NATRIJEV BENZOAT: STRUKTURA, LASTNOSTI, UPORABE IN TVEGANJA - KEMIJA - 2025

Natrijev benzoat organska sol, ki ima v kemijsko formulo C ₆ H ₅ COONa. Nastane ali nastane z reakcijo nevtralizacije med benzojsko kislino in natrijevim hidroksidom. Rezultat je bela trdna snov (spodnja slika), ki je topna v vodi in pri segrevanju pri 120 ° C razpade.

To sol lahko najdemo v naravnem sadju in drugih delih zelenjave, kot so: borovnice, slive, rozine, cimet, klinčki in jabolka. Je tudi metabolit alg in rastlin.

Natrijev benzoat v prahu. Vir: Chemik10 na poljski Wikipediji

Natrijev benzoat se v telesu ne kopiči, saj se hitro kombinira z aminokislino glicin in tvori hippurno kislino, ki se prosto izloči z urinom.

Ta spojina se uporablja s konzervansom za živila, njeno delovanje pa je učinkovitejše pri kislem pH. To je posledica prisotnosti organskih kislin, ki dajejo hrani ustrezen pH za delovanje natrijevega benzoata; ki je kot tak protoniran do benzojeve kisline.

Ta sol se uporablja tudi pri zdravljenju dednih presnovnih motenj cikla sečnine, ki povzroči kopičenje vmesnega presnovka, za katerega je pomanjkljiv encim, ki ga predela.

Mednarodni program za kemijsko varnost ni ugotovil škodljivega učinka natrijevega benzoata na človeka, saj je zaužilo od 647 do 825 mg / kg telesne mase.

Vendar pa poročajo, da lahko natrijev benzoat povzroči psevdoalergijske reakcije in poslabša simptome pri bolnikih s pogostimi epizodami urtikarije in astme.

Struktura natrijevega benzoata

Struktura natrijevega benzoata. Vir: Kamil9243

Zgornja slika prikazuje strukturo natrijevega benzoata z modelom s kroglico in palico. Aromatičen obroč lahko vidimo s prostim očesom, nanj pa je pritrjena karboksilatna skupina -COO ^- (tista z rdečimi kroglicami); slednje pa elektrostatično privlači kation Na ⁺ (vijolična krogla).

Ker je razlika v velikosti med obema ionoma velika (primerjajte na sliki), ni presenetljivo, da je energija rešetke kristalov natrijevega benzoata majhna. Zaradi tega imajo njegovi kristali naravno nagnjenost k raztapljanju v polarnih topilih ali podvrženi vrsti kemičnih reakcij.

C ₆ H ₅ COO ^- lahko sprejme dve vodikovi vezi iz dveh molekul vode, kar ugodno vpliva na njeno hidratacijo. Medtem na koncu Na ⁺ tudi razpusti voda, ki premaga elektrostatične sile, ki jo držijo pritrjene na C ₆ H ₅ COO ^- .

Tako je ta sol sestavljajo C ₆ H ₅ COO ^- in Na ⁺ ione , ki so razporejeni na običajen način za izgradnjo kristalov. Podatki o njegovi kristalni strukturi v literaturi niso na voljo, zato vrsta enotne celice te soli ni znana.

Lastnosti

Kemična imena

-Natrijev benzoat

Natrijeva sol benzojeve kisline

-Sobenato

-Antimol.

Fizični opis

Bela zrnca ali kristalni prah. Brezbarven kristalni prah.

Neprijeten vonj

WC.

Okus

Grenko, adstrigentno in neprijetno.

mesto vžiga

> 100 ° C.

Samodejni vžig

> 500 ° C.

Gostota

1,50 g / cm ³ .

Topnost

-Topno v tekočem amoniaku in piridinu.

-Dobro topen v etanolu: 8,22 g / 100 g pri 25 ° C.

-V metanolu je bolj topen kot v etanolu: 8,22 g / 100 g pri 15 ° C.

Stabilnost

Stabilen je v priporočenih pogojih skladiščenja. Lahko je občutljiv na vlažnost, hidrolizira na benzojsko kislino. Nezdružljivo z močnimi oksidanti, alkalijami in mineralnimi kislinami.

Razgradnja

Ko se segreje na razpad pri 120 ° C (248 ° F), sprošča akrilni dim natrijevega oksida in druge sestavine, ki so lahko strupene in rakotvorne.

Z razpadom pri 120 ° C preprečuje, da bi se točke vrelišča in tališča natančno določile, pri čemer so navedene vrednosti teh parametrov teoretične ocene.

pH

Blizu 8, raztopljenih v vodi. Se pravi, da je osnovna sol. To je zato, ker hidrolizira, da sprosti OH ^- ione .

Površinska napetost

72,9 mN / cm pri 20 ° C v raztopini 1 g / l vode.

Sinteza

Benzojska kislina, ki sodeluje pri sintezi natrijevega benzoata, se proizvaja v glavnem s tremi metodami:

-Naftalen oksidira z vanadijevim pentoksidom, da tvori ftalni anhidrid. Ta spojina se lahko podvrže dekarboksilaciji, da nastane benzojska kislina, saj se zdi, da imata v njeni strukturi dva aromatična obroča dve -COO skupini, zgoščeni skupaj.

-Toluen oksidira v benzojsko kislino z dodatkom dušikove kisline. V tej reakciji metilna skupina "samo" oksidira v karboksilno skupino:

C ₆ H ₅ CH ₃ => C ₆ H ₅ -COOH

-Na koncu se benzotriklorid hidrolizira z delovanjem mineralnih kislin, ki izvirajo iz benzojeve kisline.

