נתרן ציטרט (C6H5O7NA3): מבנה, שימושים, תכונות - כִּימִיָה - 2025

נתרן ציטרט הוא מלח נתרן של חומצה ציטרית. זה מורכב מאניון ציטראט C ₆ H ₅ O ₇ ^{3 -} ושלושה קטיוני נתרן ⁺ . הנוסחה המולקולרית שלה היא C ₆ H ₅ O ₇ Na ₃ או בצורה מורחבת שלה: NaOOC-CH ₂ -C (COONa) (OH) -CH ₂ -COONa. נתרן ציטרט הוא הבסיס המצומד של חומצת לימון, כלומר הוא מתקבל באופן תיאורטי מהאחרון על ידי החלפת כל פרוטון H ⁺ של -COOH בנתרן Na ⁺ .

ניתן להכינו בצורת מים נטולת מים (ללא מים בהרכבם) או בצורתם המיובשת עם 2 או 5 מולקולות מים. זהו תרכובת שכאשר היא נטולת מים (ללא מים) נוטה לספוג מים מהסביבה.

מולקולת טרידידיום ציטרט. מחבר: מרילו סטאה.

נתרן ציטראט משמש כחוצץ, המשמעות היא שהוא מייצב את ה- pH שהוא מדד לחומציות או בסיסיות של תמיסה מימית. יש לו גם את המאפיין של יצירת תרכובת יציבה עם יוני סידן Ca ²⁺ , סידן ציטרט.

הוא משמש בתעשיית המזון, למשל, כדי למנוע מחלב פרה ליצור גושים שקשה לעכל תינוקות.

במעבדות ביואנליזה משתמשים בהן כדי למנוע את קרישת הדם שנשאב מהמטופלים לבדיקות מסוימות. זה גם מונע את קרישת הדם המשמשים בעירויים. הוא נמצא בשימוש נרחב בחומרי ניקוי ללא פוספט מכיוון שהוא אינו מזהם.

מִבְנֶה

טרידיודיום ציטרט מורכב משלושה יוני Na ⁺ נתרן ויון אחד.

יון הציטראט מורכב משרשרת של שלושה אטומי פחמן שאליהם מחוברים 3 קרבוקסילטים –COO ^- (אחד לכל אטום פחמן) והידרוקסיל –OH בפחמן המרכזי.

כל אחד 3 Na ⁺ היונים מחוברים -COO ^- קבוצה .

מבנה הטרידיום ציטרט. Jü. מקור: Wikimedia Commons.

מִנוּחַ

- נתרן ציטרט

- טרידיודיום ציטרט

- טרידיודיום 2-הידרוקסיפרופאן-1,2,3-טריקרבוקסילאט

נכסים

מצב פיזי

מוצק גבישי לבן או חסר צבע.

משקל מולקולרי

258.07 גרם / מול

נקודת המסה

300 מעלות צלזיוס

מְסִיסוּת

זה מסיס מאוד במים: 42.5 גרם / 100 מ"ל בחום של 25 מעלות צלזיוס. זה כמעט בלתי מסיס באלכוהול.

pH

לתמיסה מימית של נתרן ציטראט 5% יש pH בין 7.5 ל 9.0, כלומר הוא מעט בסיסי.

תכונות כימיות

נתרן ציטרט הוא חיץ, כלומר הוא מייצב את החומציות, המהווה מדד לחומציות או בסיסיות של תמיסה מימית. על ידי ייצוב ה- pH ציטראט אינו מאפשר לתמיסה להיות חומצית או אלקלית מעל לערכים מסוימים.

כאשר ישנם פרוטונים עודפים, H ⁺ לוקח אותם להמיר -COO שלהם ^- קבוצות לקבוצות -COOH. ולהיפך, אם קיימות קבוצות רבות OH ^{- זה} נותן את הפרוטונים של הקבוצות המתגיירות -COOH שלה אותם -COO ^- .

כאשר הוא הופך על ידי הגוף, הוא מספק 3 מולקולות של HCO ₃ ^- לכל מולקולת ציטראט.

נכסים אחרים

גבישיםיה עדיניים, כלומר הם סופגים מים מהאוויר. דיאטראט נתרן ציטראט יציב יותר באוויר.

אם הדיאטה מחוממת, כאשר היא מגיעה ל 150 מעלות צלזיוס היא הופכת למי מים (ללא מים).

כמו חומצת לימון, גם נתרן ציטראט טעים חמוץ.

