NATRIUMSITRAATTI (C6H5O7NA3): RAKENNE, KÄYTTÖ, OMINAISUUDET - KEMIA - 2024

Natriumsitraatti on natriumsuola sitruunahappoa. Se koostuu sitraattianionista C ₆ H ₅ O ₇ ^{3 -} ja kolmesta natrium Na ⁺ -kationista. Sen molekyylikaava on C ₆ H ₅ O ₇ Na ₃ tai sen laajennetussa muodossa: NaOOC-CH ₂ -C (COONa) (OH) -CH ₂ -COONa. Natriumsitraatti on sitruunahapon konjugaattiemäs, ts. Se saadaan teoreettisesti viimeksi mainitusta korvaamalla jokainen –COOH: n H ⁺ -protoni natriumnaatilla ⁺.

Se voidaan valmistaa vedettömässä muodossa (ilman vettä koostumuksessaan) tai hydratoidussa muodossaan 2 tai 5 vesimolekyylin kanssa. Se on yhdiste, joka vedettömänä (ilman vettä) pyrkii absorboimaan vettä ympäristöstä.

Trinatriumsitraattimolekyyli. Kirjoittaja: Marilú Stea.

Natriumsitraatti toimii puskurina, mikä tarkoittaa, että se stabiloi pH: n, joka on vesiliuoksen happamuuden tai emäksisyyden mittari. Sillä on myös ominaisuus muodostaa vakaa yhdiste kalsium Ca2 ⁺ -ionien kanssa, kalsiumsitraatti.

Sitä käytetään esimerkiksi elintarviketeollisuudessa estämään lehmänmaitoa muodostuvan mökin muodostumisesta, jota vauvojen on vaikea sulattaa.

Bioanalyysilaboratorioissa sitä käytetään estämään potilailta tiettyihin kokeisiin otettu veri hyytymistä. Se estää myös verensiirtoissa käytetyn veren hyytymisen. Sitä käytetään laajalti fosfaatittomissa pesuaineissa, koska se ei ole pilaantumista.

Rakenne

Trinatriumsitraatti koostuu kolmesta Na ⁺ natriumionista ja yhdestä sitraatti-ionista.

Sitraatti-ioni koostuu kolmesta hiiliatomista koostuvasta ketjusta, johon on kiinnittynyt 3 karboksylaattia –COO ^- (yksi jokaiselle hiiliatomille) ja hydroksyyli-OH keskeisen hiilen kohdalla.

Kukin 3 Na ⁺ ionien on kiinnitetty -COO ^- ryhmään.

Trinatriumsitraatin rakenne. Ju. Lähde: Wikimedia Commons.

nimistö

- Natriumsitraatti

- trinatriumsitraatti

- trinatrium-2-hydroksipropaani-1,2,3-trikarboksylaatti

ominaisuudet

Fyysinen tila

Valkoinen tai väritön kiteinen kiinteä aine.

Molekyylipaino

258,07 g / mol

Sulamispiste

300 ºC

Liukoisuus

Se liukenee hyvin veteen: 42,5 g / 100 ml 25 ° C: ssa. Se on käytännössä liukenematon alkoholiin.

pH

Natriumsitraatin 5-prosenttisen vesiliuoksen pH on välillä 7,5 - 9,0, ts. Se on lievästi emäksinen.

Kemiallisia ominaisuuksia

Natriumsitraatti on puskuri, mikä tarkoittaa, että se stabiloi pH: n, joka on vesiliuoksen happamuuden tai emäksisyyden mitta. Stabiloimalla pH: n, sitraatti ei anna liuoksesta muuttua happamaksi tai emäksiseksi yli tiettyjen arvojen.

Kun on protonien ylimäärästä, H ⁺ vie ne muuntaa niiden -COO ^- ryhmät -COOH ryhmiä. Kääntäen, jos on paljon OH-ryhmää ^{- se} luopuu protonit sen -COOH ryhmien ja muuntaa ne COO ^-.

Kun elin muuntaa sen, se tuottaa 3 HCO _3- molekyyliä ^- jokaiselle sitraattimolekyylille.

Muut ominaisuudet

Sen kiteet ovat himmeitä, ts. Ne imevät vettä ilmasta. Natriumsitraattidihydraatti on vakaampaa ilmassa.

Jos dihydraatti lämmitetään, muuttuu vedetömäksi (ilman vettä), kun se saavuttaa 150ºC.

Kuten sitruunahappo, natriumsitraatti maistuu hapanta.

