NATRIUMCITRAAT (C6H5O7NA3): STRUCTUUR, GEBRUIK, EIGENSCHAPPEN - CHEMIE - 2026

Het natriumcitraat is het natriumzout van citroenzuur. Het bestaat uit een citraatanion C ₆ H ₅ O ₇ ^{3 -} en drie natrium Na ⁺ kationen . De molecuulformule is C ₆ H ₅ O ₇ Na ₃ of in zijn uitgebreide vorm: NaOOC-CH _2- C (COONa) (OH) -CH _2- COONa. Natriumcitraat is de geconjugeerde base van citroenzuur, dat wil zeggen dat het theoretisch uit het laatste wordt verkregen door elk H ⁺ -proton van –COOH te vervangen door een natrium-Na ⁺ .

Het kan worden bereid in watervrije vorm (zonder water in zijn samenstelling) of in zijn gehydrateerde vorm met 2 of 5 moleculen water. Het is een verbinding die, wanneer het watervrij is (zonder water), de neiging heeft om water uit de omgeving op te nemen.

Trinatriumcitraat molecuul. Auteur: Marilú Stea.

Natriumcitraat werkt als een buffer, dit betekent dat het de pH stabiliseert, wat een maat is voor de zuurgraad of basiciteit van een waterige oplossing. Het heeft ook de eigenschap om een ​​stabiele verbinding te vormen met calcium Ca ²⁺ -ionen, calciumcitraat .

Het wordt bijvoorbeeld in de voedingsindustrie gebruikt om te voorkomen dat koemelk klontjes vormt die voor zuigelingen moeilijk te verteren zijn.

In bioanalyselaboratoria wordt het gebruikt om te voorkomen dat het bloed dat voor bepaalde tests bij patiënten wordt afgenomen, gaat stollen. Het voorkomt ook dat bloed dat bij transfusies wordt gebruikt, gaat stollen. Het wordt veel gebruikt in fosfaatvrije wasmiddelen omdat het niet vervuilend is.

Structuur

Trinatriumcitraat bestaat uit drie Na ⁺ natriumionen en één citraation.

Het citraation is opgebouwd uit een keten van drie koolstofatomen waaraan 3 carboxylaten - COO ^- (één voor elk koolstofatoom) en een hydroxyl-OH op de centrale koolstofatomen zijn bevestigd.

Elk van de 3 Na ⁺ -ionen is gebonden aan een -COO ^- groep .

Structuur van trinatriumcitraat. Jü. Bron: Wikimedia Commons.

Nomenclatuur

- Natriumcitraat

- Trinatriumcitraat

- trinatrium-2-hydroxypropaan-1,2,3-tricarboxylaat

Eigendommen

Fysieke toestand

Witte of kleurloze kristallijne vaste stof.

Molecuulgewicht

258,07 g / mol

Smeltpunt

300 ºC

Oplosbaarheid

Het is zeer oplosbaar in water: 42,5 g / 100 ml bij 25 ºC. Het is praktisch onoplosbaar in alcohol.

pH

Een 5% waterige oplossing van natriumcitraat heeft een pH tussen 7,5 en 9,0, dat wil zeggen dat het licht alkalisch is.

Chemische eigenschappen

Natriumcitraat is een buffer, wat betekent dat het de pH stabiliseert, wat een maat is voor de zuurgraad of alkaliteit van een waterige oplossing. Door de pH te stabiliseren, zorgt citraat ervoor dat de oplossing niet zuur of alkalisch wordt boven bepaalde waarden.

Als er overtollige protonen zijn, neemt H ⁺ ze mee om hun –COO ^- groepen om te zetten in –COOH groepen. Vice versa, als er veel OH-groepen ^{- het} geeft de protonen van de -COOH groepen en zet deze om in COO ^- .

Wanneer het door het lichaam wordt getransformeerd, levert het 3 moleculen HCO ₃ ^- voor elke molecuul citraat.

Andere eigenschappen

De kristallen zijn vervloeiend, dat wil zeggen dat ze water uit de lucht opnemen. Natriumcitraatdihydraat is stabieler in lucht.

Als het dihydraat wordt verwarmd, wordt het watervrij (zonder water) wanneer het 150ºC bereikt.

Net als citroenzuur smaakt natriumcitraat zuur.

