NATRIJEV BISULFIT (NAHSO3): STRUKTURA, SVOJSTVA, UPOTREBA, DOBIVANJE - KEMIJA - 2026

Natrijev bisulfit anorganska krutina koja se sastoji od natrij iona Na ⁺ i bisulfit iona HzO ₃ ^-. Njegova kemijska formula je NaHSO ₃. To je bijela kristalna krutina i zbog svojih antioksidacijskih svojstava široko se koristi kao konzervans hrane (na primjer u nekim džemovima).

NaHSO ₃ je reducirajući kemijski spoj koji je suprotan oksidansu, i zbog toga djeluje kao antioksidans u mnogim primjenama, poput u jestivim proizvodima, jer sprečava njihovo propadanje.

Neki komercijalni džemovi sadrže natrijev bisulfit NaHSO ₃. Autor: OpenClipart-Vectors. Izvor: Pixabay.

Međutim, ova upotreba dovedena je u pitanje jer su zabilježeni slučajevi astme kod ljudi nakon što su jeli hranu koja sadrži natrijev bisulfit. Čak se kaže da uništava vitamin B1 u ovim.

Međunarodne zdravstvene organizacije ograničile su njegovu upotrebu na mikro količine u hrani.

Međutim, natrijev bisulfit ima i mnoge druge svrhe, poput dobivanja joda, kao antiinfektiva, za izbjeljivanje tkiva, za probavu drva tijekom pripreme papirne kaše, kao dezinfekcijsko sredstvo za bačve za pivo i vino itd.

Kemijska struktura

Natrijev bisulfit se sastoji od natrij-Na ⁺ kation i HzO ₃ ^- bisulfitni aniona.

Kemijska struktura natrijevog bisulfita NaHSO ₃. Edgar181. Izvor: Wikimedia Commons.

U vodenim otopinama bisulfit tvori 4 vrste. U razrijeđenoj otopini postoji ravnoteža između struktura prikazanih dolje:

Strukture bisulfitnog iona HSO ₃ ^- u razrijeđenoj vodenoj otopini. Autor: Marilú Stea.

Kada se koncentracija poveća, dvije molekule bisulfita međusobno djeluju, tvoreći pirosulfitni ion S ₂ O ₅ ^2-:

Strukture iona bisulfita u koncentriranoj vodenoj otopini. Autor: Marilú Stea.

Nomenklatura

-Natrijev bisulfit

-Nodium hidrogenulfit

-Natrijev hidrosulfit.

Svojstva

Psihičko stanje

Kristalno bijela krutina.

Molekularna težina

104,06 g / mol

Talište

Raspada se.

Gustoća

1,48 g / cm ³ na 20 ° C.

Topljivost

Topivo u vodi: 29 g / 100 g vode.

pH

Otopine su kisele, s pH između 2,5 i 5,5.

Kemijska svojstva

U vodenoj otopini natrijev bisulfit NaHSO _{3 se} odvaja na svoje ione: natrijev kation Na ⁺ i bisulfit anion HSO ₃ ^-.

Ako natrijev bisulfit izložen zraku izgubi nešto SO ₂ i polako se oksidira Na ₂ SO ₄ sulfat.

Ako se zagrijava do raspada, emitira pare sumpornih oksida i natrijevog monoksida.

To je redukcijsko sredstvo, što je suprotno oksidansu. I zbog toga se može ponašati kao antioksidans.

Ima blagi miris sumpora. Nije zapaljivo.

rizici

Natrijev bisulfit NaHSO ₃ snažno je nadražujući kožu i tkiva. Prašina nadražuje oči, nos i grlo. Gutanje iritira želudac. Velike doze mogu uzrokovati nasilne kolike, proljev, depresiju i smrt.

Nije zapaljiv, ali ako se zagrijava stvara iritantne i otrovne plinove.

dobivanje

Se priređuje zasićivanjem otopine natrijevog karbonata Na ₂ CO ₃ sa sumpornim dioksidom SO ₂ i kristalizira iz otopine.

Prijave

U industriji celuloze i papira

NaHSO ₃ koristi se u digestiji drva kako bi se kasnije pretvorio u papir. Služi i kao izbjeljivač pulpe.

