נתרן בנזואט: מבנה, תכונות, שימושים וסיכונים - כִּימִיָה

סודיום בנזואט הוא מלח אורגני שיש הנוסחה הכימית C ₆ H ₅ COONa. זה מיוצר או נוצר על ידי תגובת הנטרול בין חומצה בנזואית לבין נתרן הידרוקסיד. התוצאה היא מוצק לבן (תמונה נמוכה) המסיס במים ומתפרק בחימום בטמפרטורה של 120 מעלות צלזיוס.

ניתן למצוא את המלח הזה באופן טבעי בפירות שונים ובחלקים אחרים של ירקות, כמו: אוכמניות, שזיפים, צימוקים, קינמון, ציפורן ותפוחים. זהו גם מטבוליט של אצות וצמחים.

אבקת נתרן בנזואט. מקור: Chemik10 בוויקיפדיה הפולנית

נתרן בנזואט לא מצטבר בגוף, מכיוון שהוא משתלב במהירות עם חומצת האמינו גליצין ליצירת חומצה היפורית המופרשת בחופשיות בשתן.

תרכובת זו משמשת עם חומר משמר מזון, ופעולתו יעילה יותר בחומציות pH. זה נובע מנוכחות חומצות אורגניות המעניקות למזון pH נאות לפעולה של נתרן בנזואט; שככאלה, בסופו של דבר מופחתת בפני חומצה בנזואית.

מלח זה משמש גם לטיפול בהפרעות מטבוליות תורשתיות במחזור האוריאה, הגורם להצטברות של מטבוליט ביניים, שעבורו האנזים המעבד אותו לוקה בחסר.

התוכנית הבינלאומית לבטיחות כימית לא מצאה השפעה מזיקה של נתרן בנזואט על בני אדם, לצריכה שהייתה בין 647 - 825 מ"ג / ק"ג מסת גוף.

עם זאת, דווח כי נתרן בנזואט יכול לייצר תגובות פסאודו-אלרגיות ולהחריף תסמינים בקרב חולים עם פרקים תכופים של אורטיקריה ואסטמה.

מבנה הנתרן בנזואט

מבנה הנתרן בנזואט. מקור: Kamil9243

התמונה העליונה מציגה מבנה נתרן בנזואט בדגם כדור ומקל. ניתן לראות את הטבעת הארומטית בעין בלתי מזוינת, כאשר קבוצת הקרבוקסילאט, -COO ^- , מחוברת אליה (זו עם הכדורים האדומים); והאחרון, בתורו, מושך באופן אלקטרוסטטי את הקטיון Na ⁺ (כדור סגול).

מכיוון שההבדל בגודל בין שני היונים גדול (השווה בתמונה), אין זה מפתיע שאנרגיית הסריג של גבישי נתרן בנזואט היא נמוכה. זה גורם לקריסטלים שלה נטייה טבעית להתמסות בממסים קוטביים או לעבור סדרה של תגובות כימיות.

C ₆ H ₅ COO ^- יכול לקבל שני קשרי מימן משתי מולקולות מים, המעדיף את ההידרציה שלה. בינתיים, Na ⁺ גם בסופו להיות solvated ידי המים, להתגבר על הכוחות אלקטרוסטטיים ששומרים אותו מצורף C ₆ H ₅ COO ^- .

לפיכך, מלח זה מורכב C ₆ H ₅ COO ^- ו Na ⁺ יונים , אשר מסודרים בצורה מסודרת כדי גבישים לבנות. מידע על המבנה הגבישי שלו אינו זמין בספרות, ולכן לא ידוע על סוג התא היחיד למלח זה.

נכסים

שמות כימיים

-סודיום בנזואט

- מלח נתרן חומצה בנזואית

-סובנאטו

אנטימול.

תיאור פיזי

גרגירים לבנים או אבקה גבישית. אבקה גבישית חסרת צבע.

רֵיחַ

שֵׁרוּתִים.

טַעַם

מריר, מחריף ולא נעים.

נקודת הצתה

> 100 מעלות צלזיוס

הצתה אוטומטית

> 500 מעלות צלזיוס

צְפִיפוּת

1.50 גרם / ס"מ ³ .

