NATRIJEV CITRAT (C6H5O7NA3): STRUKTURA, UPORABE, LASTNOSTI - KEMIJA - 2026

Natrijev citrat je natrijeva sol citronske kisline. Sestavljen je iz citratnega aniona C ₆ H ₅ O ₇ ^{3 -} in treh natrijevih Na ⁺ kationov . Njegova molekulska formula je C ₆ H ₅ O ₇ Na ₃ ali v razširjeni obliki: NaOOC-CH ₂ -C (COONa) (OH) -CH ₂ -COONa. Natrijev citrat je konjugirana baza citronske kisline, to pomeni, da jo teoretično dobimo z nadomeščanjem vsakega H ⁺ protona -COOH z natrijevim Na ⁺ .

Pripravimo ga lahko v brezvodni obliki (brez vode v svoji sestavi) ali v hidratizirani obliki z 2 ali 5 molekulami vode. Gre za spojino, ki je brezvodna (brez vode), ki absorbira vodo iz okolja.

Molekula trisatrijevega citrata. Avtor: Marilú Stea.

Natrijev citrat deluje kot pufer, kar pomeni, da stabilizira pH, kar je merilo kislosti ali bazičnosti vodne raztopine. Prav tako ima lastnost tvorbe stabilne spojine z kalcijevimi ioni Ca ²⁺ , kalcijevim citratom.

Uporablja se na primer v prehrambeni industriji, da prepreči nastajanje grudic, ki jih dojenčki težko prebavijo.

V laboratorijih za analizo se uporablja za preprečevanje strjevanja krvi, ki jo odvzamejo bolniki za določene teste. Prav tako preprečuje strjevanje krvi, uporabljene pri transfuzijah. Veliko se uporablja v detergentih brez fosfatov, ker ne onesnažuje.

Struktura

Trinatrijev citrat je sestavljen iz treh Na ⁺ natrijevih ionov in ene citratnega iona.

Citratnega ionskega je sestavljen iz verige tremi atomi ogljika, na katere sta vezana 3 karboksilati -COO ^- (eden za vsak atom ogljika) in hidroksilno -OH na centralni ogljiku.

Vsaka Na 3 ⁺ ionov je vezan na -COO ^- skupine .

Struktura trinatrijevega citrata. Jü. Vir: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

- Natrijev citrat

- Triatrijev citrat

- triatrijev 2-hidroksipropan-1,2,3-trikarboksilat

Lastnosti

Fizično stanje

Bela ali brezbarvna kristalna trdna snov.

Molekularna teža

258,07 g / mol

Tališče

300 ° C

Topnost

V vodi je zelo topen: 42,5 g / 100 ml pri 25 ° C. V alkoholu je praktično netopen.

pH

5% vodna raztopina natrijevega citrata ima pH med 7,5 in 9,0, to je, da je rahlo alkalna.

Kemijske lastnosti

Natrijev citrat je pufer, kar pomeni, da stabilizira pH, kar je merilo kislosti ali alkalnosti vodne raztopine. S stabiliziranjem pH citrat ne omogoča, da raztopina postane kisla ali alkalna nad določenimi vrednostmi.

Če obstajajo presežne protoni, H ⁺ jih je pretvoriti svojo -COO ^- skupine v -COOH skupini. In obratno, če obstaja veliko OH skupin ^{- se} prepusti protonom svojih skupin -COOH in jih pretvori v –COO ^- .

Ko ga telo preobrazi, zagotavlja 3 molekule HCO ₃ ^- za vsako molekulo citrata.

Druge lastnosti

Njeni kristali so deliquecent, torej absorbirajo vodo iz zraka. Natrijev citrat dihidrat je bolj stabilen na zraku.

Če se dihidrat segreje, ko doseže 150 ° C, postane brezvoden (brez vode).

Tako kot citronska kislina ima tudi natrijev citrat kislega okusa.