להשיג

נתרן ציטראט מיוצר בדרך כלל על ידי הוספת נתרן קרבונט לתמיסה של חומצת לימון עד לסיום ההתפחה. התעלות מוגברת נובעת מהתפתחות CO ₂ פחמן דו חמצני :

Na ₂ CO ₃ + חומצה לימונית → נתרן ציטרט + CO ₂ ↑

לאחר מכן מתאדים את המים מהתמיסה כדי להתגבש את המוצר.

ניתן להכין אותו גם על ידי טיפול בתמיסת נתרן סולפט עם סידן ציטראט:

Na ₂ SO ₄ + סידן ציטרט → נתרן ציטרט + CaSO ₄ ↓

התמיסה מסוננת להסרת CaSO ₄ מוצק שירד . לאחר מכן מרוכז הפיתרון וכך מתגבש הנתרן ציטראט.

מיקום בטבע

נתרן ציטרט הוא הבסיס המצורף של חומצת לימון, שהיא תרכובת טבעית הנמצאת בכל האורגניזמים החיים מכיוון שהיא חלק ממטבוליזם שלהם, המהווה את המנגנון לפיתוח אנרגיה בתאים.

יישומים

בתעשיית המזון

נתרן ציטרט יש שימושים שונים בתעשיית המזון, למשל, כווסת חומציות, רצף, מייצב, חומר פעילי שטח או מתחלב.

הוא משמש במשקאות, קינוחים קפואים וגבינות מיוחדות, בין מוצרים אחרים.

זה מאפשר להימנע מקרישת חלב ולכן הוא מתווסף לחלב פרה המשמש להאכלת ילדים מניקים. באופן זה, קרישים או גמלאות קשות שקשה לעיכול אינם נוצרים על ידי בטן של ילדים.

ניתן להוסיף נתרן ציטרט לחלב כך שלא ייווצרו גושים בבטן. מחבר: קולר. מקור: Pixabay.

הוא משמש להאצת קיבוע הצבע בבשר חזיר או בקר, כלומר בבשר שטופל למניעת קלקול. אלה מוחלפות עד 50% חומצה אסקורבית.

חזיר מרפא המכיל ככל הנראה נתרן ציטראט. מחבר: בן קרקס. מקור: Pixabay.

זה גם מסייע במניעת קרישת דם בבשר בקר טרי (כמו סטייקים).

בתרופה

הוא משמש כחומר בסיסי, מכיוון שהוא מנטרל עודף חומצה בדם ובשתן. זה מצוין לטיפול בחמצת מטבולית המופיעה כאשר הגוף מייצר יותר מדי חומצה.

לאחר נטילת יון הציטראט, הוא הופך להיות יון ביקרבונט שהוא חומר בסיסי מערכתית (כלומר של האורגניזם כולו) וכתוצאה מכך, יוני H ⁺ מנוטרלים , pH של הדם עולה וההידוזוזיס מתהפך או מבוטל .

נתרן ציטראט משמש כחומר מנטרל לבטן כואבת.

הוא משמש כצניחה וסודורית. יש לו פעולה משתן. זה מגביר את הפרשת הסידן בשתן, וזו הסיבה שהוא משמש בהיפר-קלצמיה, וזה כאשר יש עודף סידן בדם.

זה משמש גם כדי להקל על הסרת עופרת כאשר מתרחשת הרעלת עופרת.

אם הוא מנוהל בעודף, הוא יכול לגרום לאלקלוזיס, התכווצויות שרירים כתוצאה מתפקוד תקין של בלוטת התריס ודיכאון של תפקוד הלב, כתוצאה מירידה ברמת הסידן בדם, בין תסמינים אחרים.

נתרן ציטראט משמש לעירויים. הוא מתווסף לדם יחד עם דקסטרוז כדי למנוע את קרישתו.

דם מאוחסן לצורך עירויים. כנראה שהוא מכיל נתרן ציטראט. מחבר: Kshirl02. מקור: Pixabay.

בדרך כלל הכבד עובר חילוף חומרים במהירות של הציטראט המתקבל בעירוי, אולם במהלך עירויים של כמויות גדולות ניתן לחריגה מיכולת הכבד.

במקרים כאלה, מכיוון שהציטראט מהווה קומפלקס עם סידן, ירידה ביון הסידן Ca ²⁺ בדם. זה יכול להוביל לקלילות ראש, רעד, עקצוצים וכו '. לכן יש לבצע עירויים לאט.

