- Structuur
- Nomenclatuur
- Eigendommen
- Fysieke toestand
- Molecuulgewicht
- Dichtheid
- Oplosbaarheid
- pH
- Chemische eigenschappen
- Het verkrijgen van
- Aanwezigheid in de natuur
- Toepassingen
- In laboratoria voor chemische analyse
- Bij de vernietiging van chloorfluorkoolwaterstoffen
- Bij het bepalen van belangrijke parameters bij afvalwaterzuivering
- Om oxaalzuur te verkrijgen
- Om ongewenste verbindingen te verwijderen
- Risico's
- Referenties
Het natriumoxalaat is een organische verbinding die bestaat uit twee natriumionen en oxalaationen. De chemische formule is Na 2 C 2 O 4 of ook Na 2 (COO) 2 . Het is het natriumzout van oxaalzuur of ethaandizuur. Na 2 C 2 O 4 is een witte kristallijne vaste stof en de waterige oplossingen zijn basisch (alkalisch).
Natriumoxalaat is aanwezig in planten en groenten. Bij mensen wordt oxaalzuur van nature gegenereerd uit het geconjugeerde zuur, dat op zijn beurt wordt geproduceerd door bepaalde metabolische processen.
Natriumoxalaat Na 2 (COO) 2 vaste stof. Leiem. Bron: Wikimedia Commons.
Na 2 C 2 O 4 wordt in laboratoria voor chemische analyse gebruikt als reductiemiddel (het tegenovergestelde van oxidatiemiddel). Ook om het testen van bepaalde organische verbindingen tijdens afvalwaterzuivering mogelijk te maken.
Het is gebruikt voor de verwijdering van afval van chloorfluorkoolwaterstoffen (CGC), dat de ozonlaag beschadigt. Het is ook een grondstof om op economische wijze oxaalzuur te verkrijgen.
Vanwege het hoge gehalte aan natriumoxalaat in sommige eetbare groenten, moeten mensen die de neiging hebben om stenen of nierstenen te vormen, dergelijke voedingsmiddelen vermijden. Dit komt omdat stenen over het algemeen worden gevormd uit oxalaten.
Structuur
Natriumoxalaat bestaat uit twee natrium Na + -kationen en één oxalaatanion (COO) 2 2 - . Het oxalaatanion wordt op zijn beurt gevormd door twee COO-eenheden - verbonden via de twee koolstofatomen: - OOC - COO - .
In vast natriumoxalaat heeft het oxalaatanion een platte vorm. Dit betekent dat zowel de koolstofatomen als de zuurstofatomen zich in hetzelfde vlak bevinden.
Chemische structuur van natriumoxalaat Na 2 (COO) 2 . Auteur: Benjah-bmm27. Bron: Wikimedia Commons.
Nomenclatuur
- Natriumoxalaat
- Dinatriumoxalaat
- Natriumzout van ethaandizuur
Eigendommen
Fysieke toestand
Kristallijne witte vaste stof.
Molecuulgewicht
134,0 g / mol
Dichtheid
2,27 g / cm 3 bij 20 ° C.
Oplosbaarheid
Oplosbaar in water: 3,7 g / 100 ml bij 20 ° C.
pH
De waterige oplossingen zijn basisch (alkalisch) omdat het oxalaatanion de neiging heeft protonen uit het water op te nemen, waardoor de OH - ionen vrij blijven .
Chemische eigenschappen
Het kan zuren neutraliseren en de reacties zijn exotherm, dat wil zeggen dat ze warmte afgeven.
Het dient als reductiemiddel en genereert bij deze reacties kooldioxide CO 2 .
Het heeft de eigenschap zich sterk te binden aan verschillende metaalionen zoals ferro-ijzerionen Fe 2+ en ferri Fe 3+ .
Het verkrijgen van
Volgens een geraadpleegde bron kan natriumoxalaat worden verkregen door koolstof te oxideren met zuurstof O 2 bij een temperatuur van ongeveer 250 ° C in een geconcentreerde oplossing van natriumhydroxide NaOH.
