NĀTRIJA OKSALĀTS (NA2C2O4): STRUKTŪRA, ĪPAŠĪBAS, LIETOJUMS, RISKI - ĶĪMIJA - 2025

Nātrija oksalāts ir organisks savienojums, kas sastāv no divām nātrija jonu un oksalāta jonu. Tās ķīmiskā formula ir Na ₂ C ₂ O ₄ vai arī Na ₂ (COO) ₂ . Tas ir skābeņskābes vai etīndijskābes nātrija sāls. Na ₂ C ₂ O ₄ ir balts kristālisks cietās un tās ūdens šķīdumi ir pamata (sārmains).

Nātrija oksalāts atrodas augos un dārzeņos. Cilvēkiem skābeņskābi dabiski ģenerē no tās konjugētās skābes, kuru savukārt ražo noteikti vielmaiņas procesi.

Nātrija oksalāta Na ₂ (COO) ₂ cieta viela. Leiem. Avots: Wikimedia Commons.

Na ₂ C ₂ O ₄ ķīmiskās analīzes laboratorijās izmanto kā reducētāju (pretējs oksidētājam). Arī ļaut pārbaudīt noteiktus organiskos savienojumus notekūdeņu attīrīšanas laikā.

To izmanto hlorfluorogļūdeņražu (CGC) atkritumu iznīcināšanai, kas bojā ozona slāni. Tā ir arī izejviela, lai ekonomiski iegūtu skābeņskābi.

Tā kā dažos pārtikas dārzeņos ir augsts nātrija oksalātu saturs, cilvēkiem, kuriem ir tendence veidot akmeņus vai nierakmeņus, vajadzētu izvairīties no šāda ēdiena lietošanas. Tas notiek tāpēc, ka akmeņi parasti veidojas no oksalātiem.

Uzbūve

Nātrija oksalāts sastāv no diviem nātrija Na ⁺ katjoniem un viena oksalāta anjona (COO) ₂ ^{2 -} . Oksalāts anjons tiek veidots, savukārt ar diviem COO vienībām ^- saistīts ar diviem oglekļa atomiem: ^- OOC - COO ^- .

Cietā nātrija oksalātā oksalāta anjonam ir plakana forma. Tas nozīmē, ka gan ogleklis, gan skābeklis atrodas vienā plaknē.

Nātrija oksalāta Na ₂ (COO) ₂ ķīmiskā struktūra . Autors: Benjah-bmm27. Avots: Wikimedia Commons.

Nomenklatūra

- nātrija oksalāts

- dinātrija oksalāts

- etāndijskābes nātrija sāls

Īpašības

Fiziskais stāvoklis

Kristāliski balta cieta viela.

Molekulārais svars

134,0 g / mol

Blīvums

2,27 g / cm ³ pie 20 ° C.

Šķīdība

Šķīst ūdenī: 3,7 g / 100 ml 20 ° C temperatūrā.

pH

Tās ūdens šķīdumi ir pamata (sārmains), jo oksalāts anjons ir tendence veikt protonu no ūdens, atstājot OH ^- joni atbrīvotu .

Ķīmiskās īpašības

Tas var neitralizēt skābes, un reakcijas ir eksotermiskas, tas ir, tās izdala siltumu.

Tas kalpo kā reducētājs un šajās reakcijās rada oglekļa dioksīdu CO ₂ .

Tam ir īpašība stingri saistīties ar dažādiem metāla joniem, piemēram, dzelzs dzelzs joniem Fe ²⁺ un dzelzs Fe ³⁺ .

Iegūšana

Saskaņā ar konsultēto avotu nātrija oksalātu var iegūt, oksidējot oglekli ar skābekli O ₂ apmēram 250 ° C temperatūrā koncentrētā nātrija hidroksīda NaOH šķīdumā.

Klātbūtne dabā

Nātrija oksalāts ir daudzos citos augu produktos un augos, piemēram, mandelēs, spinātos un rabarberos, kā arī graudos, piemēram, sojas pupās.

