NĀTRIJA BENZOĀTS: STRUKTŪRA, ĪPAŠĪBAS, LIETOJUMS UN RISKI - ĶĪMIJA

Nātrija benzoāts ir organiskais sāls ar to ķīmiskā formula C ₆ H ₅ COONa. To iegūst vai rada neitralizācijas reakcijā starp benzoskābi un nātrija hidroksīdu. Rezultāts ir balta cieta viela (apakšējais attēls), kas šķīst ūdenī un sadalās karsējot 120 ° C temperatūrā.

Šo sāli dabiski var atrast dažādos augļos un citās dārzeņu daļās, piemēram: mellenēs, plūmēs, rozīnēs, kanēlī, krustnagliņās un ābolos. Tas ir arī aļģu un augu metabolīts.

Nātrija benzoāta pulveris. Avots: Chemik10 poļu Wikipedia

Nātrija benzoāts neuzkrājas ķermenī, jo tas ātri apvienojas ar aminoskābi glicīnu, veidojot hipūrskābi, kas brīvi izdalās ar urīnu.

Šo savienojumu lieto kopā ar pārtikas konservantu, tā iedarbība ir efektīvāka skābā pH. Tas ir saistīts ar organisko skābju klātbūtni, kas dod pārtikai pienācīgu pH līmeni nātrija benzoāta iedarbībai; kas kā tāds galu galā protonējas par benzoskābi.

Šo sāli izmanto arī urīnvielas cikla iedzimtu metabolisma traucējumu ārstēšanā, kas izraisa starpprodukta metabolīta uzkrāšanos, kura fermentam, kas to apstrādā, ir deficīts.

Starptautiskajā ķīmiskās drošības programmā netika konstatēts, ka nātrija benzoāts kaitīgi ietekmē cilvēku uzturā no 647 līdz 825 mg / kg ķermeņa masas.

Tomēr ir ziņots, ka nātrija benzoāts var izraisīt pseidoalerģiskas reakcijas un saasināt simptomus pacientiem ar biežām nātrenes un astmas epizodēm.

Nātrija benzoāta struktūra

Nātrija benzoāta struktūra. Avots: Kamil9243

Augšējā attēlā parādīta nātrija benzoāta struktūra ar lodveida un nūjas modeli. Aromātisko gredzenu var redzēt ar neapbruņotu aci ar tam piestiprinātu karboksilāta grupu -COO ^- (ar sarkano lodīti); un pēdējais, savukārt, elektrostatiski piesaista Na ⁺ katjonu (purpura sfēra).

Tā kā divu jonu izmēru atšķirības ir lielas (salīdziniet attēlā), nav pārsteidzoši, ka nātrija benzoāta kristālu režģa enerģija ir zema. Tas izraisa tā kristālu dabisku tendenci šķīst polārajos šķīdinātājos vai ķīmiskās reakcijās.

C ₆ H ₅ COO ^- var pieņemt divas ūdeņraža saites no divām ūdens molekulām, kas veicina tā hidratāciju. Tikmēr Na ⁺ arī nonāk ūdens izšķīdināšanā, pārvarot elektrostatiskos spēkus, kas uztur to piestiprinātu pie C ₆ H ₅ COO ^- .

Tādējādi, šis sāls sastāv no C ₆ H ₅ COO ^- un Na ⁺ joni , kas sakārtots sistemātiski, lai veidotu kristāli. Informācija par tā kristālisko struktūru literatūrā nav pieejama, tāpēc šī sāls vienības tips nav zināms.

Īpašības

Ķīmiskie nosaukumi

-Nātrija benzoāts

-Benzoic skābes nātrija sāls

-Sobenato

-Antimols.

Izskata apraksts

Baltas granulas vai kristālisks pulveris. Bezkrāsains kristālisks pulveris.

Smarža

Tualete.

Garša

Rūgts, savelkošs un nepatīkams.

aizdegšanās punkts

> 100 ° C.

Automātiskā aizdedze

> 500 ° C.

Blīvums

1,50 g / cm ³ .

Šķīdība

-Šķīst šķidrā amonjakā un piridīnā.

-Nelieli šķīst etanolā: 8,22 g / 100 g 25 ºC temperatūrā.

