NATRIJEV BISULFIT (NAHSO3): STRUKTURA, LASTNOSTI, UPORABE, PRIDOBIVANJE - KEMIJA - 2026

Natrijev bisulfit anorganska trdna snov sestoji iz natrijeve ionov Na ⁺ in bisulfit iona HSO ₃ ^- . Njegova kemijska formula je NaHSO ₃ . Je bela kristalna trdna snov, zaradi svojih antioksidativnih lastnosti se pogosto uporablja kot konzervans hrane (na primer v nekaterih džemovih).

NaHSO ₃ je reducirajoča kemična spojina, ki je nasprotna oksidantu in zato deluje kot antioksidant v številnih aplikacijah, na primer v jedilnih izdelkih, saj preprečuje njihovo kvarjenje.

Nekatere komercialne džeme vsebujejo natrijev bisulfit NaHSO ₃ . Avtor: OpenClipart-Vectors. Vir: Pixabay.

Toda ta uporaba je bila pod vprašajem, saj so pri ljudeh poročali o primerih astme, potem ko so zaužili živila, ki vsebujejo natrijev bisulfit. V njih naj bi celo uničili vitamin B1.

Mednarodne zdravstvene organizacije so njeno uporabo omejile na mikro količine v hrani.

Vendar ima natrijev bisulfit še številne druge namene, na primer za pridobivanje joda kot antiinfekcijskega sredstva za beljenje tkanin, za prebavo lesa med pripravo papirne kaše, kot razkužilo za pivo in vinske sodčke itd.

Kemična zgradba

Natrijev bisulfit je sestavljena iz natrijevega Na ⁺ kation in HSO ₃ ^- bisulfita aniona .

Kemična zgradba natrijevega bisulfita NaHSO ₃ . Edgar181. Vir: Wikimedia Commons.

V vodnih raztopinah bisulfit tvori 4 vrste. V razredčeni raztopini je ravnovesje med spodnjimi strukturami:

Strukture bisulfitnega iona HSO ₃ ^- v razredčeni vodni raztopini. Avtor: Marilú Stea.

Ko se koncentracija poveča, dve molekuli bisulfita medsebojno delujeta in tvorita pirosulfitni ion S ₂ O ₅ ^2- :

Strukture ionskega bisulfita v koncentrirani vodni raztopini. Avtor: Marilú Stea.

Nomenklatura

-Natrijev bisulfit

-Natrijev hidrogensulfit

-Natrijev hidrosulfit.

Lastnosti

Fizično stanje

Kristalno bela trdna snov.

Molekularna teža

104,06 g / mol

Tališče

Razpade.

Gostota

1,48 g / cm ³ pri 20 ° C.

Topnost

Topen v vodi: 29 g / 100 g vode.

pH

Njegove raztopine so kisle, s pH med 2,5 in 5,5.

Kemijske lastnosti

V vodni raztopini se natrijev bisulfit NaHSO ₃ loči na njegove ione: natrijev kation Na ⁺ in bisulfit anion HSO ₃ ^- .

Če je natrijev bisulfit izpostavljen zraku, izgubi nekaj SO ₂ in počasi oksidira do Na ₂ SO ₄ sulfata .

Če se segreje do razpada, sprošča hlape žveplove okside in natrijev monoksid.

Je reducent, ki je nasprotje oksidantu. In zaradi tega se lahko obnaša kot antioksidant.

Ima rahel vonj po žveplu. Ni vnetljiv.

Tveganja

Natrijev bisulfit NaHSO ₃ je močan dražilnik kože in tkiv. Prah draži oči, nos in grlo. Zaužitje draži želodec. Veliki odmerki lahko povzročijo nasilne kolike, drisko, depresijo in smrt.

Ni vnetljiv, če pa se segreje, povzroča dražilne in strupene pline.

Pridobitev

Pripravimo ga tako, da raztopino natrijevega karbonata Na ₂ CO ₃ nasičimo z žveplovim dioksidom SO ₂ in kristaliziramo iz raztopine.

Prijave

V celulozni in papirni industriji

NaHSO ₃ se uporablja pri prebavi lesa, da se lahko kasneje pretvori v papir. Služi tudi kot belilna kaša.

Uporablja se tudi za odstranjevanje klora, ko je papirna kaša beljena z njo.

