НАТРИЕВ БЕНЗОАТ: СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, ПРИЛОЖЕНИЯ И РИСКОВЕ - ХИМИЯ - 2025

На натриев бензоат е органична сол, притежаваща от химична формула C ₆ H ₅ COONa. Произвежда се или се генерира от реакцията на неутрализация между бензоена киселина и натриев хидроксид. Резултатът е бяло твърдо вещество (долно изображение), което е разтворимо във вода и се разлага при нагряване при 120 ° С.

Тази сол може да се намери естествено в различни плодове и други части от зеленчуци, като например: боровинки, сливи, стафиди, канела, карамфил и ябълки. Освен това е метаболит на водорасли и растения.

Натриев бензоат на прах. Източник: Chemik10 в полската Уикипедия

Натриевият бензоат не се натрупва в организма, тъй като бързо се комбинира с аминокиселината глицин, за да образува хипурова киселина, която се отделя свободно с урината.

Това съединение се използва с консервант за храна, като действието му е по-ефективно при киселинно рН. Това се дължи на наличието на органични киселини, които дават на храната адекватно рН за действието на натриев бензоат; който като такъв в крайна сметка се протонира до бензоена киселина.

Тази сол се използва и при лечението на наследствени метаболитни нарушения на цикъла на уреята, което води до натрупване на междинен метаболит, за който ензимът, който го обработва, е дефицитен.

Международната програма за химическа безопасност не открива никакви вредни ефекти от натриев бензоат върху хората, за консумация между 647 - 825 mg / kg телесна маса.

Съобщава се обаче, че натриевият бензоат може да доведе до псевдоалергични реакции и да изостри симптомите при пациенти с чести епизоди на уртикария и астма.

Структура на натриев бензоат

Структура на натриев бензоат. Източник: Kamil9243

Горното изображение показва структурата на натриев бензоат с модел на топка и пръчка. Ароматният пръстен може да се види с просто око, с карбоксилатната група, -COO ^-, прикрепена към него (тази с червените сфери); а последният от своя страна електростатично привлича катиона Na ⁺ (лилава сфера).

Тъй като разликата в размера между двата йона е голяма (сравнете на снимката), не е изненадващо, че енергията на решетката на кристалите на натриев бензоат е ниска. Това кара неговите кристали да имат естествена склонност към разтваряне в полярни разтворители или да претърпят поредица от химически реакции.

C ₆ H ₅ COO ^- може да приеме две водородни връзки от две водни молекули, което благоприятства нейната хидратация. Междувременно Na ⁺ също така се разтваря от водата, преодолявайки електростатичните сили, които я държат прикрепена към C ₆ H ₅ COO ^-.

По този начин, тази сол се състои от С ₆ Н ₅ COO ^- и Na ⁺ йони, които са разположени по систематичен начин за изграждане на кристали. Информацията за кристалната му структура не е налична в литературата, така че видът на единичната клетка за тази сол не е известен.

Имоти

Химически имена

-Натриев бензоат

-Натриева сол на бензоена киселина

-Sobenato

-Antimol.

Физическо описание

Бели гранули или кристален прах. Безцветен кристален прах.

миризма

Тоалетна.

вкус

Горчиво, стягащо и неприятно.

точка на запалване

> 100 ° С.

Автоматично запалване

> 500 ° С.

плътност

1,50 g / cm ³.

разтворимост

-Разтворим в течен амоняк и пиридин.

-Добре разтворим в етанол: 8,22 g / 100 g при 25 ° C.

-В метанол той е по-разтворим, отколкото в етанол: 8,22 g / 100 g при 15 ° C.

стабилност

Стабилен е при препоръчителни условия за съхранение. Той може да бъде чувствителен към влажност, хидролизиращ до бензоена киселина. Несъвместим със силни окислители, основи и минерални киселини.

разлагане

Когато се нагрява до разлагане при 120 ° C (248 ° F), той излъчва остър дим от натриев оксид и други компоненти, които могат да бъдат токсични и канцерогенни.

Разлагайки се при 120 ºC, той предотвратява точното определяне на температурите на кипене и топене, като отчетените стойности на тези параметри са теоретични оценки.

рН

Близо до 8, разтворен във вода. Тоест, това е основна сол. Това е така, защото хидролизира до освобождаване на OH ^- йони.

Повърхностно напрежение

72,9 mN / cm при 20 ° C в разтвор на 1 g / l вода.

синтез

Бензоената киселина, участваща в синтеза на натриев бензоат, се произвежда главно чрез три метода:

-Нафталинът се окислява с ванадиев пентоксид, като образува фталов анхидрид. Това съединение може да бъде подложено на декарбоксилиране, за да се получи бензоена киселина, тъй като в структурата му с два ароматни пръстена изглежда има кондензирани две -СОО групи.

-Толуолът се окислява до бензоена киселина чрез добавяне на азотна киселина. При тази реакция метиловата група "просто" се окислява до карбоксилната група:

С ₆ Н ₅ CH ₃ => С ₆ Н ₅ СООН

-И накрая, бензотрихлоридът се хидролизира под действието на минерални киселини, произхождащи от бензоена киселина.