מְסִיסוּת

מסיסים באמוניה נוזלית ופירודין.

מסיסים בצורה נמוכה באתנול: 8.22 גרם / 100 גרם בחום של 25 מעלות צלזיוס.

במתנול זה מסיס יותר מאשר באתנול: 8.22 גרם / 100 גרם בחום של 15 מעלות צלזיוס.

יַצִיבוּת

הוא יציב בתנאי אחסון מומלצים. זה יכול להיות רגיש ללחות, הידרוליזה לחומצה בנזואית. לא תואם חומרים מחמצנים חזקים, אלקליות וחומצות מינרליות.

הִתפָּרְקוּת

כשהוא מחומם לפירוק בטמפרטורה של 120 מעלות צלזיוס, הוא פולט עשן חריף של תחמוצת נתרן ורכיבים אחרים שיכולים להיות רעילים ומסרטנים.

על ידי פירוק בחום של 120 מעלות צלזיוס, הוא מונע קביעת מדויק של נקודות הרתיחה וההיתוך שלו, כאשר הערכים המדווחים של פרמטרים אלה הם הערכות תיאורטיות.

pH

קרוב ל 8, מומסים במים. כלומר, מדובר במלח בסיסי. זאת, משום שהיא hydrolyzes לשחרר OH ^- יונים .

מתח פנים

72.9 mN / cm בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס בתמיסה של 1 גרם לליטר מים.

סִינתֶזָה

החומצה הבנזואית המעורבת בסינתזה של נתרן בנזואט מיוצרת בעיקר בשלוש שיטות:

נפטלין מתחמצן בעזרת ונדיום פנטוקסיד ליצירת אנהידריד פתאלי. תרכובת זו יכולה לעבור דיקרבוקסילציה כדי להוליד חומצה בנזואית, שכן במבנה שלה עם שתי טבעות ארומטיות נראה שיש שתי קבוצות-COO המעובדות זו בזו.

-טולואן מתחמצן לחומצה בנזואית על ידי הוספת חומצה חנקתית. בתגובה זו קבוצת המתיל "פשוט" מתחמצנת לקבוצת הקרבוקסיל:

C ₆ H ₅ CH ₃ => C ₆ H ₅ COOH

ולבסוף, הבנזוטריכלוריד מנוטרל על ידי פעולת חומצות מינרליות שמקורן בחומצה בנזואית.

השגה חומצה בנזואית בכל אחת משלוש השיטות הללו, ואז היא מומסת בנתרן הידרוקסיד. תרכובות אלה עוברות תגובה נטרול, ומייצרות נתרן בנזואט ומים.

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

התגובה יכולה להתבצע גם עם נתרן קרבונט, אם כי התשואה שלה עשויה להיות פחות מהרצוי.

יישומים

באוכל

נתרן בנזואט הוא חומר משמר מזון, המסוגל לעכב או להאט את תהליך התסיסה, החמצה או כל תהליך הגורם להידרדרות של אותו הדבר. יתר על כן, לנתרן בנזואט יש פעולת פטרייתיות.

מלח זה מסוגל לחסל שמרים, חיידקים ופטריות הקיימים במזון. פעולתו המשמרת יעילה יותר ב- pH <6; כלומר בתנאים חומציים. מסיבה זו הוא משמש בשימורים ובחבישות סלט המכילים חומץ (חומצה אצטית).

נתרן בנזואט משמש גם לשימור משקאות מוגזים ומשקאות קלים, בהם קיימת חומצה פחמית. גם בפקקים, עשירים בחומצה לימונית ובכלל, במזונות עם חומצות הקיימות סביבה חומצית.

בנוסף, משתמשים בו במזון בריכוז נתרן בנזואט של 0.1%. הכמות המרבית של חומצה בנזואית ונתרן בנזואט המשמשים כחומרים משמרים במזון אינה עולה על 2,000 מ"ג / ק"ג מהמזון.

טיפול רפואי

היפר-אמונמיה חריפה

נתרן פנילאצטט ונתרן בנזואט משמשים, בצורה של טיפולים משלים, בטיפול בהיפר-אמונמיה חריפה ובאנצפלופתיה נלווית בחולים עם הפרעות במחלת אוריאה.

