NATRIJEV CITRAT (C6H5O7NA3): STRUKTURA, UPOTREBE, SVOJSTVA - KEMIJA - 2025

Natrijev citrat je natrijeva sol limunske kiseline. Sastoji se od citratnog aniona C ₆ H ₅ O ₇ ^{3 -} i tri natrijeva Na ⁺ kationa. Njegova molekulska formula je C _C6 H ₅ O ₇ Na ₃ ili prošireni oblik: NaOOC-CH ₂ -C (COONa) (OH) CH ₂ -COONa. Natrijev citrat je konjugirana baza limunske kiseline, tj. Teoretski se dobiva iz ove druge zamjene svakog H ⁺ protona -COOH natrijevim Na ⁺.

Može se pripremiti u bezvodnom obliku (bez vode u svom sastavu) ili u hidratiziranom obliku s 2 ili 5 molekula vode. To je spoj koji, kada je bezvodan (bez vode), apsorbira vodu iz okoline.

Molekula trisodium citrata. Autor: Marilú Stea.

Natrijev citrat djeluje kao pufer, to znači da stabilizira pH, što je mjerilo kiselosti ili bazičnosti vodene otopine. Također ima svojstvo stvaranja stabilnog spoja s kalcijevim ionima Ca ²⁺, kalcijevim citratom.

Primjenjuje se u prehrambenoj industriji, na primjer, kako bi spriječilo da kravlje mlijeko stvori kvržice koje je teško dojenčadi probaviti.

U laboratorijama za bioanalizu koristi se za sprečavanje zgrušavanja krvi koja se uzima iz pacijenata za određene testove. Također sprečava zgrušavanje krvi koja se koristi kod transfuzije. Široko se koristi u deterdžentima bez fosfata, jer ne zagađuje.

Struktura

Triatrijev citrat čine tri Na ⁺ natrijeva iona i jedan citratni ion.

Citrat ion se sastoji od niza tri atoma ugljika, na koji su vezani 3 karboksilati COO ^- (jedna za svaki atom ugljika) te hidroksilnu -OH na centralnom ugljiku.

Svaki od 3 Na ⁺ iona priključen je na -COO ^- grupu.

Struktura trisodium citrata. Ju. Izvor: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

- Natrijev citrat

- Trisodium citrate

- trinatrijev 2-hidroksipropan-1,2,3-trikarboksilat

Svojstva

Psihičko stanje

Bijela ili bezbojna kristalna krutina.

Molekularna težina

258,07 g / mol

Talište

300 ºC

Topljivost

Vrlo je topivo u vodi: 42,5 g / 100 ml pri 25 ° C. Praktično je netopljiv u alkoholu.

pH

5% vodena otopina natrijevog citrata ima pH između 7,5 i 9,0, to jest lagano je alkalna.

Kemijska svojstva

Natrijev citrat je pufer, što znači da on stabilizira pH, što je mjerilo kiselosti ili alkalnosti vodene otopine. Stabilizirajući pH, citrat ne dopušta da otopina postane kisela ili alkalna iznad određenih vrijednosti.

Kad ima viška protona, H ⁺ ih uzima kako bi pretvorili svoje -COO ^- grupe u –COOH grupe. Obrnuto, ako postoji mnogo OH grupa ^- odustaje od protona svojih –COOH grupa i pretvara ih u –COO ^-.

Kad ga tijelo transformira, osigurava 3 molekule HCO ₃ ^- za svaku molekulu citrata.

Ostala svojstva

Njegovi kristali su izvrsni, odnosno apsorbiraju vodu iz zraka. Natrijev citrat dihidrat stabilniji je na zraku.

Ako se dihidrat zagrijava, kada dostigne 150 ° C, postaje bezvodan (bez vode).