בתעשיית התרופות

בין שימושים רבים אחרים הוא משמש למניעת התכהות של תרופות בהן יש ברזל וטנינים.

בבדיקות דם

הוא משמש כנוגד קרישה באיסוף הדם או כאשר יש לאחסן אותו, שכן הוא פועל כקלטור של יוני סידן Ca ²⁺ , כלומר הוא נקשר ליוני סידן ויוצר סידן ציטראט שאינו מיונן.

הוא משמש בבדיקות קרישה ובקביעת שיעור המשקע של כדוריות הדם האדומות.

בדיקת דם. מחבר: Bokskapet. מקור: Pixabay.

הוא משמש כנוגד קרישה במהלך פלסמפרזיס, הליך להסרת עודפי חומרים המזיקים לגוף מהדם.

בסינתזה של חלקיקים

הוא משמש כמייצב בסינתזה של חלקיקים מזהב. חומצת טריודידיום ציטראט מוסיפה לחומצה כלורואורית ויוצרת מתלה אדום יין.

נתרן ציטראט משמש כחומר הפחתה וכחומר אנטי-צבירה, כשהוא מספג את חלקיקי הננו.

בגלל המטען השלילי של ציטראט, החלקיקים דוחים זה את זה תוך הימנעות מאגרגורציה ויוצרים פיזור יציב. ככל שריכוז הציטראט גבוה יותר, החלקיקים קטנים יותר.

חלקיקים אלה משמשים להכנת חיישנים ביולוגיים רפואיים.

בחומרי ניקוי ידידותיים לסביבה

נתרן ציטרט נמצא בשימוש נרחב בחומרי ניקוי נוזליים ללא פוספט. הסיבה לכך היא שהתנהגותה הסביבתית אינה מזיקה מכיוון שהיא מטבוליט המצוי בכל האורגניזמים החיים.

זה מתכלה בקלות ורעיל חלש לחיים מימיים. מסיבה זו הוא נחשב כחומר ניקוי בעל מאפיינים ידידותיים לסביבה.

בשיפור ניצול חולות זפת

חולות שמן הם תצורות חוליות העשירות בביטומן או בזפת, חומר הדומה לנפט.

נתרן ציטרט נבדק בהצלחה בשילוב עם נתרן הידרוקסיד NaOH כדי להפיק שמן מחולות זפת.

נהוג לחשוב שעל ידי הצטרפותם של הציטראט לאבן החול, היונים –COO ^- של הציטראט מהווים מספר גדול של מטענים שליליים על חלקיקי הסיליקה. זה מייצר הפרדה טובה יותר של חול מביטומן על ידי פשוט דחיית המטענים השליליים בחצץ מהמטענים השליליים בביטומן.

ביישומים אחרים

הוא משמש בצילום, להסרת עקבות מתכות, אלקטרוליטציה והוצאת SO ₂ מגזי הפסולת.

הפניות

1. הספרייה הלאומית לרפואה בארה"ב. (2019). נתרן ציטרט. התאושש מ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. מקנמרה, סי (2017). אוסף וטיפול בדם. בהמטולוגיה מעשית של דאצ'י ולואיס (המהדורה השתים עשרה). התאושש מ- sciencedirect.com.
3. Steber, J. (2007). ההשפעה האקוטוטית של מרכיבי מוצרי ניקוי. בספר ידיים לניקוי / טיהור משטחים. התאושש מ- sciencedirect.com.
4. שיאנג, ב 'ואח'. (2019). מחקר על תפקיד נתרן ציטראט בשחרור ביטומן. דלקי אנרגיה 2019, 33, 8271-8278. התאושש מ- pubs.acs.org.
5. הדדל, נ 'ווברט, ק.י. (2007). רפואת עירויים. ברפואת בנקאות דם ועירוי (מהדורה שנייה). התאושש מ- sciencedirect.com.
6. Sudhakar, S. ו- Santhosh, PB (2017). ננו-חומרים מזהב. בהתקדמות ביוממברנות והרכבה עצמית של ליפידים. התאושש מ- sciencedirect.com.
7. Elsevier (מערכת) (2018). פרק 8. ננומטל. ביסודות ויישומים של ננו סיליקון בפלסמוניקה ומלארינות. מגמות עכשוויות ועתידיות מיקרו וטכנולוגיות ננו. עמודים 169-203. התאושש מ- sciencedirect.com.