БІСУЛЬФІТ НАТРІЮ (NAHSO3): СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ, ВИКОРИСТАННЯ, ОДЕРЖАННЯ - ХІМІЯ - 2025

Бісульфіт натрію являє собою неорганічне тверда речовина , що складається з іонів натрію Na ⁺ і бисульфита іонів HSO ₃ ^- . Його хімічна формула - NaHSO ₃ . Це біле кристалічне тверде речовина і завдяки своїм антиоксидантним властивостям широко використовується як харчовий консервант (наприклад, у деяких джемах).

NaHSO ₃ - це відновлювальна хімічна сполука, яка є протилежною окислювачу, і з цієї причини вона діє як антиоксидант у багатьох своїх сферах застосування, наприклад, у харчових продуктах, оскільки запобігає їх руйнуванню.

Деякі комерційні джеми містять бісульфіт натрію NaHSO ₃ . Автор: OpenClipart-Vectors. Джерело: Pixabay.

Однак це використання було поставлене під сумнів, оскільки у людей були зареєстровані випадки астми після вживання їжі, яка містить бісульфіт натрію. В них навіть говорять про знищення вітаміну В1.

Міжнародні організації охорони здоров'я обмежили його вживання в мікро-кількостях в їжі.

Однак бісульфіт натрію має багато інших застосувань, наприклад, для отримання йоду, як антиінфекційного засобу для відбілювання тканин, для перетравлення деревини під час приготування паперової маси, як дезінфікуючого засобу для пивних та винних бочок. тощо.

Хімічна структура

Бісульфіта натрію складається з натрію Na ⁺ катіон і HSO ₃ ^- бисульфита аниона .

Хімічна структура бісульфіту натрію NaHSO ₃ . Едгар181. Джерело: Wikimedia Commons.

У водних розчинах бісульфіт утворює 4 види. У розведеному розчині існує баланс між наведеними нижче структурами:

Структури іона бісульфіту HSO ₃ ^- у розведеному водному розчині. Автор: Marilú Stea.

Коли концентрація збільшується, дві молекули бісульфіту взаємодіють між собою, утворюючи піросульфітовий іон S ₂ O ₅ ^2- :

Структури іона бісульфіту в концентрованому водному розчині. Автор: Marilú Stea.

Номенклатура

-Натрій бісульфіт

-Натрій гідрогенсульфіт

-Гідросульфіт натрію.

Властивості

Фізичний стан

Кристалічне біле тверда речовина.

Молекулярна маса

104,06 г / моль

Точка плавлення

Він розкладається.

Щільність

1,48 г / см ³ при 20 ° С.

Розчинність

Розчинний у воді: 29 г / 100 г води.

рН

Його розчини кислі, з pH від 2,5 до 5,5.

Хімічні властивості

У водному розчині бісульфіт натрію NaHSO ₃ розділяється на його іони: катіон натрію Na ⁺ та аніон бісульфіту HSO ₃ ^- .

Якщо бісульфіт натрію потрапляє на повітря, він втрачає деякий SO ₂ і повільно окислюється до сульфату Na ₂ SO ₄ .

Якщо нагріти до розкладання, він виділяє пари оксидів сірки та оксиду натрію.

Це відновник, протилежний окислювачу. І з цієї причини він може поводитися як антиоксидант.

Він має легкий запах сірки. Він не горючий.

Ризики

Бісульфіт натрію NaHSO ₃ є сильним подразником шкіри та тканин. Пил дратує очі, ніс і горло. Прийом їжі подразнює шлунок. Великі дози можуть викликати сильні коліки, діарею, депресію та смерть.

Він не горючий, але при нагріванні утворює дратівливі та токсичні гази.

Отримання

Його готують шляхом насичення розчину карбонату натрію Na ₂ CO ₃ діоксидом сірки SO ₂ і кристалізацією з розчину.

Програми

У целюлозно-паперовій промисловості

NaHSO ₃ використовується при перетравленні деревини, щоб згодом її перетворити на папір. Він також виконує функції відбілювача м’якоті.

