworzą wiązania σ z trzema atomami tlenu. Ponadto pokrywanie się niezhybrydyzowanego, prostopadłego do płaszczyzny cząsteczki orbitalu p z odpowiednimi orbitalami p atomów tlenu powoduje utworzenie zdelokalizowanych orbitali π. Poza tym, wokół każdego atomu tlenu zlokalizowane są po dwie niewiążące pary elektronowe. Zgodnie z powyższym, wszystkie wiązania N−O są równocenne. Ich długość wynosi 124 pm, a kąt pomiędzy nimi 120°.
W przypadku przyjęcia przez jon azotanowy kationu, np. metalu czy wodoru i utworzenia soli lub kwasu azotowego, jedna z niewiążących par elektronowych jednego z atomów tlenu jest zużywana na utworzenie z nim wiązania σ. W efekcie następuje wydłużenie wiązania tego atomu tlenu z atomem azotu, a także powiększenie się kąta pomiędzy wiązaniami atomu azotu z pozostałymi atomami tlenu i nieznacznym ich skróceniem.
Estry kwasu azotowego mają wzór ogólny R−O−NO 2, gdzie R jest dowolną resztą organiczną.
Wobec estrów kwasu azotowego zamiast nazwy „azotan związku” (np. azotan celulozy) używa się często niezbyt poprawnej nazwy „nitrozwiązek” (np. nitroceluloza) przysługujących związkom zawierającym grupę nitrową (−NO 2) połączoną bezpośrednio z atomem węgla. Wynika to ze względów historycznych i głębokiego zakorzenienia tych nazw.
Azotany są produktem tlenowej przemiany azotowej tzw. cyklu azotowego realizowanym przez bakterie nitryfikacyjne, odpadowych białek, mocznika oraz amoniaku. W akwarium pochłaniają je niektore rośliny oraz w mniejszym stopniu glony, a usuwane są poprzez przekształcenie do wolnego azotu w cyklu beztlenowej przemiany azotowej, przez bakterie denitryfikacyjne w specjalnym filtrze (denitryfikatorze), przez tzw. strefy beztlenowe w podłożu lub podmianę wody. Azotany są uważane za najmniej szkodliwe ze wszystkich związków azotowych. Dopuszczalne krótkotrwałe stężenie dla ryb w akwariach słodkowodnych wynosi do 50 mg/l. Organizmy morskie mają znacznie mniejszą tolerancję, np. koralowce wymagają zawartości poniżej 5 mg/l.
Stężenia w akwariach słodkowodnych
poniżej 5 mg/l – nieszkodliwe
od 5 czasem 10 mg/l – poziom utrzymywany w akwariach ze specjalnym filtrem (denitryfikatorem)
do 40 mg/l – wspomagają rozwój roślin
40–80 mg/l – powodują wzrost glonów
80–140 mg/l – zahamowanie wzrostu roślin i gwałtowny wzrost glonów
ponad 140 mg/l – niebezpieczne dla ryb i roślin.
Normy spożycia
Akceptowalne dzienne spożycie (ADI) azotanów w Polsce i Unii Europejskiej wynosi 3,65 mg/kg masy ciała[5]a ich dopuszczalna zawartość w wodociągowej wodzie pitnej to 50 mg/l[6].
W połowie XX w. pojawiły się obawy co do szkodliwości azotanów w pożywieniu. Wzrosły one w latach 70. po zaobserwowaniu, że mogą one reagować z aminamidrugorzędowymi z wytworzeniem rakotwórczych N-nitrozoamin[7]. W raporcie opublikowanym w 2003 r. przez Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives stwierdzono jednak, że w ujęciu ogólnym badania epidemiologiczne nie wykazały jednoznacznie zwiększonego ryzyka raka wraz ze wzrostem spożycia azotanów oraz że brak jest dowodów na rakotwórczość azotanów dla ludzi[8]. Potwierdzają to późniejsze badania epidemiologiczne, choć czasem stwierdza się takie powiązanie, zazwyczaj o niedużych efektach[9]. Istnieją jednak grupy ludzi, dla których spożywanie azotanów jest wyraźnie niekorzystne, np. chorzy na przełyk Barretta[7].
Spożywanie azotanów ma też szereg korzystnych efektów zdrowotnych, takich jak obniżenie ciśnienia krwi, poprawa funkcjonowania śródbłonka, inhibicja agregacji płytek krwi, ochrona przez zespołem poreperfuzyjnym, poprawa wydolności fizycznej, ochrona przed mikrobami (np. powodującymi próchnicę zębów, infekcje przewodu pokarmowego lub infekcje skóry)[7][9]. Postuluje się, że zwiększenie norm spożycia azotanów przyniosłoby więcej korzyści zdrowotnych niż efektów niekorzystnych[10].
↑Donald L.D.L.GrangerDonald L.D.L. i inni, Measurement of nitrate and nitrite in biological samples using nitrate reductase and Griess reaction, „Methods in Enzymology”, 268, 1996, s. 142–151, DOI: 10.1016/S0076-6879(96)68016-1, PMID: 8782580(ang.).
↑K.N.K.N.MarshK.N.K.N., J.A.J.A.BoxallJ.A.J.A., R.R.LichtenthalerR.R., Room temperature ionic liquids and their mixtures–a review, „Fluid Phase Equilibria”, 219, 2004, s. 93–98, DOI: 10.1016/j.fluid.2004.02.003(ang.).
↑ abcdeMarkM.GilchristMarkM., Paul G.P.G.WinyardPaul G.P.G., NigelN.BenjaminNigelN., Dietary nitrate – Good or bad?, „Nitric Oxide”, 22 (2), 2010, s. 104–109, DOI: 10.1016/j.niox.2009.10.005 [dostęp 2021-04-06](ang.).
↑Comments, [w:] G.J.A.G.J.A.SpeijersG.J.A.G.J.A., P.A. van denP.A.BrandtP.A. van denP.A., Nitrate (and potential endogenous formation of N-nitroso compounds), Internationally Peer Reviewed Chemical Safety Information/World Health Organization, 2003 (WHO Food Additives Series, vol. 50) [dostęp 2021-04-06], Cytat: Overall, the epidemiological studies showed no consistently increased risk for cancer with increasing consumption of nitrate. These data, combined with the results of the epidemiological studies considered by the Committee at its forty-fourth meeting, do not provide evidence that nitrate is carcinogenic to humans..
↑ abWendyW.BedaleWendyW., Jeffrey J.J.J.SindelarJeffrey J.J.J., Andrew L.A.L.MilkowskiAndrew L.A.L., Dietary nitrate and nitrite: Benefits, risks, and evolving perceptions, „Meat Science”, 120, 2016, s. 85–92, DOI: 10.1016/j.meatsci.2016.03.009 [dostęp 2021-04-06](ang.).
↑D.S.D.S.WikoffD.S.D.S. i inni, Benefit-risk analysis for foods (BRAFO): Evaluation of exposure to dietary nitrates, „Food and Chemical Toxicology”, 120, 2018, s. 709–723, DOI: 10.1016/j.fct.2018.08.031 [dostęp 2021-04-06](ang.).