Het verkrijgen van

Natriumcitraat wordt meestal gemaakt door natriumcarbonaat toe te voegen aan een citroenzuuroplossing totdat het bruisen ophoudt. Bruisen is te wijten aan de ontwikkeling van kooldioxide CO ₂ :

Na ₂ CO ₃ + Citroenzuur → Natriumcitraat + CO ₂ ↑

Het water wordt vervolgens uit de oplossing verdampt om het product te kristalliseren.

Het kan ook worden bereid door een natriumsulfaatoplossing te behandelen met calciumcitraat:

Na ₂ SO ₄ + Calciumcitraat → Natriumcitraat + CaSO ₄ ↓

De oplossing wordt gefiltreerd voor het verwijderen vaste CaSO ₄ geprecipiteerd. De oplossing wordt vervolgens geconcentreerd en zo kristalliseert het natriumcitraat.

Locatie in de natuur

Natriumcitraat is de geconjugeerde base van citroenzuur, een natuurlijke verbinding die in alle levende organismen wordt aangetroffen, omdat het deel uitmaakt van hun metabolisme, het mechanisme voor het ontwikkelen van energie in cellen.

Toepassingen

In de voedingsindustrie

Natriumcitraat kent verschillende toepassingen in de voedingsindustrie, bijvoorbeeld als zuurteregelaar, sequestreermiddel, stabilisator, surfactant of emulgator.

Het wordt onder meer gebruikt in dranken, diepvriesdesserts en speciale kazen.

Het maakt het mogelijk om de melkstolling te voorkomen, dus wordt het toegevoegd aan koemelk die wordt gebruikt voor de voeding van zogende kinderen. Op deze manier worden stolsels of harde wrongel die moeilijk verteerbaar zijn, niet aangemaakt door de maag van kinderen.

Natriumcitraat kan aan melk worden toegevoegd zodat er geen klontjes in de maag ontstaan. Auteur: Couleur. Bron: Pixabay.

Het wordt gebruikt om de kleurfixatie in gezouten varkensvlees of rundvlees te versnellen, dat wil zeggen vlees dat is behandeld om bederf te voorkomen. Hierin wordt tot 50% ascorbinezuur vervangen.

Gerookt varkensvlees dat waarschijnlijk natriumcitraat bevat. Auteur: Ben Kerckx. Bron: Pixabay.

Het helpt ook de bloedstolling in vers rundvlees (zoals steaks) te voorkomen.

In de geneeskunde

Het wordt gebruikt als alkaliserend middel, omdat het overtollig zuur in het bloed en de urine neutraliseert. Het is geïndiceerd om metabole acidose te behandelen die optreedt wanneer het lichaam te veel zuur produceert.

Zodra het citraation is opgenomen, wordt het bicarbonaation, wat een systemisch alkaliserend middel is (dat wil zeggen, van het hele organisme) en als gevolg daarvan worden de H ⁺ -ionen geneutraliseerd , neemt de pH van het bloed toe en wordt acidose omgekeerd of geëlimineerd. .

Natriumcitraat dient als een neutraliserend middel voor maagklachten.

Het wordt gebruikt als slijmoplossend en zweetdrijvend. Het heeft een diuretische werking. Het verhoogt de calciumuitscheiding via de urine, daarom wordt het gebruikt bij hypercalciëmie, dat wil zeggen wanneer er een teveel aan calcium in het bloed is.

Het dient ook om het verwijderen van lood te vergemakkelijken wanneer loodvergiftiging optreedt.

Als het teveel wordt toegediend, kan het onder andere alkalose, spierspasmen veroorzaken als gevolg van een storing van de bijschildklier en onderdrukking van de hartfunctie als gevolg van een verlaging van het calciumgehalte in het bloed.

Natriumcitraat wordt gebruikt bij transfusies. Het wordt samen met dextrose aan het bloed toegevoegd om stolling te voorkomen.

Opgeslagen bloed voor transfusies. Het bevat waarschijnlijk natriumcitraat. Auteur: Kshirl02. Bron: Pixabay.

Normaal metaboliseert de lever het citraat dat bij de transfusie wordt verkregen snel, maar tijdens transfusies van grote hoeveelheden kan de capaciteit van de lever worden overschreden.

In dergelijke gevallen, aangezien citraat een complex vormt met calcium, resulteert een afname van het calciumion Ca ²⁺ in het bloed. Dit kan leiden tot duizeligheid, trillingen, tintelingen, enz. Daarom moeten transfusies langzaam worden uitgevoerd.