Він також використовується для видалення хлору, коли паперова целюлоза відбілена.

У харчовій промисловості

Бісульфіт натрію завдяки знижувальній властивості діє як антиоксидант.

Його використовують як консервант у великій кількості продуктів і напоїв, включаючи вино та пиво, для запобігання псуванню та поліпшення смаку.

Він використовується для відбілювання продуктів, таких як певні їстівні крохмалі.

Це зменшує або запобігає псуванню їжі, дозволяє кондиціонувати тісто, яке використовується в хлібобулочних виробах, і служить для пом'якшення кукурудзяних ядер під час мокрого помелу, серед інших цілей.

Окрім контролю за бродінням вина та пива, він діє як антисептик у своєму виробництві, оскільки служить стерилізатором та фунгіцидом у бочках та чанах.

Винні або пивні кеги іноді дезінфікують NaHSO ₃ бісульфітом натрію . Автор: Clker-Free-Vector-Images Джерело: Pixabay.

У сухофруктах він міститься в концентрації понад 100 проміле (частка в мільйон означає "частин на мільйон"), у багатьох інших продуктах харчування міститься в концентраціях від 10 до 100 проміле, таких як заморожена та сушена картопля, соління, соуси та джеми.

Комерційні мариновані продукти часто містять бісульфіт натрію NaHSO ₃ . Автор: Photo Mix. Джерело: Pixabay.

Суперечки щодо його вживання в їжу

Виникає деяка стурбованість як негайним, так і довготривалим токсичним впливом бісульфіту натрію в їжі. Існують розбіжні думки.

Є повідомлення про побічні реакції у пацієнтів з астмою, яка є респіраторним захворюванням, після прийому їжі з NaHSO ₃ . З інших джерел вказується, що іон бісульфіту може знищити вітамін В1 або тіамін.

Маленька дівчинка хропе ліки для зняття астми. Автор: OpenClipart-Vectors. Джерело: Pixabay.

Однак в 1985 році дослідники виявили, що бісульфіт натрію служить захистом від радіації та хімічних агентів, а також гальмує або перешкоджає трансформації клітин до раку. Низькі дози найкращі.

Цей захисний ефект був пояснений на основі його відновлюючих або антиоксидантних властивостей і тим, що таким чином він може атакувати вільні радикали.

З іншого боку, Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) (як її абревіатура в англійській Всесвітній організації охорони здоров'я) рекомендує як прийнятний рівень щоденного споживання близько 0,7 мг / кг ваги людини.

Це означає, що рекомендується не перевищувати цю суму.

Американська адміністрація з харчових продуктів та лікарських засобів (USFDA) класифікувала бісульфіт натрію як "загальновизнаний як безпечний".

У сільськогосподарських додатках

Використовуваний в низьких концентраціях, NaHSO ₃ служить регулятором росту рослин для поліпшення фотосинтезу та сприяння врожаю врожаю.

Для цього його перевіряли на різних видах рослин, таких як полуниця та чайні рослини.

Рослини полуниці покращують свою роботу при малій кількості NaHSO ₃ у зрошувальній воді. Автор: Alyssapy. Джерело: Pixabay.

Це діюча речовина багатьох пестицидів та біоцидів.

У водному середовищі це також може прискорити перетворення певних гербіцидів у менш токсичні продукти шляхом видалення хлору.

При отриманні йоду

NaHSO ₃ - відновлювальна сполука, яка використовується для вивільнення йоду з йодату натрію NaIO ₃ . Це один із способів отримання йоду з таких джерел, як нітро з Чилі або деяких солоних вод.

Після кристалізації нітрату натрію з неочищеного розчину нітрату Чилі, через NaIO ₃ розчину залишається , який обробляє натрій бісульфіт NaHSO ₃ , що генерує вільний йод.

