NATRIUMCITRAT (C6H5O7NA3): STRUKTUR, ANVÄNDNING, EGENSKAPER - KEMI - 2026

Den natriumcitrat är natriumsaltet av citronsyra. Det består av en citratanjon C ₆ H ₅ O ₇ ^{3 -} och tre natrium Na ⁺ katjoner . Dess molekylformel är C ₆ H ₅ O ₇ Na ₃ eller i dess expanderade form: NaOOC-CH ₂ -C (COONa) (OH) -CH ₂ COONa. Natriumcitrat är den konjugerade basen av citronsyra, det vill säga den teoretiskt erhålls från den senare genom att ersätta varje H ⁺ -proton av –COOH med en natrium Na ⁺ .

Det kan framställas i vattenfri form (utan vatten i dess sammansättning) eller i dess hydratiserade form med 2 eller 5 molekyler vatten. Det är en förening som när den är vattenfri (utan vatten) tenderar att absorbera vatten från miljön.

Trinatriumcitratmolekyl. Författare: Marilú Stea.

Natriumcitrat fungerar som en buffert, det betyder att det stabiliserar pH, vilket är ett mått på surheten eller basaliteten i en vattenlösning. Det har också egenskapen att bilda en stabil förening med kalcium Ca ²⁺ -joner, kalciumcitrat.

Det används till exempel i livsmedelsindustrin för att förhindra komjölk från att bilda klumpar som är svåra för spädbarn att smälta.

I bioanalyslaboratorier används det för att förhindra att blodet som dras från patienter för vissa tester koagulerar. Det förhindrar också att blod som används vid transfusioner koagulerar. Det används ofta i fosfatfria tvättmedel eftersom det inte är förorenande.

Strukturera

Trinatriumcitrat består av tre Na ⁺ natriumjoner och en citratjon.

Citratjonet består av en kedja med tre kolatomer till vilka fäst 3 karboxylater –COO ^- (en för varje kolatom) och en hydroxyl –OH vid det centrala kolet.

Var och en av de 3 Na ⁺ -joner är fäst till en -COO ^- grupp .

Struktur av trinatriumcitrat. Ju. Källa: Wikimedia Commons.

Nomenklatur

- Natriumcitrat

- Trinatriumcitrat

- trinatrium-2-hydroxipropan-1,2,3-trikarboxylat

Egenskaper

Fysiskt tillstånd

Vitt eller färglöst kristallint fast ämne.

Molekylvikt

258,07 g / mol

Smältpunkt

300 ºC

löslighet

Det är mycket lösligt i vatten: 42,5 g / 100 ml vid 25 ° C. Det är praktiskt taget olösligt i alkohol.

pH

En 5% -ig vattenlösning av natriumcitrat har ett pH mellan 7,5 och 9,0, det vill säga den är något alkalisk.

Kemiska egenskaper

Natriumcitrat är en buffert, vilket innebär att det stabiliserar pH, vilket är ett mått på surheten eller alkaliniteten i en vattenlösning. Genom att stabilisera pH tillåter inte citrat att lösningen blir sur eller alkalisk över vissa värden.

När det finns överskott av protoner tar H ⁺ dem att konvertera sina –COO ^- grupper till –COOH-grupper. Omvänt, om det finns många OH-grupper ^- ger det upp protonerna från dess –COOH-grupper och omvandlar dem till –COO ^- .

När den transformeras av kroppen ger den 3 molekyler av HCO ₃ ^- för varje citratmolekyl.

Andra egenskaper

Dess kristaller är deliquescent, det vill säga de absorberar vatten från luften. Natriumcitratdihydrat är mer stabilt i luften.

Om dihydratet värms upp, när det når 150 ° C blir det vattenfritt (utan vatten).

Liksom citronsyra, smakar natriumcitrat surt.

Erhållande

Natriumcitrat tillverkas vanligtvis genom tillsats av natriumkarbonat till en citronsyralösning tills brusningen upphör. Bruset beror på utvecklingen av koldioxid CO ₂ :

Na ₂ CO ₃ + Citronsyra → Natriumcitrat + CO ₂ ↑

Vattnet indunstas sedan från lösningen för att kristallisera produkten.

Det kan också beredas genom att behandla en natriumsulfatlösning med kalciumcitrat:

Na ₂ SO ₄ + Kalciumcitrat → Natriumcitrat + CaSO ₄ ↓

Lösningen filtreras för att avlägsna fast material CaSO ₄ som har utfällts. Lösningen koncentreras sedan och natriumcitratet kristalliseras.

Plats i naturen

Natriumcitrat är den konjugerade basen av citronsyra, som är en naturlig förening som finns i alla levande organismer eftersom det är en del av deras metabolism, som är mekanismen för att utveckla energi i celler.

tillämpningar

Inom livsmedelsindustrin

Natriumcitrat har olika användningsområden inom livsmedelsindustrin, till exempel som en surhetsreglerare, sekvestrerande, stabilisator, ytaktivt medel eller emulgeringsmedel.

Det används bland andra drycker, frysta desserter och speciella ostar.

Det gör det möjligt att undvika koagulering av mjölk, så det läggs till komjölk som används för utfodring av ammande barn. På detta sätt skapas inte blodproppar eller hårda ostmassa som är svåra att smälta av magen hos barn.

Natriumcitrat kan tillsättas till mjölk så att inga klumpar bildas i magen. Författare: Couleur. Källa: Pixabay.

Det används för att påskynda färgfixeringen i botad fläsk eller nötkött, det vill säga kött som har behandlats för att förhindra förstöring. Upp till 50% askorbinsyra ersätts i dessa.