Aanwezigheid in de natuur
Natriumoxalaat is aanwezig in veel planten en groenten, zoals snijbiet, spinazie en rabarber, en in granen zoals sojabonen, naast vele andere plantaardige producten.
Spinazie heeft een grote hoeveelheid natriumoxalaat. Auteur: Aline Ponce. Bron: Pixabay.
Het geconjugeerde zuur, oxaalzuur, wordt in het menselijk lichaam geproduceerd door het metabolisme van glycolzuur of ascorbinezuur. Eenmaal geproduceerd, wordt het niet gemetaboliseerd, maar wordt het in de vorm van oxalaat uitgescheiden in de urine.
Rabarber bevat natriumoxalaat. Auteurs: S. Hermann & F. Richter. Bron: Pixabay.
Toepassingen
In laboratoria voor chemische analyse
Het wordt gebruikt als een chemisch reagens, meestal als reductiemiddel, bijvoorbeeld voor de standaardisatie van kaliumpermanganaatoplossingen, dat wil zeggen om precies te bepalen hoeveel natriumpermanganaat ze bevatten.
Bij de vernietiging van chloorfluorkoolwaterstoffen
Natriumoxalaat is gebruikt voor de vernietiging van chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's). Deze CFK-verbindingen waren een van de verbindingen die verantwoordelijk waren voor de vernietiging van de ozonlaag van de planeet (die ons beschermt tegen ultraviolette straling).
In 1996 stelden sommige onderzoekers voor om natriumoxalaat te gebruiken om ze te elimineren, omdat het gemakkelijk reageert met CFK's bij temperaturen van 270-290 ° C, waardoor ze onschadelijk worden voor de ozonlaag.
De reactie van natriumoxalaat met CFK's kan worden gecontroleerd om gehalogeneerde aromatische koolwaterstoffen te verkrijgen die niet schadelijk zijn voor de ozonlaag, maar bruikbare verbindingen zijn in de chemische industrie.
Deze reactie kan ook worden gemaximaliseerd en alle CFC omzetten in natriumfluoride NaF, natriumchloride NaCl, elementair koolstof en kooldioxide CO 2 .
De ozonlaag van de planeet beschermt ons tegen de ultraviolette straling van de zon. Natriumoxalaat elimineert de CFC-verbindingen die het beschadigen. Auteur: One94. Bron: Pixabay.
Bij het bepalen van belangrijke parameters bij afvalwaterzuivering
Natriumoxalaat is nuttig gebleken bij het meten van de hoeveelheid en soorten organische verbindingen die door micro-organismen worden uitgescheiden uit slib dat wordt gebruikt om afvalwater te behandelen.
De meting van dergelijke verbindingen is belangrijk om hun functie tijdens de afvalwaterzuivering te bepalen, aangezien het gemak waarmee het slib van het water kan worden gescheiden daarvan afhangt.
Door natriumoxalaat te gebruiken, worden de nadelen van andere methoden vermeden.
Om oxaalzuur te verkrijgen
Ruw natriumoxalaat uit procesafval is gebruikt om in grote hoeveelheden oxaalzuur H 2 C 2 O 4 te produceren .
De methode gebruikt slib uit het Bayer-proces om bauxiet (een aluminiumerts) te behandelen. In het Bayer-proces wordt bauxiet behandeld met natriumhydroxide NaOH om het aluminiumoxide in dit mineraal op te lossen.
Bij het oplossen van aluminiumoxide worden bepaalde organische verbindingen die in het mineraal aanwezig zijn, zoals humuszuren, aangevallen door NaOH, waardoor een grote hoeveelheid natriumoxalaat Na 2 C 2 O 4 ontstaat .
Dit natriumoxalaat wordt met aluminiumverbindingen in een modder verwerkt. Om het te zuiveren, wordt het geheel opgelost, gefiltreerd en door een zure ionenwisselingskolom geleid.
