NĀTRIJA BISULFĪTS (NAHSO3): STRUKTŪRA, ĪPAŠĪBAS, LIETOJUMS, IEGŪŠANA - ĶĪMIJA - 2025

Nātrija bisulfīta ir neorganisks ciets, kas sastāv no nātrija jonu Na ⁺ un bisulfīta jonu HSO ₃ ^- . Tās ķīmiskā formula ir NaHSO ₃ . Tā ir balta kristāliska cieta viela, kuras antioksidantu īpašību dēļ to plaši izmanto kā pārtikas konservantu (piemēram, dažos ievārījumos).

NaHSO ₃ ir reducējošs ķīmisks savienojums, kas ir pretējs oksidētājam, un šī iemesla dēļ daudzos tā pielietojumos, piemēram, pārtikas produktos, tas darbojas kā antioksidants, jo tas novērš to pasliktināšanos.

Daži komerciāli ievārījumi satur nātrija bisulfītu NaHSO ₃ . Autors: OpenClipart-Vectors. Avots: Pixabay.

Tomēr šī lietošana ir apšaubīta, jo cilvēkiem ir ziņots par astmas gadījumiem pēc tam, kad viņi ir ēduši pārtikas produktus, kas satur nātrija bisulfītu. Ir pat teikts, ka tie iznīcina B1 vitamīnu.

Starptautiskās veselības organizācijas ir ierobežojušas tā izmantošanu tikai ar mikro daudzumiem pārtikā.

Tomēr nātrija bisulfītu var izmantot arī daudzos citos gadījumos, piemēram, joda iegūšanā kā pretinfekcijas līdzekli audumu balināšanai, koksnes šķelšanai papīra masas sagatavošanas laikā, kā dezinfekcijas līdzekli alus un vīna mucām. utt.

Ķīmiskā struktūra

Nātrija bisulfītu veido nātrija Na ⁺ katjons un HSO ₃ ^- bisulfīta anjons .

Nātrija bisulfīta NaHSO ₃ ķīmiskā struktūra . Edgar181. Avots: Wikimedia Commons.

Ūdens šķīdumos bisulfīts veido 4 sugas. Atšķaidītā šķīdumā ir līdzsvars starp zemāk parādītajām struktūrām:

Konstrukcijas no bisulfīta jonu HSO ₃ ^- atšķaidītā ūdens šķīdumā. Autors: Marilú Stea.

Kad koncentrācija palielinās, divas bisulfīta molekulas mijiedarbojas viena ar otru, veidojot pirosulfīta jonu S ₂ O ₅ ² :

Bisulfīta jona struktūras koncentrētā ūdens šķīdumā. Autors: Marilú Stea.

Nomenklatūra

-Nātrija bisulfīts

-Nātrija hidrogēnsulfīts

-Nātrija hidrosulfīts.

Īpašības

Fiziskais stāvoklis

Kristāliski balta cieta viela.

Molekulārais svars

104,06 g / mol

Kušanas punkts

Tas sadalās.

Blīvums

1,48 g / cm ³ pie 20 ° C.

Šķīdība

Šķīst ūdenī: 29 g / 100 g ūdens.

pH

Tā šķīdumi ir skābi, ar pH no 2,5 līdz 5,5.

Ķīmiskās īpašības

Ūdens šķīdumā nātrija bisulfīts NaHSO ₃ sadalās savos jonos: nātrija katjonā Na ⁺ un bisulfīta anjonā HSO ₃ ^- .

Ja nātrija bisulfīts tiek pakļauts gaisam, tas zaudē nedaudz SO ₂ un lēnām oksidējas līdz Na ₂ SO ₄ sulfātam .

Ja tas tiek uzkarsēts līdz sadalīšanai, tas izdala sēra oksīdu un nātrija monoksīda izgarojumus.

Tas ir reducētājs, kas ir pretējs oksidētājam. Šī iemesla dēļ tas var izturēties kā antioksidants.

Tam ir neliela sēra smaka. Tas nav viegli uzliesmojošs.

Riski

Nātrija bisulfīts NaHSO ₃ ir spēcīgs ādas un audu kairinātājs. Putekļi kairina acis, degunu un rīkli. Norīšana kairina kuņģi. Lielas devas var izraisīt vardarbīgas kolikas, caureju, depresiju un nāvi.

Tas nav degošs, bet, karsējot, rada kairinošas un toksiskas gāzes.

Iegūšana

To sagatavo, piesātinot nātrija karbonāta Na ₂ CO ₃ šķīdumu ar sēra dioksīdu SO ₂ un kristalizējot no šķīduma.

Lietojumprogrammas

Celulozes un papīra rūpniecībā

NaHSO ₃ izmanto koksnes šķelšanā, lai vēlāk to varētu pārveidot par papīru. Tas kalpo arī kā celulozes balinātājs.

