NATRIUMCITRAT (C6H5O7NA3): STRUKTUR, BRUK, EGENSKAPER - KJEMI - 2026

Den natriumcitrat er natriumsaltet av sitronsyre. Den består av en sitratanion C ₆ H ₅ O ₇ ^{3 -} og tre natrium Na ⁺ kationer . Den molekylære formel er C ₆ H ₅ O ₇ Na ₃ eller i sin ekspanderte form: NaOOC-CH ₂ -C (COONa) (OH) -CH ₂ -COONa. Natriumcitrat er konjugatbasen av sitronsyre, det vil si det er teoretisk oppnådd fra sistnevnte ved å erstatte hvert H ⁺ proton av -COOH med et natrium Na ⁺ .

Det kan fremstilles i vannfri form (uten vann i sammensetningen) eller i sin hydratiserte form med 2 eller 5 molekyler vann. Det er en forbindelse som når den er vannfri (uten vann) har en tendens til å absorbere vann fra omgivelsene.

Trinatriumcitratmolekyl. Forfatter: Marilú Stea.

Natriumcitrat fungerer som en buffer, dette betyr at det stabiliserer pH, som er et mål på surheten eller basaliteten til en vandig løsning. Det har også egenskapen å danne en stabil forbindelse med kalsium Ca ²⁺ -ioner, kalsiumsitrat .

Det brukes i matindustrien, for eksempel for å forhindre kumelk fra å danne klumper som er vanskelig for spedbarn å fordøye.

I bioanalyselaboratorier brukes det for å forhindre at blodet som trekkes fra pasienter for visse tester koagulerer. Det forhindrer også at blod som brukes i transfusjoner koagulerer. Det er mye brukt i fosfatfrie vaskemidler fordi det ikke er forurensende.

Struktur

Trisodium citrat består av tre Na ⁺ natriumioner og ett citration.

Sitrationet består av en kjede med tre karbonatomer som det er festet 3 karboksylater –COO ^- (ett for hvert karbonatom) og en hydroksyl –OH ved det sentrale karbon.

Hver av de 3 Na ⁺ -ionene er knyttet til en –COO ^- gruppe .

Struktur av trinatriumcitrat. JU. Kilde: Wikimedia Commons.

nomenklatur

- Natriumsitrat

- Trinatriumcitrat

- trinatrium-2-hydroksypropan-1,2,3-trikarboksylat

Egenskaper

Fysisk tilstand

Hvitt eller fargeløst krystallinsk fast stoff.

Molekylær vekt

258,07 g / mol

Smeltepunkt

300 ºC

løselighet

Den er veldig løselig i vann: 42,5 g / 100 ml ved 25 ºC. Det er praktisk talt uoppløselig i alkohol.

pH-

En 5% vandig løsning av natriumcitrat har en pH mellom 7,5 og 9,0, det vil si at den er svakt alkalisk.

Kjemiske egenskaper

Natriumcitrat er en buffer, som betyr at den stabiliserer pH, som er et mål på surheten eller alkaliteten i en vandig løsning. Ved å stabilisere pH tillater ikke citrat løsningen å bli sur eller alkalisk over visse verdier.

Når det er overskytende protoner, tar H ⁺ dem for å konvertere –COO ^- gruppene til –COOH-grupper. Motsatt, hvis det er mange OH-grupper ^- gir protoner fra -COOH-gruppene og blir -COO ^- .

Når det transformeres av kroppen, gir det 3 molekyler av HCO ₃ ^- for hvert sitratmolekyl.

Andre egenskaper

Krystallene er deliquescent, det vil si at de tar opp vann fra luften. Natriumcitratdihydrat er mer stabilt i luften.

Hvis dihydratet varmes opp, når det når 150 ºC, blir det vannfritt (uten vann).

Som sitronsyre smaker natriumcitrat surt.

Å skaffe

Natriumcitrat lages vanligvis ved å tilsette natriumkarbonat til en sitronsyreløsning til bruset opphører. Bruset skyldes utviklingen av karbondioksid CO ₂ :

Na ₂ CO ₃ + sitronsyre → natriumcitrat + CO ₂ ↑

Vannet fordampes deretter fra løsningen for å krystallisere produktet.

Det kan også tilberedes ved å behandle en natriumsulfatoppløsning med kalsiumsitrat:

Na ₂ SO ₄ + Kalsiumsitrat → Natriumcitrat + CaSO ₄ ↓

Oppløsningen filtreres for å fjerne faststoff CaSO ₄ som er utfelt. Oppløsningen blir deretter konsentrert, og således krystalliserer natriumcitratet.

Plassering i naturen

Sodiumcitrat er konjugatbasen av sitronsyre, som er en naturlig forbindelse som finnes i alle levende organismer, da det er en del av metabolismen deres, som er mekanismen for å utvikle energi i celler.

applikasjoner

I matindustrien

Natriumcitrat har forskjellige anvendelser i næringsmiddelindustrien, for eksempel som en surhetsregulator, sekvestreringsmiddel, stabilisator, overflateaktivt middel eller emulgator.

Den brukes i blant annet drikke, frosne desserter og spesielle oster.

Det gjør det mulig å unngå koagulering av melk, så den tilsettes kumelk som brukes til fôring av ammende barn. På denne måten skapes ikke koagulater eller harde ostemasse som er vanskelige å fordøye av magen til barn.

Natriumcitrat kan tilsettes melk slik at det ikke dannes klumper i magen. Forfatter: Couleur. Kilde: Pixabay.

Det brukes til å akselerere fargefiksering i speket svinekjøtt eller storfekjøtt, det vil si kjøtt som er behandlet for å forhindre ødeleggelse. Opp til 50% askorbinsyre erstattes i disse.