Također se koristi za uklanjanje klora kada se papirna kaša izbjeljuje s njom.

U prehrambenoj industriji

Natrijev bisulfit, zahvaljujući redukcijskom svojstvu, djeluje kao antioksidans.

Koristi se kao konzervans u velikom broju namirnica i pića, uključujući vino i pivo, kako bi se spriječilo kvarenje i poboljšalo okus.

Koristi se za izbjeljivanje hrane, poput određenih jestivih škroba.

Smanjuje ili sprečava kvarenje hrane, omogućava kondicioniranje tijesta koje se koristi u pecivima i služi za omekšavanje kukuruznih zrna tijekom mokrog mljevenja, između ostalih namjena.

Osim što kontrolira fermentaciju vina i piva, u proizvodnji djeluje antiseptik jer služi kao sterilant i fungicid u bačvama i kadama.

Vinske ili pivske bačve ponekad se dezinficiraju NaHSO ₃ natrijevim bisulfitom. Autor: Clker-Free-Vector-Images. Izvor: Pixabay.

U sušenom voću nalazi se u koncentraciji većoj od 100 ppm (ppm znači „dijelovi na milijun“), u mnogim drugim namirnicama nalazi se u koncentracijama između 10 i 100 ppm, poput smrznutog i suhog krumpira, kiselih krastavaca, umaka i džemova.

Komercijalna ukiseljena hrana često sadrži natrijev bisulfit NaHSO ₃. Autor: Photo Mix. Izvor: Pixabay.

Sporno je oko njegove uporabe u hrani

Postoji zabrinutost zbog neposrednih i dugoročnih toksičnih učinaka natrijevog bisulfita u hrani. Postoje različita mišljenja.

Postoje izvješća o nuspojavama kod pacijenata s astmom, koja je respiratorna bolest, nakon gutanja hrane s NaHSO ₃. Drugi izvori govore da bisulfitni ion može uništiti vitamin B1 ili tiamin.

Djevojčica koja hrče lijek za ublažavanje astme. Autor: OpenClipart-Vectors. Izvor: Pixabay.

Ipak, istraživači su 1985. otkrili da natrijev bisulfit služi za zaštitu od zračenja i kemijskih agensa te inhibira ili sprečava transformaciju stanica prema karcinomu. Niske doze su najbolje.

Ovaj zaštitni učinak objašnjen je na temelju njegovih redukcijskih ili antioksidativnih svojstava te na taj način može napadati slobodne radikale.

S druge strane, Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) (zbog akronima u engleskoj Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji) preporučuje kao prihvatljivu razinu dnevnog unosa oko 0,7 mg / kg tjelesne težine.

To znači da se preporučuje ne prelaziti taj iznos.

Američka uprava za hranu i lijekove (USFDA) (američka agencija za hranu i lijekove) klasificirala je natrijev bisulfit kao "općenito prepoznat kao siguran".

U poljoprivrednim primjenama

NaHSO _{3, koji se} koristi u malim koncentracijama, služi kao regulator rasta biljaka za poboljšanje fotosinteze i promicanje prinosa.

U tu svrhu je testiran na različitim vrstama biljaka, poput biljaka jagoda i čaja.

Biljke jagoda poboljšavaju svoj rad s malim količinama NaHSO ₃ u vodi za navodnjavanje. Autor: Alyssapy. Izvor: Pixabay.

Aktivan je sastojak mnogih pesticida i biocida.

U vodenom okruženju također može ubrzati transformaciju određenih herbicida u manje toksične proizvode uklanjanjem klora.

U dobivanju joda

NaHSO ₃ je redukcijski spoj koji se koristi za oslobađanje joda iz natrijevog jodata NaIO ₃. Ovo je jedan od načina dobivanja joda iz izvora kao što su nitro iz Čilea ili neke slane vode.

Nakon kristalizacije natrijevog nitrata iz sirove otopine Čile nitrata, ostaje otopina NaIO ₃ koja se obrađuje s natrijevim bisulfitom NaHSO ₃, stvarajući slobodan jod.

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

U industriji namještaja i drvne industrije

NaHSO ₃ je testiran da modificira sojine proteine ​​i poboljšava njihova adhezijska svojstva s drvetom kako bi se lijepili komadi drveta, kako bi se na primjer pripremile iverice, karton ili papier-mâché, šperploča itd. Sve to za namještaj ili ploče, među raznim primjenama.