In de farmaceutische industrie

Naast vele andere toepassingen wordt het gebruikt om het donker worden van geneesmiddelen met ijzer en tannines te voorkomen.

Bij bloedonderzoeken

Het wordt gebruikt als een anticoagulans bij de bloedafname of wanneer het moet worden bewaard, aangezien het werkt als een chelator van calcium Ca ²⁺ -ionen , dat wil zeggen dat het zich bindt aan calciumionen en calciumcitraat vormt dat niet geïoniseerd is.

Het wordt gebruikt bij coagulatietests en bij het bepalen van de bezinkingssnelheid van rode bloedcellen.

Bloed Test. Auteur: Bokskapet. Bron: Pixabay.

Het wordt gebruikt als anticoagulans tijdens plasmaferese, een procedure om overtollige stoffen die schadelijk zijn voor het lichaam uit het bloed te verwijderen.

Bij de synthese van nanodeeltjes

Het wordt gebruikt als stabilisator bij de synthese van gouden nanodeeltjes. Trinatriumcitraatdihydraat wordt toegevoegd aan chloorgoudzuur, waardoor een wijnrode suspensie ontstaat.

Natriumcitraat dient als reductiemiddel en als plaatjesaggregatieremmer, aangezien het op de nanodeeltjes adsorbeert.

Door de negatieve lading van citraat stoten de deeltjes elkaar af, waardoor agglomeratie wordt vermeden en een stabiele dispersie wordt gevormd. Hoe hoger de citraatconcentratie, hoe kleiner de deeltjes.

Deze nanodeeltjes worden gebruikt om medische biosensoren te maken.

In milieuvriendelijke wasmiddelen

Natriumcitraat wordt veel gebruikt in fosfaatvrije vloeibare wasmiddelen. Dit komt omdat het omgevingsgedrag onschadelijk is, aangezien het een metaboliet is die in alle levende organismen wordt aangetroffen.

Het is gemakkelijk biologisch afbreekbaar en zwak giftig voor in het water levende organismen. Om deze reden wordt het beschouwd als een reinigingsmiddel met milieuvriendelijke eigenschappen.

Bij de verbetering van de exploitatie van teerzanden

Oliezanden zijn zandformaties die rijk zijn aan bitumen of teer, een materiaal dat lijkt op aardolie.

Natriumcitraat is met succes getest in combinatie met natriumhydroxide NaOH om olie uit teerzand te extraheren.

Aangenomen wordt dat door het citraat met de zandsteen te verbinden, de –COO ^- ionen van het citraat een groot aantal negatieve ladingen op de silicadeeltjes vormen. Dit geeft een betere scheiding van het zand en het bitumen door simpelweg de negatieve ladingen van het grind af te stoten van de negatieve ladingen van het bitumen.

In andere toepassingen

Het wordt gebruikt in de fotografie, om sporenmetalen te verwijderen, bij galvaniseren en om SO ₂ uit afvalgassen te verwijderen .

Referenties

1. Amerikaanse National Library of Medicine. (2019). Natriumcitraat. Hersteld van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. McNamara, C. (2017). Inzameling en behandeling van bloed. In Dacie en Lewis Practical Hematology (Twelfth Edition). Opgehaald van sciencedirect.com.
3. Steber, J. (2007). De ecotoxiciteit van ingrediënten van reinigingsproducten. In handboek voor reiniging / decontaminatie van oppervlakken. Opgehaald van sciencedirect.com.
4. Xiang, B. et al. (2019). Onderzoek naar de rol van natriumcitraat bij de bevrijding van bitumen. Energy Fuels 2019, 33, 8271-8278. Opgehaald van pubs.acs.org.
5. Heddle, N. en Webert, KE (2007). Transfusiegeneeskunde. In Blood Banking and Transfusion Medicine (Second Edition). Opgehaald van sciencedirect.com.
6. Sudhakar, S. en Santhosh, PB (2017). Gouden nanomaterialen. In Advances in Biomembranes and Lipid Self-Assembly. Opgehaald van sciencedirect.com.
7. Elsevier (redactioneel) (2018). Hoofdstuk 8. Nanometaal. In Fundamentals and Applications of Nano Silicon in Plasmonics and Fullerines. Huidige en toekomstige trends Micro- en nanotechnologieën. Pagina's 169-203. Opgehaald van sciencedirect.com.