Poput limunske kiseline, i natrijev citrat ima kiseli okus.

dobivanje

Natrijev citrat obično se proizvodi dodavanjem natrijevog karbonata u otopinu limunske kiseline sve dok šumenje ne prestane. Efektivnost nastaje zbog evolucije ugljičnog dioksida CO ₂:

Na ₂ CO ₃ + limunska kiselina → Natrijev citrat + CO ₂ ↑

Potom se voda ispari iz otopine kako bi se kristalizirao produkt.

Može se pripremiti i tretiranjem otopine natrijevog sulfata s kalcijevim citratom:

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

Otopina se filtrira da se ukloni krutina Caso ₄ koji se taloži. Otopina se zatim koncentrira i tako se natrijev citrat kristalizira.

Položaj u prirodi

Natrijev citrat je konjugirana baza limunske kiseline, koja je prirodni spoj koji se nalazi u svim živim organizmima, jer je dio njihovog metabolizma, što je mehanizam za razvijanje energije u stanicama.

Prijave

U prehrambenoj industriji

Natrijev citrat ima razne svrhe u prehrambenoj industriji, na primjer, kao regulator kiselosti, sredstva za zavarivanje, stabilizator, površinski aktivno sredstvo ili emulgator.

Koristi se u pićima, smrznutim desertima i posebnim sirevima, između ostalih proizvoda.

Omogućuje izbjegavanje koagulacije mlijeka pa se dodaje kravljem mlijeku koje se koristi za prehranu dojeće djece. Na taj način dječji želudac ne stvara ugruške ili tvrde grude koje je teško probaviti.

Natrijev se citrat može dodati u mlijeko tako da se u želucu ne formiraju grudice. Autor: Couleur. Izvor: Pixabay.

Koristi se za ubrzavanje fiksacije boje u suhim svinjetinama ili govedini, to jest mesu koje je tretirano kako bi se spriječilo kvarenje. U njima se zamjenjuje do 50% askorbinske kiseline.

Suh prah koji vjerojatno sadrži natrijev citrat. Autor: Ben Kerckx. Izvor: Pixabay.

Također pomaže u sprečavanju zgrušavanja krvi u svježoj govedini (poput odrezaka).

U medicini

Koristi se kao alkalizirajući agens jer neutralizira višak kiseline u krvi i urinu. Indicirano je za liječenje metaboličke acidoze koja nastaje kada tijelo proizvede previše kiseline.

Jednom kada se citratni ion unese, on postaje bikarbonatni ion koji je sistemski alkalizacijski agens (tj. Cijelog organizma), a kao posljedica toga, ioni H ⁺ se neutraliziraju, pH u krvi raste i poništava se acidoza ili uklanja., Natrijev citrat služi kao neutralizator za uznemireni želudac.

Koristi se kao ekspektorans i sredstvo za lučenje. Ima diuretsko djelovanje. Povećava izlučivanje kalcija u urinu, zbog čega se koristi u hiperkalcemiji, a to je kada postoji višak kalcija u krvi.

Služi i za olakšavanje uklanjanja olova kad dođe do trovanja olovom.

Ako se daje u višku, može uzrokovati alkalozu, grčeve mišića zbog neispravnosti paratireoidne žlijezde i depresije rada srca uslijed smanjenja razine kalcija u krvi, među ostalim simptomima.

Natrijev citrat koristi se u transfuzijama. Dodaje se u krv zajedno s dekstrozom kako bi se spriječilo zgrušavanje.

Spremljena krv za transfuzije. Vjerojatno sadrži natrijev citrat. Autor: Kshirl02. Izvor: Pixabay.

Jetra normalno jetra brzo metabolizira citrat dobiven transfuzijom, međutim, tijekom transfuzije velikih količina, kapacitet jetre može biti premašen.

U takvim slučajevima, s obzirom da citrat tvori kompleks s kalcijem, dolazi do smanjenja kalcijevog iona Ca ²⁺ u krvi. To može dovesti do nesvjestice, drhtavice, podrigivanja itd. Zbog toga se transfuzije moraju izvoditi polako.