V prehrambeni industriji

Natrijev bisulfit zaradi zmanjšanja lastnosti deluje kot antioksidant.

Uporablja se kot konzervans v velikem številu živil in pijač, vključno z vinom in pivom, da prepreči kvarjenje in izboljša okus.

Uporablja se za beljenje živil, kot so nekateri jedilni škrobi.

Zmanjšuje ali preprečuje kvarjenje hrane, med drugim uporablja kondicioniranje testa, ki se uporablja v peki in služi za mehčanje koruznih jedrc med mokrim mletjem.

Poleg tega, da nadzira fermentacijo vina in piva, deluje antiseptično pri proizvodnji, saj služi kot sterilant in fungicid v sodih in kadih.

Vinske ali pivske kere so včasih razkužene z NaHSO ₃ natrijevim bisulfitom . Avtor: Clker-Free-Vector-Images. Vir: Pixabay.

V suhem sadju ga najdemo v koncentracijah nad 100 ppm (ppm pomeni "dele na milijon"), v mnogih drugih živilih ga najdemo v koncentracijah med 10 in 100 ppm, kot so zamrznjen in sušen krompir, kumarice, omake in džemi.

Tržno vložena živila pogosto vsebujejo natrijev bisulfit NaHSO ₃ . Avtor: Photo Mix. Vir: Pixabay.

Spor o njeni uporabi v hrani

Zaskrbljeno je bilo tako glede takojšnjih kot dolgoročnih toksičnih učinkov natrijevega bisulfita v hrani. Obstajajo različna mnenja.

Obstajajo poročila o neželenih učinkih pri bolnikih z astmo, ki je respiratorna bolezen, po zaužitju hrane z NaHSO ₃ . Drugi viri kažejo, da bisulfitni ion lahko uniči vitamin B1 ali tiamin.

Deklica smrdi po zdravilu za lajšanje astme. Avtor: OpenClipart-Vectors. Vir: Pixabay.

Vendar so raziskovalci leta 1985 ugotovili, da natrijev bisulfit služi za zaščito pred sevanjem in kemičnimi povzročitelji ter zavira ali preprečuje preobrazbo celic v raka. Nizki odmerki so najboljši.

Ta zaščitni učinek je bil razložen na podlagi njegovih redukcijskih ali antioksidativnih lastnosti in na ta način lahko napada proste radikale.

Po drugi strani Svetovna zdravstvena organizacija ali WHO (za svojo kratico v angleški Svetovni zdravstveni organizaciji) priporoča kot sprejemljivo raven dnevnega vnosa približno 0,7 mg / kg teže osebe.

To pomeni, da ni priporočljivo presegati tega zneska.

Ameriška agencija za hrano in zdravila (USFDA) je natrijev bisulfit razvrstila med "splošno priznane kot varne."

V kmetijskih aplikacijah

NaHSO _{3, ki se} uporablja v nizkih koncentracijah, služi kot regulator rasti rastlin za izboljšanje fotosinteze in pospeševanje pridelka.

V ta namen je bil preizkušen na različnih vrstah rastlin, kot so rastline jagod in čajev.

Rastlinske jagode izboljšajo svojo učinkovitost z majhnimi količinami NaHSO ₃ v namakalni vodi. Avtor: Alyssapy. Vir: Pixabay.

Je aktivna sestavina številnih pesticidov in biocidov.

V vodnem okolju lahko tudi pospeši pretvorbo nekaterih herbicidov v manj strupene izdelke z odstranjevanjem klora.

Pri pridobivanju joda

NaHSO ₃ je redukcijska spojina, ki se uporablja za sproščanje joda iz natrijevega jodata NaIO ₃ . To je eden od načinov za pridobivanje joda iz virov, kot je nitro iz Čila ali nekaj slanih voda.

Po kristalizaciji natrijevega nitrata iz surove raztopine čilskega nitrata ostane raztopina NaIO ₃ , obdelana z natrijevim bisulfitom NaHSO ₃ , pri čemer nastane prosti jod.

2 NaIO ₃ + 5 NaHSO ₃ → 3 NaHSO ₄ + Na ₂ SO ₄ + I ₂

V pohištveni in lesni industriji

NaHSO ₃ je testiran za spreminjanje sojinih beljakovin in izboljšanje njihovih adhezijskih lastnosti z lesom, da se lepijo kosi lesa, da se pripravijo na primer iverne plošče, karton ali papier-mache , vezane plošče itd. Vse to za pohištvo ali deske, med različnimi aplikacijami.

