NÁTRIUM-CITRÁT (C6H5O7NA3): SZERKEZET, FELHASZNÁLÁSOK, TULAJDONSÁGOK - KÉMIA - 2025

A nátrium-citrát a citromsav nátriumsója. Ezt egy C ₆ H ₅ O ₇ ^{3 -} citrát anion és három nátrium-Na ⁺ -kation képezi. A molekuláris képlete C ₆ H ₅ O ₇ Na ₃ vagy annak kibővített formában: NaOOC-CH ₂ -C (COONa) (OH) -CH ₂ -COONa. A nátrium-citrát a citromsav konjugált bázisa, azaz elméletileg az utóbbiból nyerhető úgy, hogy –COOH minden H ⁺ protonját nátrium-Na ^{+ helyettesíti}.

Elkészíthető vízmentes formában (összetételében víz nélkül) vagy hidratált formában 2 vagy 5 vízmolekulával. Ez egy vegyület, amely vízmentes állapotban (víz nélkül) hajlamos abszorbeálni a vizet a környezetből.

Trinátrium-citrát molekula. Szerző: Marilú Stea.

A nátrium-citrát pufferként működik, ez azt jelenti, hogy stabilizálja a pH-t, ami a vizes oldat savasságának vagy lúgosságának a mértéke. Az a tulajdonsága, hogy stabil vegyületet képez kalcium-Ca ²⁺ -ionokkal, kalcium- citráttal.

Az élelmiszeriparban például használják annak megakadályozására, hogy a tehéntej olyan darabokat képezzen, amelyeket a csecsemőknek nehéz emésztni.

A bioanalízis-laboratóriumokban azt használják, hogy megakadályozzák az egyes vizsgálatokhoz vett betegek vérének alvadását. Megakadályozza azt is, hogy a transzfúziók során felhasznált vér alvadjon. Széles körben használják foszfátmentes tisztítószerekben, mivel nem szennyező.

Szerkezet

A trinátrium-citrát három Na ⁺ nátrium-ionból és egy citrát-ionból áll.

A citrát-ion alkotja a láncot a három szénatomok kapcsolódnak 3-karboxilátok -COO ^- (mindegyik szénatom), és egy hidroxil -OH a központi szénatom.

Mind a 3 Na ⁺ ionok csatlakozik egy -COO ^- csoport.

A trinátrium-citrát szerkezete. Ju. Forrás: Wikimedia Commons.

Elnevezéstan

- Nátrium-citrát

- Trinátrium-citrát

- trinátrium-2-hidroxi-propán-1,2,3-trikarboxilát

Tulajdonságok

Fizikai állapot

Fehér vagy színtelen kristályos szilárd anyag.

Molekuláris tömeg

258,07 g / mol

Olvadáspont

300 ºC

Oldhatóság

Vízben nagyon jól oldódik: 42,5 g / 100 ml 25 ° C-on. Alkoholban gyakorlatilag nem oldódik.

pH

Az 5% -os vizes nátrium-citrát oldat pH-ja 7,5 és 9,0 között van, azaz enyhén lúgos.

Kémiai tulajdonságok

A nátrium-citrát puffer, ami azt jelenti, hogy stabilizálja a pH-t, ami a vizes oldat savasságának vagy lúgosságának mértéke. A pH stabilizálásával a citrát nem engedi, hogy az oldat bizonyos értékek fölé savas vagy lúgossá váljon.

Ha vannak felesleges protonok, H ⁺ veszi őket alakítani COO ^- csoportok COOH csoportok. Ezzel szemben, ha sok OH-csoportok ^- így a protonok annak COOH csoportok és válik COO ^-.

Amikor a test átalakítja, 3 molekula HCO ₃ -ot szolgáltat ^- minden citrát molekula számára.

Egyéb tulajdonságok

Kristályai csillogóak, azaz felszívják a vizet a levegőből. A nátrium-citrát-dihidrát stabilabb a levegőben.

Ha a dihidrátot felmelegítik, akkor 150 ° C hőmérsékleten vízmentes (víz nélkül) válik.

