נתרן אוקסלט (NA2C2O4): מבנה, תכונות, שימושים, סיכונים - כִּימִיָה - 2025

אוקסלט נתרן הוא תרכובת אורגנית המורכבת משני יונים של נתרן יון אוקסלט. הנוסחה הכימית שלה היא Na ₂ C ₂ O ₄ או גם Na ₂ (COO) ₂ . זהו מלח נתרן של חומצה אוקסלית או חומצה אתנדיוטית. Na ₂ C ₂ O ₄ הוא מוצק גבישי לבן והפתרונות המימיים שלו בסיסיים (אלקליין).

נתרן אוקסלט קיים בצמחים וירקות. אצל בני אדם, חומצה אוקסלית נוצרת באופן טבעי מחומצה מצומדת שלה, אשר בתורו מופקת על ידי תהליכים מטבוליים מסוימים.

נתרן אוקסלט Na ₂ (COO) ₂ מוצק. לייאם. מקור: Wikimedia Commons.

Na ₂ C ₂ O ₄ משמש במעבדות ניתוח כימי כחומר מקטין (ההפך מחמצון). כמו כן לאפשר בדיקה של תרכובות אורגניות מסוימות במהלך טיפול בשפכים.

הוא שימש לסילוק פסולת כלורופוראורית (CGC), הפוגעת בשכבת האוזון. זהו גם חומר גלם לקבלת חומצה אוקסלית כלכלית.

בגלל התוכן הגבוה של נתרן אוקסלט של ירקות אכילים מסוימים, אנשים שיש להם נטייה ליצור אבנים או אבנים בכליות צריכים להימנע מצריכת מזונות כאלה. הסיבה לכך היא שאבנים בדרך כלל נוצרות מאוקסלטים.

מִבְנֶה

נתרן אוקסלט מורכב משני קטיונים נתרן Na ⁺ ואני אוקסלט אחד (COO) ₂ ^{2 -} . אניון האוקסלט נוצר בתורו על ידי שתי יחידות COO ^- המקושרות דרך שני אטומי הפחמן: ^- OOC - COO ^- .

בנתון אוקסלט מוצק, לאניון האוקסלט צורה שטוחה. משמעות הדבר היא כי גם הפחמן וגם החמצן נמצאים באותו מישור.

מבנה כימי של נתרן אוקסלט Na ₂ (COO) ₂ . מחבר: Benjah-bmm27. מקור: Wikimedia Commons.

מִנוּחַ

- נתרן אוקסלט

- נתרן אוקסלט

- מלח נתרן של חומצה אתנדיוטית

נכסים

מצב פיזי

מוצק לבן גבישי.

משקל מולקולרי

134.0 גרם למול

צְפִיפוּת

2.27 גרם / ס"מ ³ בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס.

מְסִיסוּת

מסיס במים: 3.7 גרם / 100 מ"ל בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס.

pH

בתמיסות מימיות שלו הם בסיסיים (אלקליין) כי האניון אוקסלט נוטה לקחת פרוטונים מן המים, עוזב את OH ^- לשחרר יונים .

תכונות כימיות

זה יכול לנטרל חומצות והתגובות אקסותרמיות, כלומר, הם מפטרים חום.

זה משמש כחומר מקטין ובתגובות אלה מייצר פחמן דו חמצני CO ₂ .

יש לו את המאפיין של כריכה חזקה ליוני מתכת שונים כגון יוני ברזל ברזלים Fe ²⁺ ו- Fe ³⁺ ברזלי .

להשיג

על פי מקור מתייעץ, ניתן להשיג נתרן אוקסלט על ידי חמצון פחמן עם חמצן O ₂ בטמפרטורה של כ -250 מעלות צלזיוס בתמיסה מרוכזת של נתרן הידרוקסיד NaOH.

נוכחות בטבע

נתרן אוקסלט קיים בצמחים וירקות רבים, כמו מנגולד, תרד וריוב, ובדגנים כמו פולי סויה, בין מוצרים רבים אחרים מהצומח.