Spinātos ir liels daudzums nātrija oksalāta. Autors: Alīna Ponce. Avots: Pixabay.

Tā konjugētā skābe, skābeņskābe, cilvēka ķermenī tiek ražota glikolskābes vai askorbīnskābes metabolisma ceļā. Pēc ražošanas tas netiek metabolizēts, bet izdalās ar urīnu oksalāta veidā.

Rabarberi satur nātrija oksalātu. Autori: S. Hermans un F. Rihters. Avots: Pixabay.

Lietojumprogrammas

Ķīmiskās analīzes laboratorijās

To izmanto kā ķīmisku reaģentu, parasti kā reducētāju, piemēram, kālija permanganāta šķīdumu standartizēšanai, tas ir, lai precīzi noteiktu, cik daudz nātrija permanganāta viņiem ir.

Hlorfluorogļūdeņražu iznīcināšanā

Hlorfluorogļūdeņražu (CFC) iznīcināšanai ir izmantots nātrija oksalāts. Šie CFC savienojumi ir bijuši vieni no tiem, kas ir atbildīgi par planētas ozona slāņa iznīcināšanu (kas mūs aizsargā no ultravioletā starojuma).

1996. gadā daži pētnieki ierosināja izmantot nātrija oksalātu to novēršanai, jo tas viegli reaģē ar CFC 270–290 ° C temperatūrā, padarot tos nekaitīgus ozona slānim.

Nātrija oksalāta reakciju ar CFC var kontrolēt, lai iegūtu halogenētus aromātiskus ogļūdeņražus, kas nav kaitīgi ozona slānim, bet ir noderīgi savienojumi ķīmiskajā rūpniecībā.

Šādu reakciju var arī maksimizēt un pārvērst visu CFC nātrija fluorīdā NaF, nātrija hlorīdā NaCl, elementārā oglekļa un oglekļa dioksīda CO ₂ .

Planētas ozona slānis aizsargā mūs no saules ultravioletajiem stariem. Nātrija oksalāts novērš CFC savienojumus, kas to bojā. Autors: One94. Avots: Pixabay.

Nosakot svarīgus parametrus notekūdeņu attīrīšanā

Nātrija oksalāts ir atzīts par noderīgu, lai izmērītu organisko savienojumu daudzumu un veidus, ko mikroorganismi izdala no dūņām, kuras izmanto notekūdeņu attīrīšanai.

Šādu savienojumu mērīšana ir svarīga, lai noteiktu to darbību notekūdeņu attīrīšanas laikā, jo no tiem ir atkarīgs, cik viegli dūņas atdalīt no ūdens.

Nātrija oksalāta lietošana ļauj izvairīties no citu metožu trūkumiem.

Lai iegūtu skābeņskābi

Neapstrādāts nātrija oksalāts no procesa atkritumiem ir izmantots, lai lielos daudzumos iegūtu skābeņskābi H ₂ C ₂ O ₄ .

Ar šo metodi Bauksīta (alumīnija rūdas) apstrādei izmanto Bayer procesa nogulsnes. Bayer procesā boksītu apstrādā ar nātrija hidroksīdu NaOH, lai izšķīdinātu alumīnija oksīdu šajā minerālā.

Alumīnija oksīda izšķīšanas procesā NaOH uzbrūk noteiktiem minerālā esošajiem organiskajiem savienojumiem, piemēram, humīnskābēm, veidojot lielu daudzumu nātrija oksalāta Na ₂ C ₂ O ₄ .

Šis nātrija oksalāts ir iekļauts dubļos ar alumīnija savienojumiem. Lai to attīrītu, visu izšķīdina, filtrē un izvada caur skābes tipa jonu apmaiņas kolonnu.

Kolonnā ir sulfonskābes RSO ₃ H sveķi kur Na ⁺ metālu joni tiek apmaiņa par H ⁺ ūdeņraža jonu , tādā veidā iegūstot skābeņskābi H ₂ C ₂ O ₄ .