Aglomerat lesenih sekancev ali ostankov. Avtor: Titus Tscharntke. Vir: Wikimedia Commons.

To se nadomešča s tradicionalnimi lepili na osnovi formaldehida, saj tako v svojem proizvodnem procesu kot med uporabo ponavadi v ozračje sproščajo formaldehid, ki je strupena spojina.

Natrijev bisulfit izboljšuje vsebnost trdnih snovi v sojinem beljakovinskem lepilu in zmanjšuje njegovo viskoznost, izboljšuje njegovo tekočnost, zato bolje prodira v pore lesa, povečuje njegovo kohezijo z njim in med kosi.

NaHSO ₃ modificirano sojino beljakovinsko lepilo ima dobro vodoodpornost in odlično stabilnost skladiščenja zaradi antioksidativnega delovanja natrijevega bisulfita.

To potrjuje, da so NaHSO ₃ modificirana leja za beljakovine soje primerljiva z lepilom na osnovi formaldehida in jih je mogoče uporabiti v pohištveni in lesni industriji, saj so manj onesnažujoča.

V različnih aplikacijah

Ima več načinov uporabe, ki na splošno temeljijo na njegovih redukcijskih lastnostih (kar je nasprotno od oksidanta). Tukaj je nekaj aplikacij.

-V fotografiji.

-V kožarskem stroju za odstranjevanje dlak iz kož.

-Terapevtske uporabe: antiinfektivno. Uporablja se kot antioksidant v nekaterih kapljicah za oko.

-V pridobivanju zemeljskega plina s hidravličnim lomljenjem.

-V obarvanju vlaken se uporablja za pripravo toplih ali hladnih kopeli, za solubilizacijo nekaterih barvil ali barvil.

-Kot reduktor perila ali beljenja, za beljenje volne, svile in rastlinskih vlaken.

-V kemijskih laboratorijih za odstranjevanje permanganatnih madežev s kože in oblačil. V biokemijskih laboratorijih kot konzervans za tekočine ali raztopine, ki se sčasoma lahko pokvarijo. Kot kemični reagent.

-Za koagulacijo gumijastega lateksa.

-V kozmetični industriji kot antioksidant.

-Deszinfekcijsko sredstvo in belilo.

- Pri čiščenju odpadne vode za odpravo klora, uporabljenega v končni fazi dezinfekcije, in za odvajanje že obdelane vode v okolje.

Cisterna z natrijevim bisulfitom je v kalifornijski čistilni napravi, kjer se uporablja za odstranjevanje presežka klora, preden se očiščena voda izpušča v okolje. Grendelkhan. Vir: Wikimedia Commons.

Reference

1. Ameriška nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Natrijev bisulfit. Obnovljeno iz pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Qi, G. et al. (2013). Adhezija in fizikalno-kemijske lastnosti sojinega proteina, spremenjenega z natrijevim bisulfitom. J Am Oil Chem Soc (2013) 90: 1917-1926. Obnovljeno iz aocs.onlinelibrary.wiley.com.
3. Borek, C. et al. (1985). Natrijev bisulfit ščiti pred radiogeno in kemično inducirano transformacijo v celicah zarodka zarodka in mišje C3H / 10T-1/2. Toxicol Ind Health 1985Sep; 1 (1): 69–74. Pridobljeno iz journals.sagepub.com.
4. Friedler, E. et al. (2015). Nenehni aktivni nadzorni pristop za ugotavljanje navzkrižnih povezav med pitno vodo in sistemi za distribucijo odpadnih voda. Environmental Monit Assess (2015) 187: 131. Obnovljeno s povezave.springer.com.
5. Cotton, F. Albert in Wilkinson, Geoffrey. (1980). Napredna anorganska kemija. Četrta izdaja. John Wiley & Sons.
6. Program za čisto vodo Sunnyvale. (2019). Glavni načrt rastlinskih naprav za nadzor onesnaževanja. Pridobljeno s spletnega mesta Sunnyvalecleanwater.com.
7. Barros Santos, C. (2008). Dodatki v španski hrani in zakonodaja, ki ureja njihovo dovoljenje in uporabo. Knjige o vizijah. Pridobljeno iz books.google.co.ve.