БЕНЗОАТ НАТРІЮ: СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ, СПОСОБИ ВИКОРИСТАННЯ ТА РИЗИКИ - ХІМІЯ

Бензоат натрію являє собою органічну сіль , що має в хімічну формулу С ₆ Н ₅ COONa. Він утворюється або генерується реакцією нейтралізації між бензойною кислотою та гідроксидом натрію. В результаті виходить біла тверда речовина (нижнє зображення), яка розчинна у воді і розкладається при нагріванні при 120 ° C.

Цю сіль природним чином можна знайти в різних фруктах та інших частинах овочів, таких як: чорниця, сливи, родзинки, кориця, гвоздика та яблука. Це також метаболіт водоростей і рослин.

Порошок бензоату натрію. Джерело: Chemik10 у польській Вікіпедії

Бензоат натрію не накопичується в організмі, оскільки він швидко поєднується з амінокислотою гліцином, утворюючи гіппурову кислоту, яка вільно виводиться з сечею.

Ця сполука використовується з харчовим консервантом, її дія є більш ефективною при кислотному рН. Це пов’язано з наявністю органічних кислот, які дають їжі адекватний рН для дії бензоату натрію; який, як такий, закінчується протонізованим до бензойної кислоти.

Ця сіль також використовується при лікуванні спадкових метаболічних порушень циклу сечовини, що призводить до накопичення проміжного метаболіту, дефіцит ферменту, який переробляє його.

Міжнародна програма з хімічної безпеки не виявила шкідливого впливу бензоату натрію на людину при споживанні від 647 до 825 мг / кг маси тіла.

Однак повідомлялося, що бензоат натрію може викликати псевдоалергічні реакції та посилювати симптоми у пацієнтів з частими епізодами кропив’янки та астми.

Структура бензоату натрію

Структура бензоату натрію. Джерело: Kamil9243

На верхньому зображенні показана структура бензоату натрію за допомогою кулькової моделі. Ароматичне кільце можна побачити неозброєним оком із прикріпленою до нього карбоксилатною групою, -COO ^- (той, що має червоні сфери); а останній, у свою чергу, електростатично притягує катіон Na ⁺ (фіолетова сфера).

Оскільки різниця в розмірах між двома іонами велика (порівняйте на зображенні), не дивно, що енергія решіток кристалів бензоату натрію мала. Це призводить до того, що його кристали мають природну схильність до солюбілізації в полярних розчинниках або піддаються ряду хімічних реакцій.

C ₆ H ₅ COO ^- може приймати два водневі зв’язки з двох молекул води, що сприяє її гідратації. Тим часом Na ⁺ також закінчується розчиненням води, долаючи електростатичні сили, які тримають її приєднаною до C ₆ H ₅ COO ^- .

Таким чином, ця сіль складається з іонів C ₆ H ₅ COO ^- і Na ⁺ , які розташовані впорядковано для створення кристалів. Інформація про його кристалічну структуру в літературі відсутня, тому тип одиничної клітини цієї солі невідомий.

Властивості

Хімічні назви

-Бензоат натрію

-Натрієва сіль бензойної кислоти

-Собенато

-Антимол.

Фізичний опис

Білі гранули або кристалічний порошок. Безбарвний кристалічний порошок.

Запах

Туалет.

Смак

Гіркіше, терпке і неприємне.

точка займання

> 100 ° С.

Автоматичне запалювання

> 500 ° С.

Щільність

1,50 г / см ³ .

Розчинність

-Розчинні у рідкому аміаку та піридині.

-Двільно розчинний у етанолі: 8,22 г / 100 г при 25 ° С.

-В метанолі він більше розчинний, ніж у етанолі: 8,22 г / 100 г при 15 ° С.

Стабільність

Він стійкий при рекомендованих умовах зберігання. Він може бути чутливим до вологості, гідролізуючи до бензойної кислоти. Несумісний із сильними окислювачами, лугами та мінеральними кислотами.

Розкладання

Нагріваючись до розкладання при 120 ° C (248 ° F), він виділяє гострий дим оксиду натрію та інших компонентів, які можуть бути токсичними та канцерогенними.

Розкладаючись при температурі 120 ° С, він запобігає точному визначенню точок кипіння та плавлення, причому зазначені значення цих параметрів є теоретичними оцінками.

рН

Близько 8, розчинених у воді. Тобто це основна сіль. Це відбувається тому, що він гідролізує, щоб вивільнити OH ^- іони .

Поверхневе натягнення

72,9 мН / см при 20 ° С у розчині 1 г / л води.

Синтез

Бензойна кислота, що бере участь у синтезі бензоату натрію, отримується переважно трьома методами:

-Нафталін окислюється пентоксидом ванадію з утворенням фталевого ангідриду. Ця сполука може пройти декарбоксилювання, щоб породжувати бензойну кислоту, оскільки в її структурі з двома ароматичними кільцями, схоже, є дві конденсовані групи -СОО.

-Толуол окислюється до бензойної кислоти додаванням азотної кислоти. У цій реакції метильна група "просто" окислюється до карбоксильної групи:

C ₆ H ₅ CH ₃ => C ₆ H ₅ COOH

-І нарешті, бензотрихлорид гідролізується під дією мінеральних кислот, що походять від бензойної кислоти.