RSO ₃ H + Na ₂ C ₂ O ₄ ⇔ RSO ₃ Na + NaHC ₂ O ₄

RSO ₃ H + NaHC ₂ O ₄ ⇔ RSO ₃ Na + H ₂ C ₂ O ₄

Šis ir lēts process, un iegūtajai skābeņskābei ir pieņemama tīrība.

Lai noņemtu nevēlamus savienojumus

Nātrija oksalāta konjugētā skābe, skābeņskābe H ₂ C ₂ O ₄ , tiek izmantota, lai izšķīdinātu noteikta veida gružus un mērogu.

Skābeņskābes īpašība pārvērsties par oksalātu tiek izmantota, izmantojot to kā kompleksu veidojošu vai nogulsnējošu līdzekli, piemēram, dažādu kodoldegvielu atkritumu pārstrādes laikā.

Skābeņskābi izmanto arī, lai noņemtu minerālu masas un dzelzs oksīdus caurulēs un citās iekārtās, tas ir saistīts ar tās spēju spēcīgi saistīt gan dzelzs jonu Fe ^2+, gan dzelzs jonu Fe ^3+, veidojot oksalātus.

Riski

Ja nātrija oksalāts tieši ieelpots vai norīts, tas izraisa sāpes rīklē, barības vadā un kuņģī. Tas izraisa vemšanu, smagu izdalīšanos, vāju pulsu, sirds un asinsvadu sabrukumu, neiromuskulārus simptomus un nieru bojājumus.

Cilvēkiem, kuriem ir tendence veidot nierakmeņus oksalāta uzkrāšanās dēļ urīnā, vajadzētu izvairīties no dārzeņu lietošanas ar lielu šķīstošo oksalātu, piemēram, nātrija, saturu.

Nātrija oksalāts lielā daudzumā pārtikā, nonākot urīnā, saistās ar tajā esošo kalciju un var izraisīt akmeņus vai kalcija oksalāta akmeņus nierēs cilvēkiem, kuriem ir tendence to darīt.

Nātrija oksalāts dažos pārtikas produktos var izraisīt akmeņu veidošanos cilvēku nierēs cilvēkiem ar noslieci uz to. Autors: Azwer. Avots: Pixabay.

Atsauces

1. ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka. (2019. gads). Nātrija oksalāts. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. Atgūts no pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Chai, W. un Liebman, M. (2005). Dažādu gatavošanas metožu ietekme uz dārzeņu oksalātu saturu. J. Agric. Food Chem., 2005, 53, 3027-3030. Atgūts no pubs.acs.org.
3. Dagani, R. (1996). CFC iznīcinoša reakcija. Ķīmisko un inženierzinātņu jaunumu arhīvs 1996, 74, 4, 6-7. Atgūts no pubs.acs.org.
4. Sajjad, M. un Kim, KS (2016). Āršūnu polimēru ekstrakcija no aktīvajām dūņām, izmantojot nātrija oksalātu. Int. J. Environ. Sci. Technol. 13, 1697-1706 (2016). Atgūts no saites.springer.com.
5. Džefrijs, GA un Parijs, GS (1954). Nātrija oksalāta kristāla struktūra. J. Am. Chem. Soc., 1954, 76, 21, 5283-5286. Atgūts no pubs.acs.org.
6. Okuwaki, A. et al. (1984). Oksalāta iegūšana, oksidējot ogles ar skābekli koncentrētā nātrija hidroksīda šķīdumā. Ind., Eng., Chem., Prod., Res., Dev., 1984, 23, 648-651. Atgūts no pubs.acs.org.
7. Pēc tam, G. et al. (2018). Nātrija oksalāta šķīdība koncentrētos elektrolītu šķīdumos. J Chem & Eng dati. 2018, 63, 3, 542–552. Atgūts no pubs.acs.org.
8. The, KI (1992). Skābeņskābes un nātrija hidrogēnoksalāta iegūšanas process no neapstrādāta nātrija oksalāta. ASV patents Nr. 5,171,887. 1992. gada 15. decembris. Atgūts no freepatentsonline.com.