НАТРИЕВ ОКСАЛАТ (NA2C2O4): СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, ПРИЛОЖЕНИЯ, РИСКОВЕ - ХИМИЯ - 2025

На натриев оксалат е органично съединение, състоящо се от две натриеви йони и оксалат йон. Нейната химична формула е Na ₂ C ₂ O ₄ или също Na ₂ (COO) ₂. Това е натриевата сол на оксалова киселина или етандиоена киселина. Na ₂ C ₂ O ₄ е бяло кристално твърдо вещество и водни разтвори са основни (алкални).

Натриевият оксалат присъства в растенията и зеленчуците. При хората оксаловата киселина се генерира естествено от нейната конюгирана киселина, която от своя страна се произвежда от определени метаболитни процеси.

Натриев оксалат Na ₂ (COO) ₂ твърдо вещество. Leiem. Източник: Wikimedia Commons.

Na ₂ C ₂ O ₄ се използва в лабораториите химически анализ като редуктор (обратното на окислител). Също така, за да се позволи тестване на определени органични съединения по време на пречистване на отпадъчни води.

Използва се за изхвърляне на хлорофлуоровъглеводороди (CGC), които увреждат озоновия слой. Също така е суровина за икономично получаване на оксалова киселина.

Поради високото съдържание на натриев оксалат в някои ядливи зеленчуци, хората, които имат склонност да образуват камъни или камъни в бъбреците, трябва да избягват консумирането на такива храни. Това е така, защото обикновено камъните се образуват от оксалати.

структура

Натриевият оксалат е съставен от два натриеви Na ⁺ катиона и един оксалатен анион (СОО) ₂ ^{2 -}. Оксалатният анион се образува на свой ред от две единици СОО ^- свързани чрез двата въглеродни атома: ^- OOC - COO ^-.

В твърд натриев оксалат оксалатният анион има плоска форма. Това означава, че и въглеродните, и кислородните са в една и съща равнина.

Химична структура на натриев оксалат Na ₂ (COO) ₂. Автор: Беня-bmm27. Източник: Wikimedia Commons.

номенклатура

- Натриев оксалат

- Динатриев оксалат

- Натриева сол на етандиоена киселина

Имоти

Физическо състояние

Кристално бяло твърдо вещество.

Молекулно тегло

134.0 g / mol

плътност

2,27 g / cm ³ при 20 ° C.

разтворимост

Разтворим във вода: 3.7 g / 100 mL при 20 ° C.

рН

Водните му разтвори са основни (алкални), тъй като оксалатният анион има тенденция да поема протони от водата, оставяйки ОН ^- йони свободни.

Химични свойства

Той може да неутрализира киселините и реакциите са екзотермични, тоест те отделят топлина.

Той служи като редуциращ агент и при тези реакции генерира въглероден двуокис CO ₂.

Той има свойството силно да се свързва с различни метални йони като железно желязо Fe ²⁺ и железни Fe ³⁺ йони.

Получаване

Съгласно Консултирани източник, натриев оксалат може да бъде получен чрез окисляване на въглерод с кислород О ₂ при температура от около 250 ° С в концентриран разтвор на натриев хидроксид NaOH.

Присъствие в природата

Натриевият оксалат присъства в много растения и зеленчуци, като сирене, спанак и ревен, и в зърна като соя, сред много други растителни продукти.

Спанакът има голямо количество натриев оксалат. Автор: Aline Ponce Източник: Pixabay

Конюгираната му киселина, оксалова киселина, се произвежда в човешкото тяло чрез метаболизма на гликолова киселина или аскорбинова киселина. Веднъж произведен, той не се метаболизира, а се екскретира с урината под формата на оксалат.

Ревенът съдържа натриев оксалат. Автори: S. Hermann & F. Richter. Източник: Pixabay

Приложения

В лаборатории за химичен анализ

Използва се като химичен реагент, като цяло като редуциращ агент, например за стандартизиране на разтвори на калиев перманганат, тоест за да се определи точно колко натриев перманганат имат.

При унищожаване на хлорофлуоровъглеводороди

Натриевият оксалат е използван за унищожаване на хлорофлуоровъглеводороди (CFC). Тези CFC съединения са били едни от отговорните за унищожаването на озоновия слой на планетата (който ни предпазва от ултравиолетово лъчение).

През 1996 г. някои изследователи предлагат използването на натриев оксалат за елиминирането им, тъй като той лесно реагира с CFCs при температури от 270-290 ° C, което ги прави безвредни за озоновия слой.

La reacción del oxalato de sodio con los CFC puede ser controlada para obtener hidrocarburos aromáticos halogenados que no son dañinos para la capa de ozono pero que son compuestos útiles en la industria química.

Dicha reacción también puede ser llevada al máximo y convertir todo el CFC en fluoruro de sodio NaF, cloruro de sodio NaCl, carbono elemental y dióxido de carbono CO₂.

La capa de ozono del planeta nos protege de los rayos ultravioleta del sol. El oxalato de sodio permite eliminar los compuestos CFC que la dañan. Autor: One94. Fuente: Pixabay.

