NÁTRIUM-BENZOÁT: SZERKEZET, TULAJDONSÁGOK, FELHASZNÁLÁSOK ÉS KOCKÁZATOK - KÉMIA - 2026

A nátrium-benzoát egy szerves sót, amely a kémiai képlete C ₆ H ₅ COONa. A benzoesav és a nátrium-hidroxid közötti semlegesítési reakció során állítják elő vagy előállítják. Az eredmény egy fehér szilárd anyag (alsó kép), amely vízben oldódik és 120 ° C-on hevül.

Ez a só természetesen megtalálható a különféle gyümölcsökben és zöldségek más részeiben, például: áfonya, szilva, mazsola, fahéj, szegfűszeg és alma. Ez az algák és a növények metabolitja.

Nátrium-benzoát-por. Forrás: Chemik10 a lengyel Wikipedia-ban

A nátrium-benzoát nem halmozódik fel a testben, mivel gyorsan kombinálódik a glicin aminosavval, így hippursavat képez, amely szabadon ürül a vizelettel.

Ezt a vegyületet élelmiszer-tartósítószerrel együtt használják, hatásosabb savas pH-nál. Ennek oka a szerves savak jelenléte, amelyek megfelelő pH-t biztosítanak az élelmiszernek a nátrium-benzoát működéséhez; amely önmagában protonálódik benzoesavgá.

Ezt a sót a karbamid-ciklus örökölt anyagcsere-rendellenességeinek kezelésére is alkalmazzák, amely egy közbenső metabolit felhalmozódását eredményezi, amelyben az azt feldolgozó enzim hiányos.

A kémiai biztonságról szóló nemzetközi program nem talált a nátrium-benzoát káros hatásait az emberekre, 647-825 mg / testtömeg-kg fogyasztás esetén.

Ugyanakkor arról számoltak be, hogy a nátrium-benzoát pszeudo-allergiás reakciókat válthat ki és súlyosbíthatja a tüneteket olyan esetekben, amikor a csalánkiütés és asztma gyakori.

A nátrium-benzoát szerkezete

A nátrium-benzoát szerkezete. Forrás: Kamil9243

A felső kép a nátrium-benzoát szerkezetét mutatja gömbölyű modellel. Az aromás gyűrű látható szabad szemmel, a karboxilát-csoport, -COO ^-, a hozzá kapcsolódó (az egyik a piros gömbök); ez utóbbi viszont elektrosztatikusan vonzza a Na ⁺ kationt (lila gömb).

Mivel a két ion közötti méretbeli különbség nagy (összehasonlítsuk a képen), nem meglepő, hogy a nátrium-benzoát-kristályok rácsos energiája alacsony. Ez azt eredményezi, hogy kristályai természetes hajlamosak poláris oldószerekben való oldódásra vagy kémiai reakciók sorozatára.

C ₆ H ₅ COO ^- képes két hidrogénkötést elfogadni két vízmolekulából, ami elősegíti a hidratálódását. Eközben a Na ⁺ is végül is szolvatált a víz, leküzdésében az elektrosztatikus erők, hogy tartsa csatolt C ₆ H ₅ COO ^-.

Így, ez a só áll a C ₆ H ₅ COO ^- és Na ⁺ ionok, amelyek úgy vannak elrendezve, rendezett módon, hogy létrejöjjön kristályok. Kristályszerkezetére vonatkozó információk az irodalomban nem állnak rendelkezésre, így ennek a sónak az egységsejt típusa ismeretlen.

Tulajdonságok

Kémiai nevek

-Nátrium benzoát

-Benzoesav-nátriumsó

-Sobenato

-Antimol.

Fizikai leírás

Fehér szemcsék vagy kristályos por. Színtelen kristályos por.

Szag

WC.

Íz

Keserédes, összehúzó és kellemetlen.

gyújtási pont

> 100 ° C

Öngyulladás

> 500 ° C

Sűrűség

1,50 g / cm ³.