Отриману бензойну кислоту будь-яким із цих трьох способів вона потім розчиняє у гідроксиді натрію. Ці сполуки проходять реакцію нейтралізації, утворюючи бензоат натрію та воду.

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

Реакцію також можна проводити з карбонатом натрію, хоча його вихід може бути меншим, ніж бажано.

Програми

У їжу

Бензоат натрію - це консервант харчових речовин, здатний гальмувати або уповільнювати процес бродіння, підкислення або будь-який процес, що викликає погіршення його. Крім того, бензоат натрію має фунгіцидну дію.

Ця сіль здатна виводити дріжджі, бактерії та грибки, присутні в їжі. Його консервативна дія більш ефективна при рН <6; тобто в кислих умовах. З цієї причини його використовують у консервах та в заправах для салатів, які містять оцет (оцтова кислота).

Бензоат натрію також використовується для консервування газованих напоїв та безалкогольних напоїв, в яких присутня вуглекисла кислота. Також у вареннях, багатих лимонною кислотою, і взагалі в продуктах з присутніми кислотами, які створюють кисле середовище.

Крім того, його використовують у кормах з концентрацією бензоату натрію 0,1%. Максимальна кількість бензойної кислоти та бензоату натрію, що використовується як консерванти в їжі, не перевищує 2000 мг / кг їжі.

Лікування

Гостра гіперамонемія

Фенілацетат натрію та бензоат натрію застосовують у формі ад'ювантної терапії при лікуванні гострої гіперамонемії та супутньої енцефалопатії у пацієнтів із порушеннями циклу сечовини.

Ці сполуки класифікуються як препарати-сироти. Це призначення застосовується до препаратів, які не є прибутковими з економічної точки зору.

Шизофренія

Бензоат натрію експериментально застосовується при лікуванні шизофренії. Центральною частиною дослідження є роль інгібування ферментів D-амінокислоти оксидази в лікуванні, діяльність, яку грає бензоат натрію.

Аргіносукциновая ацидурія

Бензоат натрію застосовується для лікування аргіносукцинової ацидурії, спадкового порушення обміну речовин, яке може викликати підвищення концентрації амонію у пацієнтів, здатне впливати на центральну нервову систему.

Інгібітор

- Це інгібітор ферменту арахідонату 15-ліпоксигенази, ферменту, який досліджується фармацевтичною промисловістю щодо участі в ішемічній хворобі серця.

-Пригнічує дію ферменту триацилгліцериду ліпази - ферменту, який діє, вивільняючи гліцерин та жирні кислоти в тонкому кишечнику, тим самим дозволяючи всмоктувати ці ліпіди, присутні в їжі.

Можливо використовувати бензоат натрію для регулювання всмоктування ліпідів у кишечнику, таких як триацилгліцериди.

Спадкові порушення

Бензоат натрію застосовується при лікуванні декількох успадкованих порушень, пов’язаних з амінокислотним метаболізмом, серед яких: лікування гіпераргінінемії та лікування дефіциту транслокаліти орнітину.

Інші

-Використовується в спиртовмісних ополіскувачах і срібних лаках. Крім того, він використовується у виробництві піротехнічних сполук, відповідаючи за свисток, що утворюється при їх включенні.

-Використовується як антикорозійний засіб, що є однією з головних вимог у виробництві цієї солі. Він також використовується в теплоносіях, антифризах та інших системах на водній основі.

-У складі пластмас, таких як поліпропілен, він використовується для підвищення їх міцності та чіткості.

-Послужить стабілізатором у ванній кімнаті та фотографічних процесах.

Ризики

Бензоат натрію класифікується FDA як "загальнобезпечний", в дозах 0,1% від ваги їжі. Це не вважається подразником при контакті зі шкірою та очима, тому можна сказати, що гостра токсичність низька.

Однак бензоат натрію при контакті може викликати неімунні реакції (псевдоалергію). Цей ефект зустрічається у звичайних людей, але у пацієнтів з частими епізодами кропив’янки або симптомами астми може спостерігатися збільшення частоти цих симптомів.

У дослідженнях на щурах та мишах не було виявлено доказів канцерогенної дії бензоату натрію.

Вказано на незручність його використання у присутності аскорбінової кислоти, яка могла б виробляти бензол; токсична сполука, позначена як канцерогенна.

Список літератури

Чисті галузі. (2019). Виробництво бензоату натрію. Відновлено: science.jrank.org
Вікіпедія. (2019). Бензоат натрію. Відновлено з: en.wikipedia.org
PubChem. (2019). Бензоат натрію. Відновлено з: pubchem.ncbi.nim.nih.gov
Ханес Т. (2019). Факти про бензоат натрію. Livestrong. Відновлено з: livestrong.com
Хімічна книга. (2017). Бензоат натрію. Відновлено з: chemicalbook.com
Lane H. та ін. (2013) Джама Психіатрія. 70 (12): 1267-1275.
Всесвітня організація охорони здоров'я Женева. (12 квітня 2005 р.). Бензойна кислота та бензоат натрію. . Відновлено з: who.int

БЕНЗОАТ НАТРІЮ: СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ, СПОСОБИ ВИКОРИСТАННЯ ТА РИЗИКИ - ХІМІЯ - 2025