CITRAN SODNÝ (C6H5O7NA3): ŠTRUKTÚRA, POUŽITIE, VLASTNOSTI - CHÉMIA - 2025

Citrát sodný je sodná soľ kyseliny citrónovej. To sa skladá z citrátovom aniónového C ₆ H ₅ O ₇ ^{3 -} a tri sodíka Na ⁺ katiónov . Jeho molekulárnej vzorec je C ₆ H ₅ O ₇ Na ₃ alebo v jeho rozšírenej forme: NaOOC-CH _2, -C (Coon) (OH) -CH ₂ -COONa. Citrát sodný je konjugovaná báza kyseliny citrónovej, to znamená, že sa teoreticky získava z tejto kyseliny nahradením každého H ⁺ protónu -COOH za sodík Na ⁺ .

Môže sa pripraviť v bezvodej forme (bez vody v zložení) alebo v hydratovanej forme s 2 alebo 5 molekulami vody. Je to zlúčenina, ktorá, keď je bezvodá (bez vody), má tendenciu absorbovať vodu z prostredia.

Molekula citranu trojsodného. Autor: Marilú Stea.

Citran sodný funguje ako tlmivý roztok, to znamená, že stabilizuje pH, ktoré je mierou kyslosti alebo zásaditosti vodného roztoku. Má tiež vlastnosť tvoriť stabilnú zlúčeninu s iónmi vápnika Ca2 ⁺ , citranom vápenatým .

Používa sa napríklad v potravinárskom priemysle, aby sa zabránilo kravskému mlieku vo vytváraní hrudiek, ktoré sú pre dojčatá ťažko stráviteľné.

V laboratóriách bioanalýzy sa používa na prevenciu zrážania krvi, ktorá sa odoberá pacientom pri určitých testoch. Zabraňuje tiež zrážaniu krvi použitej pri transfúziách. Je široko používaný v bezfosfátových detergentoch, pretože nie je znečisťujúci.

štruktúra

Citran sodný je tvorený tromi iónmi sodíka Na ⁺ a jedným citrátovým iónom.

Citrátový ión je tvorený reťazcom troch atómov uhlíka, na ktoré sú naviazané 3 karboxyláty ^- COO ^- (jeden pre každý atóm uhlíka) a hydroxylová skupina - OH na strednom atóme uhlíka.

Každý z Na 3 ⁺ ióny je prepojený s -COO ^- skupinu .

Štruktúra citranu trisodného. Ju. Zdroj: Wikimedia Commons.

názvoslovie

- Citran sodný

- citrát trisodný

- trisodný 2-hydroxypropán-1,2,3-trikarboxylát

vlastnosti

Fyzický stav

Biela alebo bezfarebná kryštalická tuhá látka.

Molekulová hmotnosť

258,07 g / mol

Bod topenia

300 ° C

rozpustnosť

Je veľmi dobre rozpustný vo vode: 42,5 g / 100 ml pri 25 ° C. Je prakticky nerozpustný v alkohole.

pH

5% vodný roztok citranu sodného má pH medzi 7,5 a 9,0, to znamená, že je mierne zásaditý.

Chemické vlastnosti

Citran sodný je tlmivý roztok, čo znamená, že stabilizuje pH, čo je mierou kyslosti alebo zásaditosti vodného roztoku. Stabilizáciou pH citrát neumožňuje, aby sa roztok stal kyslým alebo zásaditým nad určité hodnoty.

Ak existujú nadbytočné protóny, H ⁺ ich vezme na konverziu svojich skupín ^- COOO na skupiny ^- COOOH. Naopak, ak existuje veľa skupín OH ^- vzdáva sa protónov svojich skupín - COOOH a konvertuje ich na skupiny ^- COOO .

Keď je transformovaný do organizmu, poskytuje 3 molekulami HCO ₃ ^- pre každú molekulu citrátu.

Ďalšie vlastnosti

Jeho kryštály sú lahodné, to znamená, že absorbujú vodu zo vzduchu. Dihydrát citranu sodného je vo vzduchu stabilnejší.

Ak sa dihydrát zahrieva, keď dosiahne 150 ° C, stáva sa bezvodým (bez vody).