Oldhatóság

- Oldódik folyékony ammóniában és piridinben.

- Etanolban térben oldódik: 8,22 g / 100 g 25 ° C-on.

-Metanolban oldhatóbb, mint etanolban: 8,22 g / 100 g 15 ° C-on.

Stabilitás

Az ajánlott tárolási körülmények között stabil. Érzékeny a páratartalomra, benzoesavvá hidrolizálhat. Nem összeférhető erős oxidáló szerekkel, lúgokkal és ásványi savakkal.

bomlás

120 ° C-on (248 ° F) történő bomlásig hevítve heves nátrium-oxid füstöt és más, mérgező és rákkeltő összetevőket bocsát ki.

Mivel 120 ° C-on bomlik, megakadályozza a forráspontja és olvadáspontjának pontos meghatározását, mivel ezeknek a paramétereknek a jelentett értéke elméleti becslés.

pH

Közel 8, vízben oldva. Vagyis ez egy bázikus só. Ez azért van, mert hidrolizál, hogy kiadja OH ^- ionok.

Felületi feszültség

72,9 mN / cm 20 ° C-on, 1 g / l víz oldatában.

Szintézis

A nátrium-benzoát szintézisében részt vevő benzoesavat elsősorban három módszerrel állítják elő:

-A naftalin vanádium-pentoxiddal oxidálódik, és ftálsavanhidridet képez. Ez a vegyület dekarboxilezésen megy keresztül, így benzoesav képződik, mivel szerkezetében két aromás gyűrűvel úgy tűnik, hogy két -COO csoport kondenzálódik.

-A toluolt salétromsav hozzáadásával oxidálják benzoesavgá. Ebben a reakcióban a metilcsoport "csak" karboxilcsoporttá oxidálódik:

C ₆ H ₅ CH ₃ => C ₆ H ₅ COOH

- És végül, a benzotrichloridot ásványi savak hatására hidrolizálják, így a benzoesav származik.

E három módszer bármelyikével nyert benzoesavat kapunk, majd feloldjuk nátrium-hidroxidban. Ezek a vegyületek semlegesítési reakción mennek keresztül, nátrium-benzoátot és vizet állítva elő.

C ₆ H ₅ COOH + NaOH => C ₆ H ₅ COONa + H ₂ O

A reakciót nátrium-karbonáttal is végrehajthatjuk, bár annak hozama a kívántnál kisebb lehet.

Alkalmazások

Ételekben

A nátrium-benzoát élelmiszer-tartósítószer, amely képes gátolni vagy lelassítani a fermentációs folyamatot, a savasodást vagy bármilyen folyamat romlását. Ezenkívül a nátrium-benzoát gombaölő hatású.

Ez a só képes kiküszöbölni az ételeket, baktériumokat és gombákat. Tartósító hatása hatékonyabb, ha a pH <6; vagyis savas körülmények között. Ezért ecetet (ecetsavat) tartalmazó konzervekben és salátaöntetekben használják.

A nátrium-benzoátot a szénsavval rendelkező szénsavas italok és üdítőitalok tartósítására használják. Szintén citromsavban gazdag dzsemekben és általában olyan savakkal ellátott élelmiszerekben is, amelyek savas környezetet teremtenek.

Ezenkívül takarmányban is felhasználják, amelynek nátrium-benzoát koncentrációja 0,1%. Az élelmiszerekben tartósítószerként használt benzoesav és nátrium-benzoát maximális mennyisége nem haladja meg a 2000 mg / kg élelmet.

Orvosi kezelés

Akut hyperammonemia

A nátrium-fenil-acetátot és a nátrium-benzoátot adjuváns kezelések formájában használják akut hyperammonemia és az azzal járó encephalopathia kezelésére karbamid-ciklus rendellenességben szenvedő betegek esetén.

Ezeket a vegyületeket ritka betegségek gyógyszerei közé sorolják. Ez a megjelölés azon gyógyszerekre vonatkozik, amelyek gazdasági szempontból nem jövedelmezőek.