תרכובות אלה מסווגות כתרופות יתומות. ייעוד זה חל על תרופות שאינן רווחיות מבחינה כלכלית.

סכִיזוֹפרֶנִיָה

נתרן בנזואט שימש בניסוי לטיפול בסכיזופרניה. החלק המרכזי במחקר הוא תפקיד העיכוב של אנזימי D- אמינו אוקסידאז בטיפול, פעילות שמנגן נתרן בנזואט.

חומצה ארגינוסוקסיני

נתרן בנזואט משמש לטיפול בחומצה ארגינוסוקסיני, הפרעה מטבולית תורשתית העלולה לגרום לעלייה בריכוז האמוניום בקרב חולים, המסוגלת להשפיע על מערכת העצבים המרכזית.

מעכב

-זה מעכב את האנזים ארכידונאט 15-ליפוקסגינאז, אנזים שנחקר על ידי תעשיית התרופות בגלל שהוא מעורב במחלות לב כליליות.

-מאפשר את פעולת האנזים טריאציל-גליצריד ליפאז, אנזים שפועל על ידי שחרור גליצרול וחומצות שומן במעי הדק, ובכך מאפשר ספיגה של ליפידים אלו הנמצאים במזון.

יתכן שניתן להשתמש בנתרן בנזואט לוויסות ספיגת מעיים של ליפידים כמו טריאציל-גליצרידים.

הפרעות תורשתיות

נתרן בנזואט משמש לטיפול במספר הפרעות תורשתיות הקשורות למטבוליזם של חומצות אמיניות, ביניהן: טיפול בהיפרגרגינימיה, וטיפול במחסור באנזים אורניטין טרנסלוקז.

אחרים

-משמש בשטיפות על בסיס אלכוהול ופולי כסף. בנוסף, הוא משמש בייצור תרכובות פירוטכניות, והוא אחראי לשריקה המיוצרת כאשר הם מופעלים.

-זה משמש כתרופה נגד קורוזיה, שהיא אחת הדרישות העיקריות בייצור המלח הזה. הוא משמש גם בנוזל קירור, נוגדי קפואה ומערכות אחרות על בסיס מים.

בניסוח פלסטיקה כמו פוליפרופילן, הוא משמש לשיפור חוזקם וצלילותם.

זה משמש כמייצב בחדרי אמבטיה ותהליכי צילום.

סיכונים

נתרן בנזואט מסווג על ידי ה- FDA כ"בטוח בדרך כלל "במינונים של 0.1% ממשקל המזון. זה לא נחשב לגירוי במגע עם העור והעיניים, ולכן ניתן לומר שהרעילות החריפה נמוכה.

עם זאת, נתרן בנזואט יכול לגרום לתגובות לא חיסוניות (פסאודו-אלרגיה) במגע. השפעה זו נדירה בקרב אנשים רגילים, אך בקרב חולים עם פרקים תכופים של תסמיני אורטיקריאלי או אסטמה, עלולה להיות עלייה בשכיחות הסימפטומים הללו.

במחקרים שנערכו אצל חולדות ועכברים לא נמצאו עדויות לפעולה מסרטנת של נתרן בנזואט.

הובא על אי הנוחות בשימוש בנוכחות חומצה אסקורבית שעלולה לייצר בנזן; תרכובת רעילה, המיועדת כמסרטן.

הפניות

תעשיות נטו. (2019). ייצור נתרן בנזואט. התאושש מ: science.jrank.org
ויקיפדיה. (2019). נתרן בנזואט. התאושש מ: en.wikipedia.org
PubChem. (2019). נתרן בנזואט. התאושש מ: pubchem.ncbi.nim.nih.gov
האנס ט '(2019). עובדות על נתרן בנזואט. תחיה חזק. התאושש מ: livestrong.com
ספר כימי. (2017). נתרן בנזואט. התאושש מ: chemicalbook.com
ליין ח 'ואח'. (2013) ג'מה פסיכיאטריה. 70 (12): 1267-1275.
ארגון הבריאות העולמי ז'נבה. (12 באפריל 2005). חומצה בנזואית ונתרן בנזואט. . התאושש מ: who.int

נתרן בנזואט: מבנה, תכונות, שימושים וסיכונים - כִּימִיָה - 2025