Pridobitev

Natrijev citrat se običajno pripravi z dodajanjem natrijevega karbonata v raztopino citronske kisline, dokler šumenje ne preneha. Širjenje nastane zaradi porabe ogljikovega dioksida CO ₂ :

Na ₂ CO ₃ + Citronska kislina → Natrijev citrat + CO ₂ ↑

Voda nato izhlapi iz raztopine, da produkt kristalizira.

Pripravimo ga lahko tudi z obdelavo raztopine natrijevega sulfata s kalcijevim citratom:

Na ₂ SO ₄ + Kalcijev citrat → Natrijev citrat + CaSO ₄ ↓

Raztopino filtriramo, da odstranimo trdni CaSO _4, ki se je oboril. Raztopino nato koncentriramo in tako natrijev citrat kristalizira.

Lokacija v naravi

Natrijev citrat je konjugirana baza citronske kisline, ki je naravna spojina, ki jo najdemo v vseh živih organizmih, saj je del njihovega metabolizma, kar je mehanizem za razvoj energije v celicah.

Prijave

V prehrambeni industriji

Natrijev citrat ima v prehrambeni industriji različne namene uporabe, na primer kot regulator kislosti, veziv, stabilizator, površinsko aktivno sredstvo ali emulgator.

Uporablja se med pijačami, zamrznjenimi sladicami in posebnimi siri, med drugimi izdelki.

Omogoča preprečevanje strjevanja mleka, zato se doda kravjemu mleku, ki se uporablja za hranjenje doječih otrok. Na ta način otroški želodec ali trda skorja, ki jo je težko prebaviti, ne ustvarijo.

Natrijev citrat lahko dodamo mleku, tako da v želodcu ne nastanejo grudice. Avtor: Couleur. Vir: Pixabay.

Uporablja se za pospešitev fiksacije barve v sušenem svinjskem mesu ali govedini, to je mesu, ki je bilo obdelano za preprečevanje kvarjenja. V teh se nadomesti do 50% askorbinske kisline.

Sušena svinjina, ki verjetno vsebuje natrijev citrat. Avtor: Ben Kerckx Vir: Pixabay.

Pomaga tudi preprečevati strjevanje krvi v sveži govedini (na primer zrezki).

V medicini

Uporablja se kot alkalizirajoče sredstvo, saj nevtralizira odvečno kislino v krvi in ​​urinu. Indicirano je za zdravljenje presnovne acidoze, ki se pojavi, ko telo proizvede preveč kisline.

Ko citratni ion zaužije, postane bikarbonatni ion, ki je sistemsko alkalizirajoče sredstvo (torej celotnega organizma), posledično pa se ioni H ⁺ nevtralizirajo , pH krvi se poveča in se acidoza obrne ali izloči. .

Natrijev citrat služi kot nevtralizirajoče sredstvo za razdražen želodec.

Uporablja se kot izkašljevalno in žuljno sredstvo. Ima diuretično delovanje. Povečuje izločanje kalcija z urinom, zato ga uporabljamo pri hiperkalcemiji, to je takrat, ko v krvi obstaja presežek kalcija.

Služi tudi za lažje odstranjevanje svinca, kadar pride do zastrupitve s svincem.

Če ga dajemo v presežku, med drugimi simptomi lahko povzroči alkalozo, mišične krče zaradi nepravilnega delovanja obščitničnih žlez in depresije delovanja srca zaradi zmanjšanja ravni kalcija v krvi.

Natrijev citrat se uporablja pri transfuzijah. V kri se doda skupaj z dekstrozo, da prepreči strjevanje.

Shranjena kri za transfuzije. Verjetno vsebuje natrijev citrat. Avtor: Kshirl02. Vir: Pixabay.

Običajno jetra hitro presnavljajo citrat, ki ga dobimo pri transfuziji, vendar lahko med transfuzijami večjih količin zmogljivost jeter preseže.

Ker citrat tvori kompleks s kalcijem, pride do zmanjšanja kalcijevega iona Ca ²⁺ v krvi. To lahko privede do lahkomiselnosti, tresenja, mravljinčenja itd. Zato je treba transfuzijo izvajati počasi.