2 NaIO ₃ + 5 NaHSO ₃ → 3 NaHSO ₄ + Na ₂ SO ₄ + I ₂

У меблевій та деревообробній промисловості

NaHSO ₃ був випробуваний для модифікації білків сої та поліпшення їх адгезійних властивостей з деревиною, щоб склеїти шматочки деревини, щоб підготувати, наприклад, ДСП, картон або пап'є-маше , фанеру тощо. Все це для меблів або дощок, серед різних застосувань.

Агломерат деревної стружки або залишків. Автор: Тіт Ччартке. Джерело: Wikimedia Commons.

Це робиться для заміни традиційних клеїв на основі формальдегіду, оскільки як у процесі їх виготовлення, так і під час використання вони, як правило, виділяють формальдегід в атмосферу, який є токсичною сполукою.

Бісульфіт натрію покращує вміст твердих речовин в соєвому білковому клеї та знижує його в'язкість, покращуючи його плинність, тому він краще проникає в пори деревини, збільшуючи її зчеплення з нею та між шматочками.

Соєвий білковий клей, модифікований NaHSO _3, має хорошу водостійкість та відмінну стійкість до зберігання завдяки антиоксидантній дії бісульфіту натрію.

Це підтверджує, що модифіковані NaHSO ₃ соєві білкові клеї порівнянні з адгезивами на основі формальдегіду і можуть бути використані в меблевій та деревній промисловості, будучи менш забруднюючими.

У різних додатках

Він має багаторазове використання, як правило, засноване на його відновлювальних властивостях (що протилежно окислювача). Ось кілька додатків.

-У фотографії.

-В шкіряній шкірі для видалення волосся від шкур.

-Трапевтичне використання: антиінфекційне. Його використовують як антиоксидант у деяких очних краплях.

-У видобуток природного газу гідророзривом.

-В фарбуванні волокон використовується для приготування гарячих або холодних ванн, для солюбілізації певних барвників або барвників.

-Якщо редуктор білизни чи відбілювання, для відбілювання вовни, шовку та рослинних волокон.

-В хімічних лабораторіях для видалення перманганатних плям зі шкіри та одягу. У лабораторіях біохімії як консервант для рідин або розчинів, які можуть зіпсуватися з часом. Як хімічний реагент.

-Для коагуляції гумового латексу.

-У косметичній галузі як антиоксидант.

-Дезінфікуючий і відбілювач.

-При обробці стічних вод для усунення хлору, що використовується на кінцевій стадії дезінфекції, та скидання вже обробленої води у навколишнє середовище.

Резервуар з бісульфітом натрію на каліфорнійській очисній станції, де його використовують для видалення зайвого хлору до викиду очищеної води в навколишнє середовище. Грендельхан. Джерело: Wikimedia Commons.

Список літератури

1. Національна медична бібліотека США. (2019). Бісульфіт натрію. Відновлено з pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Ци, Г. та ін. (2013). Адгезія та фізико-хімічні властивості соєвого білка, модифікованого бісульфітом натрію. J Am Oil Chem Soc (2013) 90: 1917-1926. Відновлено з aocs.onlinelibrary.wiley.com.
3. Борек, С. та ін. (1985). Бісульфіт натрію захищає від радіогенної та хімічно індукованої трансформації в клітинах ембріона ембріона та миші C3H / 10T-1/2. Toxicol Ind Health 1985Sep; 1 (1): 69-74. Відновлено з journals.sagepub.com.
4. Фрідлер, Е. та ін. (2015). Постійний активний підхід до моніторингу для виявлення перехресних зв’язків між питною водою та системами розподілу стоків. Environmental Monit Assess (2015) 187: 131. Відновлено з link.springer.com.
5. Коттон, Ф. Альберт і Вілкінсон, Джеффрі. (1980). Розширена неорганічна хімія. Четверте видання. Джон Вілі та сини.
6. Програма чистої води Sunnyvale. (2019). Генеральний план заводу забруднення води. Відновлено з сайта Sunnyvalecleanwater.com.
7. Barros Santos, C. (2008). Добавки в їжу іспанців та законодавство, що регулює їх дозвіл та використання. Книги про бачення. Відновлено з books.google.co.ve.