Speket svinekjøtt som sannsynligvis inneholder natriumcitrat. Forfatter: Ben Kerckx. Kilde: Pixabay.

Det hjelper også til å forhindre blodpropp i fersk biff (for eksempel biff).

I medisin

Det brukes som et alkaliseringsmiddel, da det nøytraliserer overflødig syre i blodet og urinen. Det er indikert å behandle metabolsk acidose som oppstår når kroppen produserer for mye syre.

Når citrationet er inntatt blir det bikarbonation, som er et systemisk alkaliseringsmiddel (det vil si av hele organismen), og som en konsekvens blir H ⁺ -ionene nøytralisert , pH i blodet øker og acidose blir reversert eller eliminert. .

Natriumcitrat fungerer som et nøytraliseringsmiddel for en urolig mage.

Den brukes som slimløsende og sudorisk. Det har vanndrivende virkning. Det øker utskillelsen av kalsium i urinen, og det er grunnen til at den brukes ved hyperkalsemi, det er når det er et overskudd av kalsium i blodet.

Det tjener også til å lette fjerning av bly når blyforgiftning oppstår.

Hvis det administreres i overkant, kan det forårsake alkalose, muskelspasmer på grunn av funksjonsfeil i skjoldbruskkjertelen og depresjon av hjertefunksjon på grunn av en reduksjon i kalsiumnivået i blodet, blant andre symptomer.

Natriumcitrat brukes i transfusjoner. Det tilsettes blodet sammen med dekstrose for å forhindre at det koagulerer.

Lagret blod for overføringer. Den inneholder sannsynligvis natriumcitrat. Forfatter: Kshirl02. Kilde: Pixabay.

Normalt metaboliserer leveren raskt sitratet som er oppnådd i transfusjonen, men under overføringer av store mengder kan leverens kapasitet overskrides.

I slike tilfeller, siden sitrat danner et kompleks med kalsium, resulterer en reduksjon i kalsiumionet Ca ²⁺ i blodet. Dette kan føre til svimmelhet, skjelving, prikking osv. Derfor må transfusjoner utføres sakte.

I legemiddelindustrien

Blant mange andre bruksområder brukes det for å forhindre mørklegging av medikamenter der det er jern og tanniner.

I blodprøver

Det brukes som et antikoagulasjonsmiddel i blodoppsamling eller når det må lagres, da det fungerer som en chelator av kalsium Ca ²⁺ -ioner , det vil si at den binder seg til kalsiumioner og danner kalsiumsitrat som ikke er ionisert.

Det brukes i koagulasjonstester og for å bestemme sedimentasjonsraten for røde blodlegemer.

Blodprøve. Forfatter: Bokskapet. Kilde: Pixabay.

Det brukes som et antikoagulasjonsmiddel under plasmaferese, en prosedyre for å fjerne overflødige stoffer som er skadelige for kroppen fra blodet.

I syntese av nanopartikler

Det brukes som en stabilisator i syntesen av nanopartikler i gull. Trinatriumcitratdihydrat tilsettes kloroaurinsyre, og danner en vinrød suspensjon.

Natriumcitrat fungerer som et reduksjonsmiddel og som et antaggregasjonsmiddel, da det adsorberes på nanopartiklene.

På grunn av den negative ladningen av sitrat frastøter partiklene hverandre og unngår agglomerering og danner en stabil dispersjon. Jo høyere citratkonsentrasjon, jo mindre er partiklene.

Disse nanopartiklene brukes til å fremstille medisinske biosensorer.

I miljøvennlige vaskemidler

Natriumcitrat er mye brukt i fosfatfrie flytende vaskemidler. Dette er fordi dets miljøatferd er ufarlig, da det er en metabolitt som finnes i alle levende organismer.

Det er lett biologisk nedbrytbart og svakt giftig for vannlevende liv. Av denne grunn anses det for å være et rengjøringsmiddel med miljøvennlige egenskaper.

I forbedring av utnyttelsen av tjæresand

Oljesand er sandformasjoner som er rike på bitumen eller tjære, et materiale som ligner petroleum.

Natriumcitrat er vellykket testet i forbindelse med natriumhydroksyd NaOH for å trekke ut olje fra tjæresand.

Det antas at ved å forbinde sitratet med sandsteinen, danner –COO ^- ionene av sitratet et stort antall negative ladninger på silikapartiklene. Dette gir en bedre separasjon av sand fra bitumen ved ganske enkelt å frastøtte de negative ladningene i grus fra de negative ladningene i bitumen.

I andre applikasjoner

Det brukes i fotografering, for å fjerne sporingsmetaller, i galvanisering og for å fjerne SO ₂ fra avfallsgasser.

referanser

1. US National Library of Medicine. (2019). Natriumsitrat. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. McNamara, C. (2017). Innsamling og håndtering av blod. In Dacie and Lewis Practical Hematology (Tolvte utgave). Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
3. Steber, J. (2007). Økotoksisiteten til rengjøringsproduktingredienser. I håndbok for rengjøring / dekontaminering av overflater. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
4. Xiang, B. et al. (2019). Studie av natriumcitratets rolle i frigjøring av bitumen. Energi drivstoff 2019, 33, 8271-8278. Gjenopprettet fra pubs.acs.org.
5. Heddle, N. og Webert, KE (2007). Transfusjonsmedisin. In Blood Banking and Transfusion Medicine (Andre utgave). Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
6. Sudhakar, S. og Santhosh, PB (2017). Gull nanomaterialer. I fremskritt innen biomembraner og lipid selvsamling. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
7. Elsevier (redaksjonell) (2018). Kapittel 8. Nanometal. I Fundamentals and Applications of Nano Silicon in Plasmonics and Fullerines. Aktuelle og fremtidige trender Mikro- og nanoteknologier. Side 169-203. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.