Получава се бензоена киселина по някой от тези три метода, след това тя се разтваря в натриев хидроксид. Тези съединения се подлагат на реакция на неутрализация, като се получава натриев бензоат и вода.

С ₆ Н ₅ COOH + NaOH => С ₆ Н ₅ COONa + H ₂ O

Реакцията може да се проведе и с натриев карбонат, въпреки че нейният добив може да бъде по-малък от желания.

Приложения

В храната

Натриевият бензоат е хранителен консервант, способен да инхибира или забавя ферментационния процес, подкисляването или всеки процес, който причинява влошаване на същото. Освен това, натриевият бензоат има фунгицидно действие.

Тази сол е в състояние да елиминира дрождите, бактериите и гъбичките, присъстващи в храната. Консервиращото му действие е по-ефективно при pH <6; тоест при кисели условия. Поради тази причина се използва в консерви и в салатни дресинги, които съдържат оцет (оцетна киселина).

Натриевият бензоат се използва и при консервирането на газирани напитки и безалкохолни напитки, в които има въглеродна киселина. Също така в конфитюри, богати на лимонена киселина и като цяло в храни с налични киселини, които създават кисела среда.

В допълнение, той се използва във фуражи с концентрация на натриев бензоат от 0,1%. Максималното количество бензоена киселина и натриев бензоат, използвани като консерванти в храната, не надвишава 2000 mg / kg от храната.

Медицинско лечение

Остра хиперамонемия

Натриевият фенилацетат и натриевият бензоат се използват под формата на адювантни терапии при лечение на остра хиперамонемия и свързана енцефалопатия при пациенти с нарушения в цикъла на уреята.

Тези съединения са класифицирани като лекарства сираци. Това наименование се прилага за лекарства, които не са печеливши от икономическа гледна точка.

шизофрения

Натриевият бензоат е използван експериментално при лечението на шизофрения. Централната част на изследването е ролята на инхибирането на D-аминокиселинните оксидазни ензими в лечението, активност, която играе натриевият бензоат.

Аргиносукцинова ацидурия

Натриевият бензоат се използва при лечението на аргиносукцинова ацидурия, наследствено метаболитно разстройство, което може да причини повишаване на концентрацията на амоняк при пациенти, способно да засегне централната нервна система.

инхибитор

-То е инхибитор на ензима арахидонат 15-липоксигеназа, ензим, който се изследва от фармацевтичната индустрия за участие в коронарна болест на сърцето.

-Потиска действието на ензима триацилглицерид липаза, ензим, който действа чрез освобождаване на глицерол и мастни киселини в тънките черва, като по този начин позволява абсорбцията на тези липиди, присъстващи в храната.

Възможно е да се използва натриев бензоат за регулиране на чревната абсорбция на липиди като триацилглицериди.

Наследствени нарушения

Натриевият бензоат се използва при лечението на няколко наследствени нарушения, свързани с метаболизма на аминокиселини, сред които са: лечение на хипераргининемия и лечение на дефицит на орнитин транслоказа.

Други

-Използва се в промивки на основата на алкохол и лак за сребро. В допълнение, той се използва в производството на пиротехнически съединения, като е отговорен за свирката, произведена при включването им.

-Използва се като антикорозионно, което е едно от основните изисквания при производството на тази сол. Използва се и в охлаждащи течности, антифризи и други системи на водна основа.

-В състава на пластмаси като полипропилен се използва за подобряване на тяхната здравина и яснота.

-Той служи като стабилизатор в бани и фотографски процеси.

Рискове

Натриевият бензоат е класифициран от FDA като "общо безопасен", в дози от 0,1% от теглото на храната. Не се счита за дразнител при контакт с кожата и очите, така че може да се каже, че острата токсичност е ниска.

Натриевият бензоат обаче може да предизвика неимунни реакции (псевдоалергия) при контакт. Този ефект е рядък при нормалните хора, но при пациенти с чести епизоди на уртикариални или астматични симптоми може да има увеличение на честотата на тези симптоми.

При проучвания върху плъхове и мишки не са открити данни за канцерогенно действие на натриев бензоат.

Беше посочено неудобството от употребата му в присъствието на аскорбинова киселина, която би могла да произвежда бензен; токсично съединение, обозначено като канцерогенно.

Препратки

1. Нетни индустрии. (2019). Производство на натриев бензоат. Възстановено от: science.jrank.org
2. Wikipedia. (2019). Натриев бензоат. Възстановено от: en.wikipedia.org
3. PubChem. (2019). Натриев бензоат. Възстановени от: pubchem.ncbi.nim.nih.gov
4. Ханес Т. (2019). Факти за натриев бензоат. Livestrong. Възстановено от: livestrong.com
5. Химическа книга. (2017). Натриев бензоат. Възстановено от: chemicalbook.com
6. Lane H. et al. (2013) Джама Психиатрия. 70 (12): 1267-1275.
7. Световна здравна организация Женева. (12 април 2005 г.). Бензоена киселина и натриев бензоат., Възстановени от: who.int