Skizofrénia

A nátrium-benzoátot kísérletileg használták a skizofrénia kezelésére. A kutatás központi része a D-aminosav-oxidáz enzimek gátlásának szerepe a kezelésben, egy olyan tevékenység, amelyet a nátrium-benzoát játszik.

Arginosuccinic aciduria

A nátrium-benzoátot arginoszukcinsav-aciduria kezelésére használják, amely egy öröklött anyagcsere-rendellenesség, amely a betegekben az ammónium-koncentráció emelkedését okozhatja, és képes befolyásolni a központi idegrendszert.

inhibitor

-Ez az arachidonát-15-lipoxigenáz enzim inhibitora, egy olyan enzim, amelyet a gyógyszeripar vizsgál meg a szívkoszorúér betegségében való részvétel szempontjából.

- Gátolja a triacilglicerid lipáz enzim, egy enzim hatását, amely felszabadítja a glicerint és a zsírsavakat a vékonybélben, lehetővé téve ezáltal az élelmiszerekben található lipidek felszívódását.

Lehetséges, hogy nátrium-benzoátot alkalmaznak a lipidek, például a triacil-gliceridek bélben történő felszívódásának szabályozására.

Örökletes rendellenességek

A nátrium-benzoátot számos, az aminosav-anyagcserével kapcsolatos öröklött rendellenesség kezelésére használják, ideértve a következőket: hiperargininémia kezelése és az ornitin-transzlokáz enzimhiány kezelése.

Egyéb

- Alkohol alapú öblítésekben és ezüstfényezésben használják. Ezenkívül pirotechnikai vegyületek előállításában is felhasználják, mivel azok felelősek a bekapcsoláskor keletkező sípért.

- Korróziógátlóként használják, ami a só előállításának egyik fő követelménye. Hűtőközegben, fagyállóban és más vízbázisú rendszerekben is felhasználják.

-A műanyagok, például a polipropilén összetételében javítják szilárdságukat és tisztaságukat.

- Stabilizátorként szolgál a fürdőszobákban és a fényképészeti folyamatokban.

kockázatok

Az FDA az nátrium-benzoátot "általában biztonságosnak" osztályozza, az élelmiszer tömegének 0,1% -ának megfelelő adagokban. A bőrrel és a szemmel érintkezve nem tekinthető irritáló hatásúnak, tehát elmondható, hogy az akut toxicitás alacsony.

A nátrium-benzoát azonban érintkezéskor nem immunválaszokat (pszeudoallergiát) okozhat. Ez a hatás ritka normál embereknél, de a csalánkiütés vagy asztma tüneteinek gyakori epizódjainál a tünetek gyakorisága megnőhet.

Patkányokkal és egerekkel végzett vizsgálatok során nem találtak bizonyítékot a nátrium-benzoát karcinogén hatására.

Felhívták a figyelmet a benzol előállítására képes aszkorbinsav jelenlétének alkalmazásának kellemetlenségeire; mérgező vegyület, karcinogén hatású.

Irodalom

1. Net Industries. (2019). Nátrium-benzoát-előállítás. Helyreállítva: science.jrank.org
2. Wikipedia. (2019). Nátrium benzoát. Helyreállítva: en.wikipedia.org
3. Pubchem. (2019). Nátrium benzoát. Helyreállítva: pubchem.ncbi.nim.nih.gov
4. Hanes T. (2019). Tények a nátrium-benzoátról. Élj erősen. Helyreállítva: livestrong.com
5. Vegyi könyv. (2017). Nátrium benzoát. Helyreállítva: Chemicalbook.com
6. H. Lane és munkatársai. (2013) Jama Psichiatry. 70 (12): 1267-1275.
7. Egészségügyi Világszervezet Genf. (2005. április 12.). Benzoesav és nátrium-benzoát.. Helyreállítva: Who.int