Podobne ako kyselina citrónová, aj citrát sodný chutí kyslo.

získanie

Citran sodný sa zvyčajne vyrába pridaním uhličitanu sodného do roztoku kyseliny citrónovej, až kým šumenie neustane. Šumenie je spôsobené vývojom oxidu uhličitého CO ₂ :

Na ₂ CO ₃ + citrát Kyselina citrónová → sodný + CO ₂ ↑

Voda sa potom odparí z roztoku, aby vykryštalizovala produkt.

Môže sa tiež pripraviť spracovaním roztoku síranu sodného citranom vápenatým:

Na ₂ SO ₄ + citran vápenatý → sodný citrát + CaSO ₄ ↓

Roztok sa prefiltruje, aby sa odstránili pevné látky CaSO ₄ , ktorý sa vyzrážal. Roztok sa potom koncentruje, a preto citran sodný kryštalizuje.

Poloha v prírode

Citran sodný je konjugovaná báza kyseliny citrónovej, ktorá je prírodnou zlúčeninou nachádzajúcou sa vo všetkých živých organizmoch, pretože je súčasťou ich metabolizmu, ktorý je mechanizmom rozvoja energie v bunkách.

aplikácia

V potravinárskom priemysle

Citran sodný má v potravinárskom priemysle rôzne použitie, napríklad ako regulátor kyslosti, sekvestrant, stabilizátor, povrchovo aktívne činidlo alebo emulgátor.

Používa sa okrem iného v nápojoch, mrazených dezertoch a špeciálnych syroch.

Umožňuje vyhnúť sa koagulácii mlieka, takže sa pridáva do kravského mlieka, ktoré sa používa na kŕmenie dojčiacich detí. Týmto spôsobom zrazeniny alebo tvrdé syreniny, ktoré sa ťažko trávia, sa nevytvárajú žalúdkom detí.

Citran sodný sa môže pridať do mlieka, takže sa v žalúdku nevytvárajú zhluky. Autor: Couleur. Zdroj: Pixabay.

Používa sa na urýchlenie fixácie farieb v konzervovanom bravčovom alebo hovädzom mäse, to znamená v mäse, ktoré bolo ošetrené, aby sa zabránilo znehodnoteniu. V nich sa nahrádza až 50% kyseliny askorbovej.

Tvrdené bravčové mäso, ktoré pravdepodobne obsahuje citrát sodný. Autor: Ben Kerckx. Zdroj: Pixabay.

Pomáha tiež predchádzať zrážaniu krvi v čerstvom hovädzom mäse (ako sú steaky).

V medicíne

Používa sa ako alkalizačné činidlo, pretože neutralizuje nadbytok kyseliny v krvi a moči. Je určený na liečbu metabolickej acidózy, ktorá sa vyskytuje, keď telo produkuje príliš veľa kyseliny.

Po požití citrátového iónu sa stáva hydrogenuhličitanový ión, ktorý je systémovým alkalizačným činidlom (to znamená celého organizmu), v dôsledku čoho sú ióny H ⁺ neutralizované , pH krvi sa zvyšuje a acidóza sa obracia alebo eliminuje. ,

Citrát sodný slúži ako neutralizačné činidlo pre žalúdočné ťažkosti.

Používa sa ako vykašliavateľ a vyhýbavo. Má diuretický účinok. Zvyšuje vylučovanie vápnika močom, preto sa používa pri hyperkalcémii, ktorá je v prípade nadmerného množstva vápnika v krvi.

Slúži tiež na uľahčenie odstránenia olova v prípade otravy olovom.

Pri nadmernom podávaní môže okrem iných príznakov spôsobiť alkalozu, svalové kŕče v dôsledku poruchy funkcie prištítnych teliesok a zníženie srdcových funkcií v dôsledku zníženia hladiny vápnika v krvi.

Citrát sodný sa používa pri transfúziách. Pridáva sa do krvi spolu s dextrózou, aby sa zabránilo zrážaniu.

Uložená krv na transfúziu. Pravdepodobne obsahuje citran sodný. Autor: Kshirl02. Zdroj: Pixabay.

Pečeň bežne metabolizuje citrát získaný pri transfúzii pečeňou, avšak počas transfúzií veľkého množstva môže byť kapacita pečene prekročená.