In de kolom bevindt zich een sulfonzuur RSO 3 H- hars waarin Na + metaalionen worden uitgewisseld voor H + waterstofionen , waardoor oxaalzuur H 2 C 2 O 4 wordt verkregen .
RSO 3 H + Na 2 C 2 O 4 ⇔ RSO 3 Na + NaHC 2 O 4
RSO 3 H + NaHC 2 O 4 ⇔ RSO 3 Na + H 2 C 2 O 4
Dit is een goedkoop proces en het verkregen oxaalzuur heeft een aanvaardbare zuiverheid.
Om ongewenste verbindingen te verwijderen
Het geconjugeerde zuur van natriumoxalaat, oxaalzuur H 2 C 2 O 4 , wordt gebruikt om bepaalde soorten afval en kalkaanslag op te lossen.
De eigenschap van oxaalzuur om in oxalaat om te zetten wordt benut door te werken als een complexeer- of precipitatiemiddel, bijvoorbeeld tijdens de verwerking van afval van verschillende nucleaire brandstoffen.
Oxaalzuur wordt ook gebruikt om minerale en ijzeroxideaanslag in leidingen en andere apparatuur te verwijderen, dit komt door het vermogen om zowel het ferro-ion Fe 2+ als het ferri-ion Fe 3+ sterk te binden en oxalaten te vormen.
Risico's
Bij directe inademing of opname van natriumoxalaat veroorzaakt pijn in de keel, slokdarm en maag. Het veroorzaakt braken, ernstige zuivering, zwakke pols, cardiovasculaire collaps, neuromusculaire symptomen en nierbeschadiging.
Mensen die de neiging hebben nierstenen te vormen als gevolg van de ophoping van oxalaat in de urine, moeten het eten van groenten met een hoog gehalte aan oplosbare oxalaten, zoals natrium, vermijden.
Natriumoxalaat in grote hoeveelheden in voedsel wanneer het de urine bereikt, bindt zich aan het aanwezige calcium en kan stenen of calciumoxalaatstenen in de nieren veroorzaken bij mensen die hiertoe geneigd zijn.
Het natriumoxalaat in sommige voedingsmiddelen kan leiden tot de vorming van stenen in de nieren van mensen die er aanleg voor hebben. Auteur: Azwer. Bron: Pixabay.
Referenties
- Amerikaanse National Library of Medicine. (2019). Natriumoxalaat. Nationaal centrum voor informatie over biotechnologie. Opgehaald van pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Chai, W. en Liebman, M. (2005). Effect van verschillende kookmethoden op plantaardig oxalaatgehalte. J. Agric. Food Chem.2005, 53, 3027-3030. Opgehaald van pubs.acs.org.
- Dagani, R. (1996). CFC vernietigende reactie. Chemical & Engineering News Archive 1996, 74, 4, 6-7. Opgehaald van pubs.acs.org.
- Sajjad, M. en Kim, KS (2016). Extractie van extracellulaire polymere stoffen uit actief slib met natriumoxalaat. Int J. Environ. Sci Technol. 13, 1697-1706 (2016). Opgehaald van link.springer.com.
- Jeffrey, GA en Parry, GS (1954). De kristalstructuur van natriumoxalaat. J. Am. Chem. Soc. 1954, 76, 21, 5283-5286. Opgehaald van pubs.acs.org.
- Okuwaki, A. et al. (1984). Productie van oxalaat door oxidatie van steenkool met zuurstof in een geconcentreerde natriumhydroxideoplossing. Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 1984, 23, 648-651. Opgehaald van pubs.acs.org.
- Hefter, G. et al .; (2018). Oplosbaarheid van natriumoxalaat in geconcentreerde elektrolytoplossingen. J Chem & Eng-gegevens. 2018, 63, 3, 542-552. Opgehaald van pubs.acs.org.
- The, KI (1992). Werkwijze voor de bereiding van oxaalzuur en natriumwaterstofoxalaat uit ruw natriumoxalaat. Amerikaans octrooischrift nr. 5.171.887. 15 december 1992. Hersteld van freepatentsonline.com.