Saada

Natriumsitraatti valmistetaan yleensä lisäämällä natriumkarbonaattia sitruunahappoliuokseen, kunnes kuohuminen lakkaa. Pehmeys johtuu hiilidioksidin CO ₂: n kehityksestä:

Na ₂ CO ₃ + sitruunahappo → natriumsitraatti + CO ₂ ↑

Sitten vesi haihdutetaan liuoksesta tuotteen kiteyttämiseksi.

Sitä voidaan valmistaa myös käsittelemällä natriumsulfaattiliuosta kalsiumsitraatilla:

Na ₂ SO ₄ + kalsiumsitraatti → natriumsitraatti + CaSO ₄ ↓

Liuos suodatetaan kiinteä aine CaSO ₄, joka on saostunut. Liuos konsentroidaan sitten ja siten natriumsitraatti kiteytyy.

Sijainti luonnossa

Natriumsitraatti on sitruunahapon konjugoitu emäs, joka on luonnollinen yhdiste, jota löytyy kaikista elävistä organismeista, koska se on osa niiden aineenvaihduntaa, mikä on mekanismi kehittää energiaa soluissa.

Sovellukset

Elintarviketeollisuudessa

Natriumsitraatilla on erilaisia ​​käyttötapoja elintarviketeollisuudessa, esimerkiksi happamuuden säätelijänä, sekvestranttinä, stabilointiaineena, pinta-aktiivisena aineena tai emulgointiaineena.

Sitä käytetään juomissa, jäädytetyissä jälkiruokissa ja erikoisjuustoissa muun muassa.

Se mahdollistaa maidon hyytymisen välttämisen, joten se lisätään lehmänmaitoon, jota käytetään imettävien lasten ruokintaan. Tällä tavalla lasten vatsa ei synny hyytymiä tai kovia juustoraasteita, joita on vaikea sulattaa.

Natriumsitraattia voidaan lisätä maitoon siten, että mahassa ei muodostu palamia. Kirjoittaja: Couleur. Lähde: Pixabay.

Sitä käytetään nopeuttamaan suolatun sianlihan tai naudanlihan, ts. Lihan, värjäytymistä kiihtymisen estämiseksi. Näissä korvataan jopa 50% askorbiinihappoa.

Kovetettu sianliha, joka sisältää todennäköisesti natriumsitraattia. Kirjoittaja: Ben Kerckx. Lähde: Pixabay.

Se auttaa myös estämään tuoreen naudanlihan (kuten pihvien) veren hyytymistä.

Lääketieteessä

Sitä käytetään alkalisoivana aineena, koska se neutraloi ylimääräisen hapon veressä ja virtsassa. Se on tarkoitettu sellaisen metabolisen asidoosin hoitoon, joka tapahtuu, kun elimistö tuottaa liian paljon happea.

Kun sitraatti-ioni on nielty, siitä tulee bikarbonaatti-ionia, joka on systeeminen alkalisoiva aine (eli koko organismin) ja seurauksena H ⁺ -ionit neutraloituvat, veren pH nousee ja asidoosi kääntyy tai poistuu.

Natriumsitraatti toimii neutraloivana aineena vatsavaivat.

Sitä käytetään odottavana ja ärsyttävänä. Sillä on diureettista vaikutusta. Se lisää kalsiumin erittymistä virtsaan, minkä vuoksi sitä käytetään hyperkalsemiassa, jolloin veressä on liikaa kalsiumia.

Se auttaa myös lyijyn poistamista lyijymyrkytysten yhteydessä.

Yli annettuna se voi aiheuttaa alkaloosia, lisäkilpirauhanen toimintahäiriöistä johtuvia lihaskramppeja ja sydämen toiminnan heikkenemistä veren kalsiumpitoisuuden laskun takia.

Natriumsitraattia käytetään verensiirtoissa. Se lisätään vereen yhdessä dekstroosin kanssa estämään sen hyytymistä.

Varastoitu veri verensiirtoja varten. Se sisältää todennäköisesti natriumsitraattia. Kirjoittaja: Kshirl02. Lähde: Pixabay.

Normaalisti maksa metaboloi nopeasti verensiirrossa saadun sitraatin, mutta suurten määrien verensiirtojen aikana maksan kapasiteetti saattaa ylittyä.

Tällaisissa tapauksissa, koska sitraatti muodostaa kompleksin kalsiumin kanssa, veressä tapahtuu kalsiumioni Ca ^{2+: n} väheneminen. Tämä voi johtaa päänsärkyyn, vapinaan, pistelyyn jne. Siksi verensiirto on suoritettava hitaasti.