Aglomerat drvene sječke ili ostataka. Autor: Titus Tscharntke. Izvor: Wikimedia Commons.

To je učinjeno kako bi se zamijenila tradicionalna ljepila na bazi formaldehida, kako u svom procesu proizvodnje, tako i tijekom upotrebe imaju tendenciju ispuštanja formaldehida u atmosferu, što je otrovni spoj.

Natrijev bisulfit poboljšava sadržaj krutih tvari u sojinom proteinskom ljepilu i smanjuje njegovu viskoznost, poboljšavajući fluidnost tako da bolje prodire u pore drveta, povećavajući koheziju s njim i između komada.

NaHSO ₃ modificirano proteinsko ljepilo soje ima dobru otpornost na vodu i izvrsnu stabilnost skladištenja zbog antioksidacijskog djelovanja natrijevog bisulfita.

Ovo potvrđuje da su ljepila na bazi soje proteina modificirana na NaHSO ₃ uporediva sa ljepilima na bazi formaldehida i mogu se koristiti u industriji namještaja i drvne industrije, manje zagađujući.

U raznim primjenama

Ima višestruku upotrebu, što se uglavnom temelji na redukcijskim svojstvima (što je suprotno oksidansu). Evo nekoliko aplikacija.

-U fotografiji.

-U koži štavljenja, za uklanjanje dlaka sa kože.

-Therapeutske upotrebe: antiinfektivno. Koristi se kao antioksidans u nekim kapi za oči.

-Za vađenje prirodnog plina hidrauličkim lomljenjem.

-U bojanju vlakana koristi se za pripremu toplih ili hladnih kupki, za otapanje određenih boja ili boja.

- Kao reduktor za pranje rublja ili izbjeljivanje, za izbjeljivanje vune, svile i biljnih vlakana.

-U kemijskim laboratorijima za uklanjanje permanganatnih mrlja s kože i odjeće. U biokemijskim laboratorijima kao konzervans za tekućine ili otopine koje se s vremenom mogu pokvariti. Kao kemijski reagens.

-Za koagulaciju gumenog lateksa.

-U kozmetičkoj industriji kao antioksidans.

-Dezinfekcijsko sredstvo i izbjeljivač.

-U obradi otpadnih voda za uklanjanje klora koji se koristi u završnoj fazi dezinfekcije i ispuštanje obrađene vode u okoliš.

Spremnik natrijevog bisulfita u kalifornijskoj postrojenju za pročišćavanje otpadnih voda, gdje se koristi za uklanjanje viška klora prije nego što se pročišćena voda ispušta u okoliš. Grendelkhan. Izvor: Wikimedia Commons.

Reference

1. Američka nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Natrijev bisulfit. Oporavak od pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Qi, G. i sur. (2013). Adhezija i fizikalno-kemijska svojstva proteina soje modificiran natrijevim bisulfitom. J Am Oil Chem Soc (2013) 90: 1917-1926. Oporavak od aocs.onlinelibrary.wiley.com.
3. Borek, C. i sur. (1985). Natrijev bisulfit štiti od radiogene i kemijski inducirane transformacije u stanicama embrija hrčka i miša C3H / 10T-1/2. Toxicol Ind Health 1985Sep; 1 (1): 69-74. Oporavak od journals.sagepub.com.
4. Friedler, E. i sur. (2015). Kontinuirani pristup aktivnog praćenja za prepoznavanje unakrsnih veza između pitke vode i distribucijskih sustava otpadnih voda. Environmental Monit Assess (2015) 187: 131. Oporavak s linka.springer.com.
5. Cotton, F. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Napredna anorganska kemija. Četvrto izdanje. John Wiley & Sinovi.
6. Program Sunčane čiste vode. (2019). Glavni plan postrojenja za kontrolu onečišćenja vode. Oporavak od Sunnyvalecleanwater.com.
7. Barros Santos, C. (2008). Aditivi u španjolskoj hrani i zakonodavstvo koje regulira njihovo odobrenje i uporabu. Knjige o vizijama. Oporavak od books.google.co.ve.