U farmaceutskoj industriji

Među mnogim drugim uporabama koristi se za sprečavanje zamračivanja lijekova u kojima ima željeza i tanina.

U krvnim testovima

Koristi se kao antikoagulant pri sakupljanju krvi ili kad se mora čuvati, jer djeluje kao kelator kalcijevih iona Ca ²⁺, odnosno veže se na ione kalcija, tvoreći kalcijev citrat koji nije ioniziran.

Koristi se u koagulacijskim testovima i u određivanju brzine sedimentacije crvenih krvnih stanica.

Krvni test. Autor: Bokskapet Izvor: Pixabay.

Koristi se kao antikoagulans tijekom plazmafereze, postupka uklanjanja viška tvari štetnih za tijelo iz krvi.

U sintezi nanočestica

Koristi se kao stabilizator u sintezi zlatnih nanočestica. Trihidrijev citrat dihidrat dodaje se kloroaurnoj kiselini, tvoreći vinsko-crvenu suspenziju.

Natrijev citrat služi kao redukcijsko sredstvo i kao antiagregacijsko sredstvo, jer se adsorbira na nanočestice.

Zbog negativnog naboja citrata, čestice se odbijaju izbjegavajući aglomeraciju i stvarajući stabilnu disperziju. Što je veća koncentracija citrata, manje su čestice.

Ove nanočestice se koriste za pripremu medicinskih biosenzora.

U ekološkim deterdžentima

Natrijev citrat široko se koristi u tekućim deterdžentima bez fosfata. To je zato što je njegovo ponašanje u okolišu bezopasno, jer je metabolit koji se nalazi u svim živim organizmima.

Lako je biorazgradiv i slabo toksičan za vodeni život. Iz tog razloga se smatra sredstvom za čišćenje s ekološkim svojstvima.

U poboljšanju eksploatacije katranskih pijeska

Uljni pijesci su pješčane formacije bogate bitumenom ili katranom, materijalom sličnom petroleju.

Natrijev citrat uspješno je ispitan u kombinaciji s natrijevim hidroksidom NaOH radi ekstrakcije ulja iz katranskih pijeska.

Smatra se da spajanjem citrata s pješčenjakom, -COO ^- ioni citrata formiraju veliki broj negativnih naboja na česticama silike. Na taj način dobiva se bolje odvajanje pijeska od bitumena jednostavnim uklanjanjem negativnih naboja šljunka i negativnih naboja bitumena.

U ostalim aplikacijama

Koristi se u fotografiji, za uklanjanje metala u tragovima, pri galvanizaciji i uklanjanje SO ₂ iz otpadnih plinova.

Reference

1. Američka nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Natrijev citrat. Oporavak od: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. McNamara, C. (2017). Skupljanje i rukovanje krvlju. U praktičnoj hematologiji Dacie i Lewis (Dvanaesto izdanje). Oporavljeno od sciencedirect.com.
3. Steber, J. (2007). Ekotoksičnost sastojaka proizvoda za čišćenje. U Priručniku za čišćenje / dekontaminaciju površina. Oporavljeno od sciencedirect.com.
4. Xiang, B. i sur. (2019). Istraživanje uloge natrijevog citrata u oslobađanju bitumena. Energetska goriva 2019, 33, 8271-8278. Oporavak od pubs.acs.org.
5. Heddle, N. i Webert, KE (2007). Transfuzijska medicina. U bankarstvu i transfuzijskoj medicini (drugo izdanje). Oporavljeno od sciencedirect.com.
6. Sudhakar, S. i Santhosh, PB (2017). Zlatni Nanomaterijali. Unaprijed u biomembranama i lipidnom samo-sklapanju. Oporavljeno od sciencedirect.com.
7. Elsevier (uvodnik) (2018). Poglavlje 8. Nanometal. Osnove i primjene nano silicijuma u plazmoniki i fulerinama. Postojeći i budući trendovi Mikro i nano tehnologije. Stranice 169-203. Oporavljeno od sciencedirect.com.