概要 — 硝酸イオンは、化学式 NO3− で表される安定した、負電荷をもつ多原子イオンである。1個の中心の窒素原子が3個の酸素原子と結合しており、多原子イオンに分類される。硝酸の共役塩基として、硝酸イオンは自然界と産業の両方で広く見られ、塩として、また水中に溶けたイオンとして存在する。
構造と化学的性質
硝酸イオンは三角平面形の構造をもち、共鳴で安定化されている。負電荷は3つの酸素原子に非局在化しているため、3本の N–O 結合は長さも強さも等しい。電荷は1つの負電荷（原子価 1）であり、一般に希薄な水溶液中では酸化剤としての性質は弱いが、加熱された条件や強い還元条件では酸化剤として働くことがある。
一般的な化合物と生成
多くの金属塩やアルカリ金属塩の硝酸塩は、経済的にも歴史的にも重要である。例として次のものがある。
- 硝酸カリウム — 歴史的には火薬に用いられ、現在も肥料や花火に使われる。
- 硝酸ナトリウム — 肥料として、また一部の伝統的用途では食品保存にも用いられる。
- 硝酸アンモニウム — 高窒素肥料として広く製造され、酸化性があり、ときに爆発性を示すことで知られる。
用途と例
硝酸塩は、植物が主として硝酸の形で窒素を取り込むため、農業において中心的な役割を果たす。そのため硝酸塩は多くの肥料の重要な成分である。硝酸塩は産業や日用品にも現れ、特定の食品の塩漬け工程では歴史的に硝酸ナトリウムが用いられ、いくつかの硝酸塩は推進剤や爆薬の酸化剤として使われる。
環境と健康への側面
硝酸イオンは水に非常に溶けやすいため、土壌を通って地下水へ移動しやすい。飲料水中の硝酸濃度の上昇は、多くの農業地域で公衆衛生上の懸念となっており、乳児メトヘモグロビン血症などのリスクと結び付けられている。生態系では、硝酸の過剰は湖や沿岸水域の栄養塩の増加と富栄養化を招き、藻類ブルームや酸素欠乏の原因となる。
区別と特記事項
硝酸イオンは、窒素の酸化状態が低く、反応性や毒性が異なる亜硝酸イオン（NO2−）とは化学的に異なる。硝酸塩は加熱により、金属硝酸塩では窒素酸化物、酸素、金属酸化物へ分解することがある。いくつかの形態は強い酸化剤であり、有機燃料と混合すると爆発性を示すことがある。関連する話題や個別の化合物の詳細は、関連分子や、アンモニアからの生成に関する要約などの産業資料を参照するとよい。さらに、一般的なイオン種（原子価）や、個別の化学項目（多原子イオン、酸素、窒素）に関する一般的な資料から、技術的背景を補うことができる。
注記：多くの硝酸塩は水に溶けやすく比較的安定だが、例外や安全上の注意もある。特に、熱、汚染、密閉状態によって危険な分解が起こりうる。規制や地域の指針については、適切な化学安全・環境当局の情報を参照すること（硝酸カリウム、肥料）。