En la determinación de parámetros importantes en el tratamiento de aguas residuales

Установено е, че натриевият оксалат е полезен при измерване на количеството и видовете органични съединения, отделяни от микроорганизмите от утайките, използвани за пречистване на отпадъчните води.

Измерването на такива съединения е важно за определяне на тяхната функция по време на пречистването на отпадните води, тъй като от тях зависи лекотата на отделяне на утайките от водата.

Използването на натриев оксалат избягва недостатъците на други методи.

За получаване на оксалова киселина

Суровият натриев оксалат от технологичните отпадъци се използва за получаване на оксалова киселина H ₂ C ₂ O ₄ в големи количества.

Методът използва утайка от процеса на Bayer за третиране на боксит (алуминиева руда). В процеса на Байер бокситът се обработва с натриев хидроксид NaOH за разтваряне на алуминиевия оксид в този минерал.

В процеса на разтваряне на двуалуминиев триоксид, някои органични съединения, присъстващи в минерала, като хуминови киселини, са нападнати от NaOH, генериране на голямо количество натриев оксалат Na ₂ C ₂ O ₄.

Този натриев оксалат е включен в кал с алуминиеви съединения. За да се пречисти, цялото се разтваря, филтрира и преминава през колона с йонен обмен от киселинен тип.

В колоната има смола на сулфонова киселина RSO ₃ Н, където метални йони Na ⁺ се разменят за водород йони Н ⁺, за които H оксалова киселина ₂ C ₂ O _{4 се получава}.

RSO ₃ Н + Na ₂ C ₂ O ₄ ⇔ RSO ₃ Na + воден разтвор на натриев ₂ O ₄

RSO ₃ Н + воден разтвор на натриев ₂ O ₄ ⇔ RSO ₃ Na + Н ₂ C ₂ O ₄

Това е евтин процес и получената оксалова киселина е с приемлива чистота.

За да премахнете нежеланите съединения

Конюгираната киселина на натриев оксалат, оксалова киселина H ₂ C ₂ O ₄, се използва за разтваряне на някои видове отломки и котлен камък.

Характеристиката на оксаловата киселина да се превръща в оксалат се възползва от това, че действа като комплексиращ или утаяващ агент, например по време на преработката на отпадъци от различни ядрени горива.

Оксаловата киселина се използва също и за отстраняване на минерален мащаб и железни оксиди в тръбите и друго оборудване, това се дължи на способността му силно да свързва както железния йон Fe ^{2+, така} и железния йон Fe ^3+, образувайки оксалати.

Рискове

При директно вдишване или поглъщане на натриев оксалат причинява болка в гърлото, хранопровода и стомаха. Причинява повръщане, силно пречистване, слаб пулс, сърдечно-съдов колапс, невромускулни симптоми и увреждане на бъбреците.

Хората, които имат склонност да образуват камъни в бъбреците поради натрупване на оксалат в урината, трябва да избягват консумацията на зеленчуци с високо съдържание на разтворими оксалати като натрий.

Натриевият оксалат в големи количества в храната, когато достигне урината, се свързва с присъстващия в нея калций и може да причини камъни или камъни от калциев оксалат в бъбреците при хора, които имат склонност към това.

Натриевият оксалат в някои храни може да доведе до образуването на камъни в бъбреците на хора с предразположение към него. Автор: Azwer. Източник: Pixabay

Препратки

1. Национална медицинска библиотека на САЩ. (2019). Натриев оксалат. Национален център за информация за биотехнологиите. Възстановени от pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Chai, W. и Liebman, M. (2005). Влияние на различните методи за готвене върху съдържанието на растителни оксалати. J. Agric. Food Chem. 2005, 53, 3027-3030. Възстановено от pubs.acs.org.
3. Dagani, R. (1996). CFC унищожаваща реакция. Chemical & Engineering News Archive 1996, 74, 4, 6-7. Възстановено от pubs.acs.org.
4. Sajjad, M. and Kim, KS (2016). Екстракция на извънклетъчни полимерни вещества от активирана утайка с помощта на натриев оксалат. Международно Дж. Научен Технол. 13, 1697-1706 (2016). Възстановена от link.springer.com.
5. Джефри, Джорджия и Пари, GS (1954). Кристалната структура на натриевия оксалат. J. Am. Chem. Soc. 1954, 76, 21, 5283-5286. Възстановено от pubs.acs.org.
6. Okuwaki, A. et al. (1984). Получаване на оксалат чрез окисляване на въглища с кислород в концентриран разтвор на натриев хидроксид. Инд. Инж. Химик Prod. Res. Dev. 1984, 23, 648-651. Възстановено от pubs.acs.org.
7. Hefter, G. et al. (2018). Разтворимост на натриев оксалат в концентрирани електролитни разтвори. J Chem & Eng Data. 2018, 63, 3, 542-552. Възстановено от pubs.acs.org.
8. The, KI (1992). Метод за получаване на оксалова киселина и натриев хидроген оксалат от суров натриев оксалат. Патент на САЩ № 5,171,887. 15 декември 1992 г. Възстановен от freepatentsonline.com.