V takýchto prípadoch, pretože citrát tvorí komplex s vápnikom, vedie k poklesu vápnikového iónu Ca2 ⁺ v krvi. To môže viesť k otravnosti, chveniu, mravčeniu atď. Preto sa transfúzia musí vykonávať pomaly.

Vo farmaceutickom priemysle

Okrem mnohých iných použití sa používa na prevenciu stmavovania liekov obsahujúcich železo a triesloviny.

Pri krvných testoch

Používa sa ako antikoagulant pri odbere krvi alebo keď sa musí uchovávať, pretože pôsobí ako chelátor vápenatých iónov Ca2 ⁺ , to znamená, že sa viaže na vápenaté ióny a vytvára citrát vápenatý, ktorý nie je ionizovaný.

Používa sa pri koagulačných testoch a pri určovaní rýchlosti sedimentácie červených krviniek.

Krvný test. Autor: Bokskapet. Zdroj: Pixabay.

Používa sa ako antikoagulant počas plazmaferézy, čo je postup na odstránenie nadbytočných látok škodlivých pre telo z krvi.

Pri syntéze nanočastíc

Používa sa ako stabilizátor pri syntéze nanočastíc zlata. Dihydrát citranu trojsodného sa pridá do kyseliny chlóruurovej za vzniku vínovo-červenej suspenzie.

Citrát sodný slúži ako redukčné činidlo a ako antiagregačné činidlo, pretože sa adsorbuje na nanočastice.

V dôsledku negatívneho náboja citrátu sa častice navzájom odpudzujú, aby sa zabránilo aglomerácii a vytvoreniu stabilnej disperzie. Čím vyššia je koncentrácia citrátu, tým menšie sú častice.

Tieto nanočastice sa používajú na prípravu lekárskych biosenzorov.

V detergentoch šetrných k životnému prostrediu

Citran sodný sa široko používa v tekutých detergentoch bez fosfátov. Je to tak preto, že jeho environmentálne správanie je neškodné, pretože je metabolitom nájdeným vo všetkých živých organizmoch.

Je ľahko biologicky odbúrateľný a slabo toxický pre vodné organizmy. Z tohto dôvodu sa považuje za čistiaci prostriedok s ekologickými vlastnosťami.

Pri zlepšovaní využívania bitúmenových pieskov

Ropné piesky sú piesočné útvary bohaté na bitúmen alebo decht, materiál podobný rope.

Citran sodný bol úspešne testovaný v spojení s hydroxidom sodným na extrakciu oleja z dechtových pieskov.

Predpokladá sa, že spojením citrátu s pieskovcom tvoria ióny -COO ^- citrátu veľké množstvo negatívnych nábojov na časticiach oxidu kremičitého. To vedie k lepšiemu oddeleniu piesku od bitúmenu jednoducho odpudzovaním negatívnych nábojov v štrku od negatívnych nábojov bitúmenu.

V iných aplikáciách

Používa sa vo fotografii, na odstránenie stopových kovov, na elektrolytické pokovovanie a na odstránenie SO ₂ z odpadových plynov.

Referencie

1. Americká národná lekárska knižnica. (2019). Citran sodný. Získané z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. McNamara, C. (2017). Odber a manipulácia s krvou. V Dacie and Lewis Practical Hematology (12. vydanie). Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
3. Steber, J. (2007). Ekotoxicita zložiek čistiacich prostriedkov. V príručke na čistenie / dekontamináciu povrchov. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
4. Xiang, B. a kol. (2019). Štúdium úlohy citranu sodného pri oslobodení bitúmenu. Energy Fuels 2019, 33, 8271-8278. Obnovené z adresy pubs.acs.org.
5. Heddle, N. a Webert, KE (2007). Transfúzna medicína. In Blood Bank and Transfusion Medicine (Druhé vydanie). Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
6. Sudhakar, S. a Santhosh, PB (2017). Nanomateriály zlata. Pokroky v biomembráne a lipidovej sebazostavení. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
7. Elsevier (redakčný) (2018). Kapitola 8. Nanometal. V základoch a aplikáciách nano kremíka v plazme a Fullerine. Súčasné a budúce trendy Micro a Nano Technologies. Strany 169-203. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.