Kurerat fläsk som antagligen innehåller natriumcitrat. Författare: Ben Kerckx. Källa: Pixabay.

Det hjälper också till att förhindra blodkoagulation i färskt nötkött (som biffar).

Inom medicin

Det används som ett alkaliseringsmedel, eftersom det neutraliserar överskott av syra i blodet och urinen. Det är indicerat att behandla metabolisk acidos som uppstår när kroppen producerar för mycket syra.

När citratjonet har intagits blir det bikarbonatjon, som är ett systemiskt alkaliseringsmedel (det vill säga för hela organismen) och som en konsekvens neutraliseras H ⁺ -jonerna , pH i blodet ökar och acidos vänds eller elimineras. .

Natriumcitrat fungerar som ett neutraliserande medel för en orolig mage.

Det används som en slemlös och sudorific. Det har vanndrivande verkan. Det ökar utsöndring av kalcium i urinen, varför det används vid hyperkalcemi, vilket är när det finns ett överskott av kalcium i blodet.

Det tjänar också till att underlätta avlägsnande av bly när blyförgiftning inträffar.

Om det administreras i överkant kan det orsaka alkalos, muskelspasmer på grund av funktionsfel i sköldkörteln och depression av hjärtfunktion på grund av en minskning av kalciumnivån i blodet, bland andra symtom.

Natriumcitrat används vid transfusioner. Det tillsätts blodet tillsammans med dextros för att förhindra att det koagulerar.

Lagrat blod för transfusioner. Den innehåller antagligen natriumcitrat. Författare: Kshirl02. Källa: Pixabay.

Normalt metaboliserar levern snabbt citratet som erhållits i transfusionen, men under transfusioner av stora mängder kan leverens kapacitet överskridas.

I sådana fall, eftersom citrat bildar ett komplex med kalcium, resulterar en minskning av kalciumjon Ca ²⁺ i blodet. Detta kan leda till svaghet, skakningar, stickningar etc. Därför måste transfusioner utföras långsamt.

Inom läkemedelsindustrin

Bland många andra användningar används den för att förhindra mörkare läkemedel där det finns järn och tanniner.

I blodprover

Det används som ett antikoaguleringsmedel i bloduppsamling eller när det måste förvaras, eftersom det fungerar som ett kelator av kalcium Ca ²⁺ -joner , det vill säga, det binder till kalciumjoner och bildar kalciumcitrat som inte joniseras.

Det används i koaguleringstester och för att bestämma sedimentationsgraden för röda blodkroppar.

Blodprov. Författare: Bokskapet. Källa: Pixabay.

Det används som antikoagulant under plasmaferes, ett förfarande för att ta bort överskott av ämnen som är skadliga för kroppen från blodet.

Vid syntes av nanopartiklar

Det används som en stabilisator vid syntesen av guld nanopartiklar. Trinatriumcitratdihydrat sättes till kloroaurinsyra och bildar en vinröd suspension.

Natriumcitrat fungerar som ett reduktionsmedel och som ett blodplättmedel, eftersom det adsorberar på nanopartiklarna.

På grund av den negativa laddningen av citrat avvisar partiklarna varandra för att undvika agglomerering och bilda en stabil dispersion. Ju högre citratkoncentration, desto mindre är partiklarna.

Dessa nanopartiklar används för att framställa medicinska biosensorer.

I miljövänliga tvättmedel

Natriumcitrat används ofta i fosfatfria flytande tvättmedel. Detta beror på att dess miljöbeteende är ofarligt eftersom det är en metabolit som finns i alla levande organismer.

Det är lätt biologiskt nedbrytbart och svagt giftigt för vattenlevande liv. Av denna anledning anses det vara ett rengöringsmedel med miljövänliga egenskaper.

För att förbättra utnyttjandet av tjära sand

Oljesand är sandformationer som är rika på bitumen eller tjära, ett material som liknar petroleum.

Natriumcitrat har framgångsrikt testats i samband med natriumhydroxid NaOH för att utvinna olja från tjärsand.

Det antas att genom att förena citrat med sandstenen bildar –COO ^- jonerna av citrat ett stort antal negativa laddningar på kiseldioxidpartiklarna. Detta ger en bättre avskiljning av sanden från bitumen genom att helt enkelt avvisa grusens negativa laddningar från bitumenens negativa laddningar.

I andra applikationer

Det används i fotografering, för att ta bort spårmetaller, i galvanisering och för att ta bort SO ₂ från avfallsgaser.

referenser

1. US National Library of Medicine. (2019). Natriumcitrat. Återställd från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. McNamara, C. (2017). Insamling och hantering av blod. In Dacie and Lewis Practical Hematology (Twelfth Edition). Återställs från sciencedirect.com.
3. Steber, J. (2007). Ekotoxiciteten hos rengöringsproduktingredienser. I handbok för rengöring / dekontaminering av ytor. Återställs från sciencedirect.com.
4. Xiang, B. et al. (2019). Studie av natriumsitratens roll i befrielse från Bitumen. Energi Bränslen 2019, 33, 8271-8278. Återställs från pubs.acs.org.
5. Heddle, N. och Webert, KE (2007). Transfusionsmedicin. In Blood Banking and Transfusion Medicine (andra upplagan). Återställs från sciencedirect.com.
6. Sudhakar, S. och Santhosh, PB (2017). Guld nanomaterial. I framsteg inom biomembraner och lipid självmontering. Återställs från sciencedirect.com.
7. Elsevier (redaktion) (2018). Kapitel 8. Nanometal. I Fundamentals and Applications of Nano Silicon in Plasmonics and Fullerines. Aktuella och framtida trender Micro- och Nano Technologies. Sidorna 169-203. Återställs från sciencedirect.com.