-Metanolā tas šķīst vairāk nekā etanolā: 8,22 g / 100 g pie 15 ºC.

Stabilitāte

Ieteicamajos uzglabāšanas apstākļos tas ir stabils. Tas var būt jutīgs pret mitrumu, hidrolizējoties līdz benzoskābei. Nesavietojams ar spēcīgiem oksidētājiem, sārmiem un minerālskābēm.

Sadalīšanās

Sildot līdz sadalīšanās temperatūrai 120 ° C (248 ° F), tas izdala asus nātrija oksīda dūmus un citas sastāvdaļas, kas var būt toksiskas un kancerogēnas.

Sadaloties 120 ºC temperatūrā, tas novērš precīzu viršanas un kušanas punktu noteikšanu, šo parametru uzrādītās vērtības ir teorētiskas aplēses.

pH

Gandrīz līdz 8, izšķīdināts ūdenī. Tas ir, tas ir pamata sāls. Tas tādēļ, ka hidrolizē, lai atbrīvotu OH ^- jonus .

Virsmas spraigums

72,9 mN / cm 20 ° C temperatūrā 1 g / l ūdens šķīdumā.

Sintēze

Nātrija benzoāta sintēzē iesaistīto benzoskābi galvenokārt ražo ar trim metodēm:

-Naftalīns oksidējas ar vanādija pentoksīdu, veidojot ftalilskābes anhidrīdu. Šis savienojums var tikt pakļauts dekarboksilēšanai, lai iegūtu benzoskābi, jo tā struktūrā ar diviem aromātiskiem gredzeniem, šķiet, ir divas kondensētas -COO grupas.

-Toluolu oksidē līdz benzoskābei, pievienojot slāpekļskābi. Šajā reakcijā metilgrupa "tikai" oksidējas par karboksilgrupu:

C ₆ H ₅ CH ₃ => C ₆ H ₅ COOH

-Visbeidzot, benzotrichlorīds tiek hidrolizēts, minerālskābēm iedarbojoties, iegūstot benzoskābi.

Iegūstot benzoskābi ar kādu no šīm trim metodēm, to pēc tam izšķīdina nātrija hidroksīdā. Šie savienojumi iziet neitralizācijas reakciju, iegūstot nātrija benzoātu un ūdeni.

C ₆ H ₅ COOH + NaOH => C ₆ H ₅ COONa + H ₂ O

Reakciju var veikt arī ar nātrija karbonātu, kaut arī tā iznākums var būt mazāks nekā vēlamais.

Lietojumprogrammas

Pārtikā

Nātrija benzoāts ir pārtikas konservants, kas spēj kavēt vai palēnināt fermentācijas procesu, paskābināšanos vai jebkuru citu procesu, kas izraisa tā pasliktināšanos. Turklāt nātrija benzoātam ir fungicīda iedarbība.

Šis sāls spēj novērst raugus, baktērijas un sēnītes, kas atrodas pārtikā. Tā konservējošā iedarbība ir efektīvāka, ja pH <6; tas ir, skābos apstākļos. Šī iemesla dēļ to izmanto konservos un salātu mērcēs, kas satur etiķi (etiķskābi).

Nātrija benzoātu izmanto arī gāzēto dzērienu un bezalkoholisko dzērienu, kuros ir ogļskābe, konservēšanai. Arī ievārījumos, kas bagāti ar citronskābi, un vispārīgi ēdienos ar skābēm, kas rada skābu vidi.

Turklāt to izmanto barībā ar nātrija benzoāta koncentrāciju 0,1%. Maksimālais benzoskābes un nātrija benzoāta daudzums, ko izmanto par konservantiem pārtikā, nepārsniedz 2000 mg / kg pārtikas.

Medicīniskā palīdzība

Akūta hiperammonēmija

Nātrija fenilacetāts un nātrija benzoāts tiek izmantots adjuvantu terapijas veidā akūtas hiperammonēmijas un ar to saistītās encefalopātijas ārstēšanai pacientiem ar urīnvielas cikla traucējumiem.

Šos savienojumus klasificē kā zāles reti sastopamu slimību ārstēšanai. Šis apzīmējums attiecas uz zālēm, kuras nav ekonomiski izdevīgas.