To izmanto arī hlora noņemšanai, kad ar to balināta papīra masa.

Pārtikas rūpniecībā

Nātrija bisulfīts, pateicoties tā reducējošajai īpašībai, darbojas kā antioksidants.

To lieto kā konservantu daudzos ēdienos un dzērienos, ieskaitot vīnu un alu, lai novērstu sabojāšanos un uzlabotu garšu.

To lieto pārtikas produktu, piemēram, noteiktu cietes, balināšanai.

Tas samazina vai novērš pārtikas sabojāšanos, ļauj konditorejā pagatavotajā izstrādājumā izmantoto mīklu un, cita starpā, izmantot mīkstināt kukurūzas kauliņus mitras malšanas laikā.

Papildus vīna un alus fermentācijas kontrolei, ražošanā tas darbojas arī kā antiseptisks līdzeklis, jo tas mucās un mucās kalpo kā sterilizējošs līdzeklis un fungicīds.

Vīna vai alus muciņas dažreiz dezinficē ar NaHSO ₃ nātrija bisulfītu . Autors: Clker-Free-Vector-Images. Avots: Pixabay.

Žāvētos augļos tas ir atrodams koncentrācijās virs 100 ppm (ppm nozīmē "miljons daļas"), daudzos citos pārtikas produktos tas ir atrodams koncentrācijās no 10 līdz 100 ppm, piemēram, saldētos un žāvētos kartupeļos, marinētos marinādēs, mērcēs un ievārījumos.

Komerciāli marinēti pārtikas produkti bieži satur nātrija bisulfītu NaHSO ₃ . Autors: Photo Mix. Avots: Pixabay.

Pretrunas par tā lietošanu pārtikā

Ir bijušas zināmas bažas par nātrija bisulfīta tūlītēju un ilgstošu toksisku iedarbību pārtikā. Pastāv atšķirīgi viedokļi.

Ir ziņojumi par blakusparādībām pacientiem ar astmu, kas ir elpceļu slimība, pēc ēdiena uzņemšanas ar NaHSO ₃ . Citi avoti norāda, ka bisulfīta jons var iznīcināt B1 vitamīnu vai tiamīnu.

Maza meitene šņauc zāles astmas mazināšanai. Autors: OpenClipart-Vectors. Avots: Pixabay.

Tomēr pētnieki 1985. gadā atklāja, ka nātrija bisulfīts kalpo aizsardzībai pret radiāciju un ķīmiskiem līdzekļiem un kavē vai novērš šūnu pārveidošanos vēža virzienā. Labākās ir mazas devas.

Šis aizsargājošais efekts tika izskaidrots, pamatojoties uz tā reducējošajām vai antioksidanta īpašībām, un ka šādā veidā tas varētu uzbrukt brīvajiem radikāļiem.

No otras puses, Pasaules Veselības organizācija jeb PVO (tās akronīms angļu valodā Pasaules Veselības organizācija) kā pieņemamu dienas devu iesaka apmēram 0,7 mg / kg cilvēka svara.

Tas nozīmē, ka ieteicams nepārsniegt šo summu.

ASV Pārtikas un zāļu pārvalde jeb USFDA ir klasificējusi nātrija bisulfītu kā "vispāratzītu par drošu".

Izmantošanai lauksaimniecībā

NaHSO ₃ tiek izmantots zemā koncentrācijā kā augu augšanas regulators, lai uzlabotu fotosintēzi un veicinātu ražas uzlabošanos.

Šim nolūkam tas ir pārbaudīts dažādu veidu augos, piemēram, zemeņu un tējas augos.

Zemeņu augi uzlabo savu sniegumu ar nelielu daudzumu NaHSO ₃ apūdeņošanas ūdenī. Autors: Alyssapy. Avots: Pixabay.

Tā ir daudzu pesticīdu un biocīdu aktīvā sastāvdaļa.

Ūdens vidē tas var arī paātrināt noteiktu herbicīdu pārveidošanos mazāk toksiskos produktos, noņemot hloru.

Joda iegūšanā

NaHSO ₃ ir reducējošs savienojums, ko izmanto joda atbrīvošanai no nātrija jodāta NaIO ₃ . Tas ir viens no veidiem, kā iegūt jodu no avotiem, piemēram, nitro no Čīles vai dažiem sālsūdeņiem.

Pēc tam, kad no neapstrādātā Čīles nitrāta šķīduma ir izkristalizēts nātrija nitrāts, paliek NaIO ₃ šķīdums, kuru apstrādā ar nātrija bisulfītu NaHSO ₃ , iegūstot brīvu jodu.