Mint a citromsav, a nátrium-citrát savanyú is.

beszerzése

A nátrium-citrátot általában úgy állítják elő, hogy nátrium-karbonátot adnak hozzá a citromsav-oldathoz, amíg a pezsgés megszűnik. A pezsgés a szén-dioxid CO ₂ fejlődésének köszönhető:

Na ₂ CO ₃ + citromsav → nátrium-citrát + CO ₂ ↑

A vizet ezután az oldatból elpárologtatva a termék kristályosodik.

Elkészíthető úgy is, hogy nátrium-szulfát-oldatot kalcium-citráttal kezelünk:

Na ₂ SO ₄ + kalcium-citrát → Nátrium-citrát + CaSO ₄ ↓

Az oldatot szűrjük, hogy eltávolítsuk a szilárd CaSO ₄, hogy kicsapódik. Az oldatot ezután bepároljuk, és így a nátrium-citrát kristályosodik.

Hely a természetben

A nátrium-citrát a citromsav konjugált alapja, amely minden élő szervezetben megtalálható természetes vegyület, mivel része az anyagcserének, ami a sejtekben az energiafejlesztés mechanizmusa.

Alkalmazások

Az élelmiszeriparban

A nátrium-citrátot különféle célokra használják az élelmiszeriparban, például savasság-szabályozó, szekvesztráló, stabilizáló, felületaktív vagy emulgeálószerként.

Italokban, fagyasztott desszertekben és speciális sajtokban használják, többek között a termékekben.

Ez lehetővé teszi a tej véralvadásának elkerülését, ezért hozzáadják a tehéntejhez, amelyet szoptató gyermekek etetésére használnak. Ily módon a nehezen emészthető alvadásokat vagy kemény túrót nem a gyermekek gyomrája hozza létre.

Nátrium-citrát adható a tejhez úgy, hogy a gyomorban ne képződjenek darabok. Szerző: Couleur. Forrás: Pixabay.

Arra szolgál, hogy felgyorsítsák a szárított sertés- vagy marhahús színmeghatározását, vagyis olyan húst, amelyet a romlás megakadályozása céljából kezeltek. Ezekben legfeljebb 50% aszkorbinsavat lehet cserélni.

Keményített sertéshús, amely valószínűleg nátrium-citrátot tartalmaz. Szerző: Ben Kerckx. Forrás: Pixabay.

Ezenkívül megelőzi a friss marhahús (például steak) vérrögképződését.

A gyógyászatban

Lúgosító szerként alkalmazzák, mivel semlegesíti a vér és a vizelet felesleges savtartalmát. Javasolt olyan metabolikus acidózis kezelésére, amely akkor fordul elő, amikor a test túl sok savat termel.

A citrát-ion lenyelése után bikarbonát-ionmá válik, amely szisztémás lúgosító szer (vagyis az egész szervezetben), és ennek eredményeként a H ⁺ -ionok semlegesülnek, a vér pH-ja megemelkedik, és az acidózis megfordul vagy eliminálódik..

A nátrium-citrát semlegesítő szerként szolgál a gyomorpanaszoknál.

Keményítőként és zavaró hatásúként alkalmazzák. Vizelethajtó hatása van. Növeli a kalcium ürítését a vizelettel, ezért használják hiperkalcémia esetén, amikor a vérben túl sok a kalcium.

Ezenkívül megkönnyíti az ólom eltávolítását, amikor ólommérgezés lép fel.

Ha túlzottan adják be, alkalózist, izomgörcsöket okozhat mellékpajzsmirigy hibás működése és a szívműködés depressziója miatt, többek között a vér kalciumszintjének csökkenése miatt.

A nátrium-citrátot transzfúziókban használják. A vérhez a dextrózzal együtt adják, hogy megakadályozzák a véralvadást.

Tárolt vér transzfúzióhoz. Valószínűleg nátrium-citrátot tartalmaz. Szerző: Kshirl02. Forrás: Pixabay.

Általában a máj gyorsan át metabolizálja a transzfúzió során kapott citrátot, azonban nagy mennyiségű transzfúzió során a máj kapacitása túlléphető.