Lääketeollisuudessa

Monien muiden käyttötapojen joukossa sitä käytetään estämään lääkkeiden tummenemista, joissa on rautaa ja tanniineja.

Verikokeissa

Sitä käytetään antikoagulanttina verenkeruussa tai kun se on säilytettävä, koska se toimii kalsium Ca ²⁺ -ionien kelaattorina, ts. Se sitoutuu kalsiumioneihin muodostaen kalsiumsitraatin, joka ei ole ionisoitunut.

Sitä käytetään hyytymistesteissä ja punasolujen saostumisnopeuden määrittämisessä.

Verikoe. Kirjoittaja: Bokskapet. Lähde: Pixabay.

Sitä käytetään antikoagulanttina plasmafereesin aikana, menetelmä, jolla poistetaan verestä ylimääräiset aineet, jotka ovat haitallisia keholle.

Nanohiukkasten synteesissä

Sitä käytetään stabilointiaineena kullan nanohiukkasten synteesissä. Trinatriumsitraattidihydraatti lisätään kloorihappohappoon, jolloin muodostuu viininpunainen suspensio.

Natriumsitraatti toimii pelkistävänä aineena ja kiinnittymisenestoaineena, koska se adsorboituu nanohiukkasiin.

Sitraatin negatiivisen varauksen vuoksi hiukkaset hylkivät toisiaan välttäen taajautumista ja muodostaen stabiilin dispersion. Mitä suurempi sitraattipitoisuus, sitä pienemmät hiukkaset.

Näitä nanohiukkasia käytetään lääketieteellisten biosensorien valmistukseen.

Ympäristöystävällisissä pesuaineissa

Natriumsitraattia käytetään laajalti fosfaatittomissa nestemäisissä pesuaineissa. Tämä johtuu siitä, että sen ympäristökäyttäytyminen on vaaratonta, koska se on metaboliitti, jota löytyy kaikista elävistä organismeista.

Se on helposti biohajoavaa ja heikosti myrkyllistä vesieliöille. Tästä syystä sitä pidetään puhdistusaineena, jolla on ympäristöystävällisiä ominaisuuksia.

Tervahiekan hyödyntämisen parantamisessa

Öljyliekot ovat hiekkaisia ​​muodostelmia, joissa on runsaasti bitumia tai tervaa, materiaalia, joka on samanlainen kuin öljy.

Natriumsitraatti on onnistuneesti testattu yhdessä natriumhydroksidin NaOH kanssa öljyn poistamiseksi tervahiekasta.

Uskotaan, että yhdistämällä sitraatti kanssa hiekkakivi, -COO ^- ionien sitraatti muodostaa suuri määrä negatiivisia varauksia piidioksidin hiukkasia. Tämä tuottaa hiekan paremman erotuksen bitumista poistamalla yksinkertaisesti soran negatiiviset varaukset bitumin negatiivisilta varauksilta.

Muissa sovelluksissa

Sitä käytetään valokuvauksessa, hienometallien poistamiseen, galvanointiin ja SO _{2: n} poistamiseen jätekaasuista.

Viitteet

1. Yhdysvaltain lääketieteellinen kirjasto. (2019). Natriumsitraatti. Palautettu: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. McNamara, C. (2017). Veren kerääminen ja käsittely. Julkaisussa Dacie and Lewis Practical Hematology (Twelveth Edition). Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
3. Steber, J. (2007). Tuotteiden ainesosien puhdistamisen ekotoksisuus. Käsikirja pintojen puhdistamiseen / puhdistamiseen. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
4. Xiang, B. et ai. (2019). Tutkimus natriumsitraatin asemasta bitumin vapautumisessa. Energiapolttoaineet 2019, 33, 8271-8278. Palautettu pubs.acs.org-sivustosta.
5. Heddle, N. ja Webert, KE (2007). Verensiirtolääketiede. Verenpankkitoiminnassa ja verensiirrossa (toinen painos). Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
6. Sudhakar, S. ja Santhosh, PB (2017). Kultaiset nanomateriaalit. Ennakkoon biomembraaneissa ja lipidien itsekokoonpanossa. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
7. Elsevier (toimitus) (2018). Luku 8. Nanometal. Nano-piin perusteissa ja sovelluksissa plasmonikissa ja täyteaineissa. Nykyiset ja tulevaisuuden trendit Mikro- ja nanoteknologiat. Sivut 169-203. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.