לתרד יש כמות גדולה של נתרן אוקסלט. מחבר: אלין פונסה. מקור: Pixabay.

החומצה המצומדת שלה, חומצה אוקסלית, מופקת בגוף האדם על ידי חילוף חומרים של חומצה גליקולית או חומצה אסקורבית. לאחר שהוא מיוצר, הוא אינו מטבוליזם, אלא מופרש בשתן בצורה של אוקסלט.

ריבס מכיל נתרן אוקסלט. מחברים: ש. הרמן ופ. ריכטר. מקור: Pixabay.

יישומים

במעבדות ניתוח כימי

הוא משמש כמגיב כימי, בדרך כלל כחומר הפחתה, למשל לסטנדרטיזציה של תמיסות אשלגן permanganate, כלומר, כדי לקבוע בדיוק כמה יש נתרן פרמנגנט.

בהשמדה של כלור פלואורו פחמימנים

נתרן אוקסלט שימש להרס של כלור-פלואורוכמינים (CFC). תרכובות CFC אלה היו מהאחריות להשמדת שכבת האוזון של כדור הארץ (המגנה עלינו מפני קרינה אולטרה סגולה).

בשנת 1996, כמה חוקרים הציעו להשתמש בנתרן אוקסלט לחיסולם, מכיוון שהוא מגיב בקלות עם CFCs בטמפרטורות של 270-290 מעלות צלזיוס, מה שהופך אותם ללא מזיקים לשכבת האוזון.

ניתן לשלוט בתגובה של נתרן אוקסלט עם CFC כדי להשיג פחמימנים ארומטיים הלוגניים שאינם מזיקים לשכבת האוזון אך הם תרכובות שימושיות בתעשייה הכימית.

ניתן למקסם תגובה כזו ולהמיר את כל ה- CFC לנתרן פלואוריד NaF, נתרן כלורי NaCl, פחמן יסודי ופחמן דו חמצני CO ₂ .

שכבת האוזון של כוכב הלכת מגנה עלינו מפני קרני השמש האולטרה-סגולות. נתרן אוקסלט מחסל את תרכובות ה- CFC הפוגעות בו. מחבר: One94. מקור: Pixabay.

בקביעת פרמטרים חשובים בטיפול בשפכים

נמצא כי נתרן אוקסלט מועיל למדידת כמות וסוגי התרכובות האורגניות המופרשות על ידי מיקרואורגניזמים מבוצה המשמשת לטיפול בשפכים.

מדידת תרכובות כאלה חשובה לקביעת תפקודן במהלך טיפול בשפכים, שכן הקלות בהפרדת הבוצה מהמים תלויה בהן.

השימוש בנתרן אוקסלט מונע את החסרונות של שיטות אחרות.

להשיג חומצה אוקסלית

נתרן אוקסלט גולמי מפסולת תהליכים שימש לייצור חומצה אוקסלית H ₂ C ₂ O ₄ בכמויות גדולות.

בשיטה משתמשים בבוצה מתהליך Bayer לטיפול בבוקסיט (עפרות אלומיניום). בתהליך באייר מטפלים בבוקסיט בנתרן הידרוקסיד NaOH להמסת האלומינה במינרל זה.

בתהליך המסת אלומינה, תרכובות אורגניות מסוימות הקיימות במינרל, כמו חומצות הומיות, מותקפות על ידי NaOH, ומייצרות כמות גדולה של נתרן אוקסלט Na ₂ C ₂ O ₄ .

נתרן אוקסלט זה משולב בבוץ עם תרכובות אלומיניום. כדי לטהר אותו, הממסר כולו מומס, מסונן ומועבר דרך עמוד חילופי יונים מסוג חומצות.