Ilyen esetekben, mivel a citrát komplexet képez a kalciummal, a vér Ca ²⁺ kalciumionjának csökkenése eredményezi. Ez okozhat fejfájást, remegést, bizsergést stb. Ezért a transzfúziót lassan kell elvégezni.

A gyógyszeriparban

Sok más felhasználás között a vas és tanninok gyógyszereinek elsötétülésének megelőzésére szolgál.

Vérvizsgálaton

Antikoagulánsként használják a vérgyűjtésben vagy tároláskor, mivel kalcium-Ca ²⁺ -ionok kelátképzőjeként működik, azaz kötődik a kalcium-ionokhoz, és kalcium-citrátot képez, amely nem ionizálódik.

Használják véralvadási tesztekben és a vörösvértestek ülepedési sebességének meghatározására.

Vérvizsgálat. Szerző: Bokskapet. Forrás: Pixabay.

Antikoagulánsként alkalmazzák a plazmaferézis során. Ez egy eljárás a test számára káros anyagok felesleges vérből történő eltávolítására.

A nanorészecskék szintézisében

Stabilizátorként használják az arany nanorészecskék szintézisében. Trizátrium-citrát-dihidrátot adunk a klór-savsavhoz, így borvörös szuszpenziót képezve.

A nátrium-citrát redukálószerként és zsugorodásgátlóként szolgál, mivel adszorbeálódik a nanorészecskékre.

A citrát negatív töltése miatt a részecskék visszaszorítják egymást, elkerülve az agglomerációt és stabil diszperziót képezve. Minél nagyobb a citrátkoncentráció, annál kisebbek a részecskék.

Ezeket a nanorészecskéket orvosi bioszenzorok előállítására használják.

Környezetbarát mosószerekben

A nátrium-citrátot széles körben használják foszfátmentes folyékony mosószerekben. Ennek oka az, hogy környezeti viselkedése ártalmatlan, mivel az összes élő szervezetben megtalálható metabolit.

Biológiailag könnyen lebontható és gyengén mérgező a vízi élővilágra. Ezért környezetbarát tulajdonságokkal rendelkező tisztítószernek tekintik.

A kátrányos homok hasznosításának javítása

Az olaj homok olyan bitumenes vagy kátrányban gazdag homokos formáció, amely hasonló a kőolajhoz.

A nátrium-citrátot nátrium-hidroxid-nátrium-hidroxiddal együtt sikeresen tesztelték az olaj kinyerésére a kátrányos homokból.

Úgy gondolják, hogy csatlakozik a citrát a homokkő, a -COO ^- ionok a citrát, amely a nagy számú negatív töltések a szilícium-dioxid részecskék. Ezáltal a homok jobban elválasztható a bitumentől, a kavics negatív töltéseinek és a bitumen negatív töltéseinek egyszerű eltávolítása révén.

Más alkalmazásokban

Használják a fényképezésben, a nyomelemek eltávolításához, a galvanizáláshoz és az SO ₂ eltávolításához a hulladékgázokból.

Irodalom

1. Az Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára. (2019). Nátrium-citrát. Helyreállítva: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. McNamara, C. (2017). A vér gyűjtése és kezelése. Dacie és Lewis gyakorlati hematológiájában (tizenkettedik kiadás). Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
3. Steber, J. (2007). A tisztítószerek ökotoxicitása. A felületek tisztításának és fertőtlenítésének kézikönyve. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
4. Xiang, B. és mtsai. (2019). A nátrium-citrát szerepe a bitumen felszabadulásában. Energy Fuels 2019, 33, 8271-8278. Helyreállítva a pubs.acs.org webhelyről.
5. Heddle, N. és Webert, KE (2007). Transzfúziós orvoslás. A vérbanki és transzfúziós orvostudományban (második kiadás). Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
6. Sudhakar, S. és Santhosh, PB (2017). Arany nanoanyagok. Előrehaladás a biomembránokban és a lipid öngyűlésben. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
7. Elsevier (szerkesztőség) (2018). 8. fejezet: Nanometál. A Nano Szilícium alapjaiban és alkalmazásaiban a plazma és a fullerinákban. A jelenlegi és jövőbeli tendenciák A mikro- és a nanotechnológiák. 169-203. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.