V farmacevtski industriji

Med številnimi drugimi načini uporabe se uporablja za preprečevanje temnenja zdravil, v katerih so železo in tanini.

V preiskavah krvi

Uporablja se kot antikoagulant pri odvzemu krvi ali kadar ga je treba hraniti, saj deluje kot kelator kalcijevih ionov Ca ²⁺ , torej se veže na kalcijeve ione in tvori kalcijev citrat, ki ni ioniziran.

Uporablja se pri koagulacijskih testih in pri določanju hitrosti usedanja rdečih krvnih celic.

Krvni test. Avtor: Bokskapet Vir: Pixabay.

Uporablja se kot antikoagulant med plazmaferezo, postopek za odstranjevanje odvečnih snovi, ki so telesu škodljive.

Pri sintezi nanodelcev

Uporablja se kot stabilizator pri sintezi zlatih nanodelcev. Trihidrijevim citratnim dihidratom dodamo kloroavrinsko kislino in tvori vinsko rdečo suspenzijo.

Natrijev citrat služi kot reducent in antiagregacijsko sredstvo, saj se adsorbira na nanodelce.

Delci se zaradi negativnega naboja citrata odbijajo in ne tvorijo stabilne disperzije. Večja kot je koncentracija citrata, manjši so delci.

Ti nanodelci se uporabljajo za pripravo medicinskih biosenzorjev.

V okolju prijaznih detergentih

Natrijev citrat se pogosto uporablja v tekočih detergentih brez fosfatov. To je zato, ker je njegovo okoljsko vedenje neškodljivo, saj je presnovek, ki ga najdemo v vseh živih organizmih.

Je lahko biorazgradljiv in šibko strupen za vodno življenje. Zaradi tega velja za čistilno sredstvo z okolju prijaznimi lastnostmi.

Pri izboljšanju izkoriščanja katranskih peskov

Oljni peski so peščene tvorbe, bogate z bitumnom ali katranom, materialom, podobnim petroleju.

Natrijev citrat je bil uspešno preizkušen v povezavi z natrijevim hidroksidom NaOH za pridobivanje olja iz katranskih peskov.

Mislimo, da s povezavo citrata z peščenjakom ioni -COO ^- ioni citrata tvorijo veliko število negativnih nabojev na delcih kremena. Tako dobimo boljše ločevanje peska od bitumna s preprosto odbojnostjo negativnih nabojev gramoza od negativnih nabojev bitumna.

V drugih aplikacijah

Uporablja se v fotografiji, za odstranjevanje kovin v sledovih, pri galvanizaciji in za odstranjevanje SO ₂ iz odpadnih plinov.

Reference

1. Ameriška nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Natrijev citrat. Pridobljeno: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. McNamara, C. (2017). Zbiranje in ravnanje s krvjo. V praktični hematologiji Dacie in Lewis (Dvanajsta izdaja). Pridobljeno od sciencedirect.com.
3. Steber, J. (2007). Ekotoksičnost sestavin za čiščenje. V priročniku za čiščenje / čiščenje površin. Pridobljeno od sciencedirect.com.
4. Xiang, B. et al. (2019). Študija vloge natrijevega citrata pri osvobajanju bitumna. Energetska goriva 2019, 33, 8271-8278. Pridobljeno iz pubs.acs.org.
5. Heddle, N. in Webert, KE (2007). Transfuzijska medicina. V krvni banki in transfuzijski medicini (druga izdaja). Pridobljeno od sciencedirect.com.
6. Sudhakar, S. in Santhosh, PB (2017). Zlati nanomateriali. Vnaprej v biomembrane in lipidno samosestavljanje. Pridobljeno od sciencedirect.com.
7. Elsevier (uvodnik) (2018). Poglavje 8. Nanometal. Osnove in uporaba nano silicija v plazmoniki in fulerinah. Trenutni in prihodnji trendi Mikro in nano tehnologije. Strani 169–203. Pridobljeno od sciencedirect.com.