בעמודה יש ​​שרף של חומצה סולפונית RSO ₃ H, בה מחליפים יוני מתכת Na ⁺ ביוני מימן H ⁺ , עבורם _מתקבלת חומצה אוקסלית 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

זהו תהליך לא יקר והחומצה האוקסלית המתקבלת היא בעלת טוהר מקובל.

להסרת תרכובות לא רצויות

החומצה המצומדת של נתרן אוקסלט, חומצה אוקסלית H ₂ C ₂ O ₄ , משמשת לפירוק של סוגים מסוימים של פסולת וקנה מידה.

היא מנצלת את המאפיין של חומצה אוקסלית כדי להמיר לאוקסלט על ידי פעולה כגורם מורכב או משקע, למשל במהלך עיבוד הפסולת מדלקים גרעיניים שונים.

חומצה אוקסלית משמשת גם להסרת קנה מידה מינרלי ותחמוצות ברזל בצינורות וציוד אחר, זה נובע מהיכולת שלה לקשור חזק הן את יון הברזל Fe ²⁺ והן את היון הברזי Fe ³⁺ ויוצרים אוקסלטים.

סיכונים

אם ישירות בשאיפה או נטוע נתרן אוקסלט גורמת לכאבים בגרון, בוושט ובבטן. זה גורם להקאות, טיהור קשה, דופק חלש, התמוטטות לב וכלי דם, תסמינים עצביים-שריריים ופגיעה בכליות.

אנשים שיש להם נטייה ליצור אבנים בכליות עקב הצטברות אוקסלט בשתן צריכים להימנע מצריכת ירקות עם תכולה גבוהה של אוקסלטים מסיסים כמו נתרן.

נתרן אוקסלט בכמויות גבוהות במזון כאשר הוא מגיע לשתן נקשר לסידן הקיים בו ויכול לגרום לאבנים או אבני סידן אוקסלט בכליות אצל אנשים שיש להם נטייה לכך.

נתרן אוקסלט במזונות מסוימים יכול להוביל להיווצרות אבנים בכליות של אנשים עם נטייה לכך. מחבר: אזוור. מקור: Pixabay.

הפניות

1. הספרייה הלאומית לרפואה בארה"ב. (2019). נתרן אוקסלט. המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי. התאושש מ- pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. חי, וו. וליבמן, מ '(2005). השפעת שיטות בישול שונות על תוכן אוקסלט ירקות. ג'יי אגריק. Food Chem. 2005, 53, 3027-3030. התאושש מ- pubs.acs.org.
3. דגני, ר '(1996). תגובה הורסת CFC. ארכיב חדשות כימיה והנדסה 1996, 74, 4, 6-7. התאושש מ- pubs.acs.org.
4. סג'ג'ד, מ 'וקים, KS (2016). מיצוי חומרים פולימריים חוץ תאיים מבוצה מופעלת באמצעות נתרן אוקסלט. בי. ג'יי סביבה. מדע מדעי. 13, 1697-1706 (2016). התאושש מ- link.springer.com.
5. ג'פרי, ג'ורג'יה ופארי, GS (1954). מבנה הגביש של אוקסלט נתרן. J. J. Chem. Soc. 1954, 76, 21, 5283-5286. התאושש מ- pubs.acs.org.
6. אוקוואקי, א 'ואח'. (1984). ייצור אוקסלט על ידי חמצון פחם עם חמצן בתמיסת נתרן הידרוקסיד מרוכז. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 1984, 23, 648-651. התאושש מ- pubs.acs.org.
7. הפטר, ג 'ואח'. (2018). מסיסות נתרן אוקסלט בתמיסות אלקטרוליטים מרוכזים. נתונים של J Chem & Eng. 2018, 63, 3, 542-552. התאושש מ- pubs.acs.org.
8. The, KI (1992). תהליך להכנת חומצה אוקסלית ונתרן אוקסלט נתרן אוקסלט גולמי. הפטנט האמריקאי מספר 5,171,887. 15 בדצמבר 1992. התאושש מ- freepatentsonline.com.