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

Mēbeļu un koka rūpniecībā

NaHSO ₃ ir pārbaudīts, lai modificētu sojas olbaltumvielas un uzlabotu to adhēzijas īpašības ar koku, lai salīmētu koksnes gabalus, lai sagatavotu, piemēram, skaidu plātnes, kartonu vai papjē mačeti , saplāksni utt. Tas viss mēbelēm vai dēļiem, starp dažādiem pielietojumiem.

Koksnes skaidu vai palieku aglomerāts. Autors: Titus Tscharntke. Avots: Wikimedia Commons.

Tas tiek darīts, lai aizstātu tradicionālās līmes, kuru pamatā ir formaldehīdi, jo gan to ražošanas procesā, gan lietošanas laikā atmosfērā mēdz izdalīties formaldehīds, kas ir toksisks savienojums.

Nātrija bisulfīts uzlabo sojas olbaltumvielu līmes cietvielu saturu un samazina tā viskozitāti, uzlabojot tā plūstamību, lai tas labāk iekļūtu koka porās, palielinot tā kohēziju ar to un starp gabaliem.

NaHSO ₃ modificētajai sojas olbaltumvielu līmei ir laba ūdens izturība un lieliska uzglabāšanas stabilitāte, pateicoties nātrija bisulfīta antioksidanta iedarbībai.

Tas apstiprina, ka NaHSO ₃ modificētās sojas olbaltumvielu līmes ir salīdzināmas ar līmēm, kuru pamatā ir formaldehīdi, un tās var izmantot mēbeļu un koka rūpniecībā, jo tās ir mazāk piesārņojošas.

Dažādās lietojumprogrammās

Tam ir vairāki lietojumi, galvenokārt pamatojoties uz tā reducējošajām īpašībām (kas ir pretējs oksidētājam). Šeit ir daži lietojumi.

-Fotografēšanā.

-Ādas miecēšanas laikā, lai notīrītu matus no ādas.

- Terapeitiskie lietojumi: pretinfekciozi. Dažos acu pilienos to lieto kā antioksidantu.

- Dabasgāzes ieguvē, hidrauliski sadalot.

- Šķiedru krāsošanā to izmanto karstu vai aukstu vannu pagatavošanai, lai izšķīdinātu noteiktas krāsvielas vai krāsvielas.

- Kā mazgāšanas vai balināšanas reducētājs balina vilnas, zīda un augu šķiedras.

-Ķīmijas laboratorijās permanganātu traipu noņemšanai no ādas un apģērba. Bioķīmijas laboratorijās kā šķidrumu vai šķīdumu konservants, kas laika gaitā var pasliktināties. Kā ķīmisks reaģents.

-Gumijas lateksa koagulācijai.

-Kosmētikas nozarē kā antioksidants.

-Dezinfekcijas līdzeklis un balinātājs.

- Notekūdeņu attīrīšanā, lai atbrīvotos no hlora, kas tiek izmantots dezinfekcijas pēdējā posmā, un jau apstrādātā ūdens novadīšanai vidē.

Nātrija bisulfīta tvertne Kalifornijas notekūdeņu attīrīšanas iekārtā, kur to izmanto, lai notīrītu lieko hloru, pirms attīrītais ūdens tiek novadīts vidē. Grendelkāns. Avots: Wikimedia Commons.

Atsauces

1. ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka. (2019. gads). Nātrija bisulfīts. Atgūts no pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Qi, G. et al. (2013). Ar nātrija bisulfītu modificēto sojas olbaltumvielu adhēzija un fizikāli ķīmiskās īpašības. J Am Oil Chem Soc (2013) 90: 1917–1926. Atkopts no aocs.onlinelibrary.wiley.com.
3. Borek, C. et al. (1985). Nātrija bisulfīts aizsargā pret radiogēnām un ķīmiski izraisītām pārvērtībām kāmju embriju un peļu C3H / 10T-1/2 šūnās. Toxicol Ind Health 1985Sep; 1 (1): 69-74. Atjaunots no journals.sagepub.com.
4. Frīdlers, E. et al. (2015). Pastāvīga aktīva monitoringa pieeja, lai identificētu savstarpējos savienojumus starp dzeramā ūdens un notekūdeņu sadales sistēmām. Environ Monit Assessment (2015) 187: 131. Atgūts no saites.springer.com.
5. Kokvilna, F. Alberts un Vilkinsons, Džefrijs. (1980). Uzlabotā neorganiskā ķīmija. Ceturtais izdevums. Džons Vilijs un dēli.
6. Sunnyvale tīrā ūdens programma. (2019. gads). Ūdens piesārņojuma kontroles rūpnīcas ģenerālplāns. Atgūts no sunnyvalecleanwater.com.
7. Barros Santos, C. (2008). Spānijas pārtikas piedevas un tiesību akti, kas reglamentē to atļaušanu un lietošanu. Vīzijas grāmatas. Atkopts no books.google.co.ve.