Benzojsko kislino dobimo po kateri koli od teh treh metod, nato jo raztopimo v natrijevem hidroksidu. Te spojine potekajo nevtralizacijsko reakcijo, pri čemer nastane natrijev benzoat in voda.

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

Reakcijo lahko izvedemo tudi z natrijevim karbonatom, čeprav je njen izkoristek lahko manjši od želenega.

Prijave

V hrani

Natrijev benzoat je sredstvo za konzerviranje hrane, ki lahko zavira ali upočasni proces fermentacije, zakisljevanja ali katerega koli procesa, ki povzroči njegovo poslabšanje. Poleg tega ima natrijev benzoat fungicidno delovanje.

Ta sol lahko izloči kvasovke, bakterije in glive, prisotne v hrani. Njegovo konzervativno delovanje je učinkovitejše pri pH <6; torej v kislih pogojih. Zaradi tega se uporablja v konzervah in v solatnih prelivih, ki vsebujejo kis (ocetna kislina).

Natrijev benzoat se uporablja tudi pri konzerviranju gaziranih in brezalkoholnih pijač, v katerih je ogljikova kislina. Tudi v džemih, bogatih s citronsko kislino, in na splošno v živilih s prisotnimi kislinami, ki vzpostavljajo kislo okolje.

Poleg tega se uporablja v krmi s koncentracijo natrijevega benzoata 0,1%. Največja količina benzojeve kisline in natrijevega benzoata, ki se uporabljata kot konzervansi v hrani, ne presega 2000 mg / kg živila.

Zdravljenje

Akutna hiperammonemija

Natrijev fenilacetat in natrijev benzoat se uporabljata v obliki adjuvantnih terapij pri zdravljenju akutne hiperammonemije in pridružene encefalopatije pri bolnikih z motnjami cikla sečnine.

Te spojine so razvrščene kot zdravila sirote. Ta oznaka velja za zdravila, ki z ekonomskega vidika niso dobičkonosna.

Shizofrenija

Natrijev benzoat je bil eksperimentalno uporabljen pri zdravljenju shizofrenije. Osrednji del raziskave je vloga, ki jo pri zdravljenju igra inhibicija encimov D-aminokislinske oksidaze, aktivnost natrijevega benzoata.

Arginosukcinska acidurija

Natrijev benzoat se uporablja za zdravljenje arginosukcinic acidurije, dedne presnovne motnje, ki lahko pri bolnikih povzroči zvišanje koncentracije amonija, ki lahko vpliva na centralni živčni sistem.

Inhibitor

-To je zaviralec encima arahidonata 15-lipoksigenaze, encima, ki ga farmacevtska industrija preiskuje zaradi vpletenosti v koronarno srčno bolezen.

-Zavira delovanje encima triacilglicerid lipaze, encima, ki deluje tako, da sprošča glicerol in maščobne kisline v tankem črevesju in tako omogoča absorpcijo teh lipidov, prisotnih v hrani.

Za uravnavanje črevesne absorpcije lipidov, kot so triacilgliceridi, je mogoče uporabiti natrijev benzoat.

Dedne motnje

Natrijev benzoat se uporablja pri zdravljenju več podedovanih motenj, povezanih z metabolizmom aminokislin, med katerimi so: zdravljenje hiperargininemije in zdravljenje pomanjkanja encima ornitin transloka.

Drugi

- Uporablja se v izpiranju na osnovi alkohola in laka za srebro Poleg tega se uporablja za proizvodnjo pirotehničnih spojin, saj je odgovorna za šiške, ki nastanejo ob vklopu.

-Uporablja se kot antikorozivno sredstvo, kar je ena glavnih zahtev pri proizvodnji te soli. Uporablja se tudi v hladilnih sredstvih, antifrizih in drugih sistemih na vodni osnovi.

-V obliki plastike, kot je polipropilen, se uporablja za izboljšanje njihove trdnosti in jasnosti.

-Predstavlja stabilizator v kopalnicah in fotografskih procesih.

Tveganja

FDA natrijev benzoat klasificira kot "splošno varen" v odmerkih 0,1% teže hrane. V stiku s kožo in očmi ne velja za dražilno sredstvo, zato lahko rečemo, da je akutna strupenost nizka.

Vendar lahko natrijev benzoat ob stiku povzroči neimunske reakcije (psevdo-alergijo). Ta učinek je pri običajnih ljudeh redek, pri bolnikih s pogostimi epizodami koprivnice ali simptomi astme pa se lahko pogostost teh simptomov poveča.

V raziskavah na podganah in miših niso našli dokazov o kancerogenem delovanju natrijevega benzoata.

Opozoriti je na neprijetnosti njegove uporabe v prisotnosti askorbinske kisline, ki lahko proizvaja benzen; strupena spojina, označena kot rakotvorna.

Reference

1. Net Industries. (2019). Proizvodnja natrijevega benzoata. Pridobljeno: science.jrank.org
2. Wikipedija. (2019). Natrijev benzoat. Pridobljeno: en.wikipedia.org
3. PubChem. (2019). Natrijev benzoat. Pridobljeno: pubchem.ncbi.nim.nih.gov
4. Hanes T. (2019). Dejstva o natrijevem benzoatu. Livestrong. Pridobljeno: livestrong.com
5. Kemijska knjiga. (2017). Natrijev benzoat. Pridobljeno: chemicalbook.com
6. Lane H. et al. (2013) Jama psihiatrija. 70 (12): 1267–1275.
7. Svetovna zdravstvena organizacija Ženeva. (12. april 2005). Benzojeva kislina in natrijev benzoat. . Pridobljeno: who.int