Šizofrēnija

Nātrija benzoāts ir eksperimentāli izmantots šizofrēnijas ārstēšanā. Pētījuma centrālā daļa ir loma, ko ārstēšanā spēlē D-aminoskābju oksidāzes enzīmu kavēšana - aktivitāte, kuru spēlē nātrija benzoāts.

Arginosuccinic aciduria

Nātrija benzoātu lieto, lai ārstētu arginosuccinic aciduria - iedzimtu metabolisma traucējumu, kas pacientiem var izraisīt amonija koncentrācijas paaugstināšanos un kas var ietekmēt centrālo nervu sistēmu.

Inhibitors

- Tas ir arahidonāta 15-lipoksigenāzes enzīma inhibitors - ferments, kuru farmācijas rūpniecība izmeklē saistībā ar koronāro sirds slimību.

-Nomāc triacilglicerīdu lipāzes fermenta, fermenta, kas darbojas, atbrīvojot glicerīnu un taukskābes tievajās zarnās, darbību, tādējādi ļaujot absorbēt šos lipīdus, kas atrodas pārtikā.

Var būt iespējams izmantot nātrija benzoātu, lai regulētu lipīdu, piemēram, triacilglicerīdu, absorbciju zarnās.

Iedzimtie traucējumi

Nātrija benzoātu lieto vairāku iedzimtu traucējumu, kas saistīti ar aminoskābju metabolismu, ārstēšanai, to skaitā: hiperargininēmijas ārstēšanai un ornitīna translokāzes deficīta ārstēšanai.

Citi

-Izmanto skalošanā uz spirta bāzes un sudraba pulēšanas līdzekļos. Turklāt to izmanto pirotehnisko savienojumu ražošanā, kas ir atbildīgs par svilpi, kas tiek ražota, kad tie tiek ieslēgti.

-To lieto kā pretkorozijas līdzekli, kas ir viena no galvenajām prasībām šī sāls ražošanā. To izmanto arī dzesēšanas šķidrumos, antifrīzos un citās ūdens bāzes sistēmās.

-Pagatavojot plastmasas, piemēram, polipropilēnu, to izmanto, lai uzlabotu to stiprību un skaidrību.

-Tas kalpo kā stabilizators vannas istabās un fotografēšanas procesos.

Riski

FDA nātrija benzoātu klasificē kā "parasti drošu" ar devām 0,1% no pārtikas svara. To neuzskata par kairinošu, nonākot saskarē ar ādu un acīm, tāpēc var teikt, ka akūtā toksicitāte ir zema.

Tomēr nātrija benzoāts, nonākot saskarē, var izraisīt imūnsistēmas reakcijas (pseidoalerģiju). Šis efekts normāliem cilvēkiem ir reti sastopams, bet pacientiem ar biežām nātrenes epizodēm vai astmas simptomiem šo simptomu biežums var palielināties.

Pētījumos ar žurkām un pelēm netika atrasti nātrija benzoāta kancerogēnas iedarbības pierādījumi.

Tika norādīts uz tā lietošanas neērtībām askorbīnskābes klātbūtnē, kas varētu radīt benzolu; toksisks savienojums, kas apzīmēts kā kancerogēns.

Atsauces

Tīkla nozares. (2019. gads). Nātrija benzoāta ražošana. Atgūts no: science.jrank.org
Wikipedia. (2019. gads). Nātrija benzoāts. Atgūts no: en.wikipedia.org
PubChem. (2019. gads). Nātrija benzoāts. Atgūts no: pubchem.ncbi.nim.nih.gov
Hanes T. (2019). Fakti par nātrija benzoātu. Dzīvs. Atgūts no: livestrong.com
Ķīmiskā grāmata. (2017). Nātrija benzoāts. Atgūts no: chemicalbook.com
Lane H. et al. (2013) Jama psichiatrija. 70 (12): 1267–1275.
Pasaules veselības organizācija Ženēvā. (2005. gada 12. aprīlis). Benzoskābe un nātrija benzoāts. . Atgūts no: Who.int

NĀTRIJA BENZOĀTS: STRUKTŪRA, ĪPAŠĪBAS, LIETOJUMS UN RISKI - ĶĪMIJA - 2025