Natriumoxalat (Na2C2O4) struktur, egenskaber, anvendelser, risici

4571
Jonah Lester

Det natriumoxalat Det er en organisk forbindelse, der består af to natriumioner og en oxalation. Dens kemiske formel er NatoCtoELLER4 eller også Nato(COO)to. Det er natriumsaltet af oxalsyre eller ethanoesyre. NatoCtoELLER4 er et hvidt krystallinsk fast stof, og dets vandige opløsninger er basiske (alkaliske).

Natriumoxalat er til stede i planter og grøntsager. Hos mennesker genereres oxalsyre naturligt fra dens konjugerede syre, som igen produceres ved visse metaboliske processer.

Natriumoxalat Nato(COO)to solid. Leiem [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]. Kilde: Wikimedia Commons.

NatoCtoELLER4 Det bruges i kemiske analyselaboratorier som et reduktionsmiddel (det modsatte af oxidant). Også for at tillade testning af visse organiske forbindelser under spildevandsrensning.

Det er blevet brugt til bortskaffelse af klorfluorcarboner (CGC), der beskadiger ozonlaget. Det er også et råmateriale til økonomisk opnåelse af oxalsyre.

På grund af det høje natriumoxalatindhold i nogle spiselige grøntsager bør folk, der har en tendens til at danne sten eller nyresten, undgå at indtage sådanne fødevarer. Dette skyldes, at stenene normalt er dannet med oxalater..

Artikelindeks

  • 1 Struktur
  • 2 Nomenklatur
  • 3 egenskaber
    • 3.1 Fysisk tilstand
    • 3.2 Molekylvægt
    • 3.3 Tæthed
    • 3.4 Opløselighed
    • 3,5 pH
    • 3.6 Kemiske egenskaber
  • 4 Opnåelse
    • 4.1 Tilstedeværelse i naturen
  • 5 anvendelser
    • 5.1 I kemiske analyselaboratorier
    • 5.2 Ved destruktion af chlorfluorcarboner
    • 5.3 Ved bestemmelse af vigtige parametre i spildevandsrensning
    • 5.4 For at opnå oxalsyre
    • 5.5 Fjernelse af uønskede forbindelser
  • 6 risici
  • 7 Referencer

Struktur

Natriumoxalat består af to natriumkationer Na+ og en oxalatanion (COO)toto-. Oxalatanionen består igen af ​​to COO-enheder- bundet gennem de to kulstofatomer: -OOC-COO-.

I fast natriumoxalat har oxalatanionen en flad form. Dette betyder, at både kulstoffer og oxygener er i samme plan..

Kemisk struktur af natriumoxalat Nato(COO)to. Forfatter: Benjah-bmm27. Kilde: Wikimedia Commons.

Nomenklatur

- Natriumoxalat

- Dinatriumoxalat

- Ethandisyre natriumsalt

Ejendomme

Fysisk tilstand

Fast hvid krystallinsk.

Molekylær vægt

134,0 g / mol

Massefylde

2,27 g / cm3 ved 20 ° C.

Opløselighed

Opløselig i vand: 3,7 g / 100 ml ved 20 ° C.

pH

Dens vandige opløsninger er basiske (alkaliske), fordi oxalatanionen har tendens til at tage protoner fra vandet og efterlade OH-ionerne fri.-.

Kemiske egenskaber

Det kan neutralisere syrer, og reaktionerne er eksoterme, dvs. de afgiver varme.

Det fungerer som et reduktionsmiddel og genererer i disse reaktioner kuldioxid COto.

Det har den egenskab, at det er stærkt bindende til forskellige metalioner såsom jernholdige jernioner Feto+ og jern-Fe3+.

Opnåelse

Ifølge en konsulteret kilde kan natriumoxalat opnås ved at oxidere kulstof med ilt Oto ved en temperatur på ca. 250 ° C i en koncentreret opløsning af natriumhydroxid NaOH.

Tilstedeværelse i naturen

Natriumoxalat er til stede i mange planter og grøntsager, såsom chard, spinat og rabarber og i korn såsom sojabønner blandt mange andre planteprodukter..

Spinat har en stor mængde natriumoxalat. Forfatter: Aline Ponce. Kilde: Pixabay.

Dens konjugerede syre, oxalsyre, produceres i menneskekroppen ved metabolisme af glycolsyre eller ascorbinsyre. Når den er produceret, metaboliseres den ikke, men udskilles i urinen i form af oxalat..

Rabarber indeholder natriumoxalat. Forfattere: S. Hermann & F. Richter. Kilde: Pixabay.

Ansøgninger

I kemiske analyselaboratorier

Det bruges som et kemisk reagens, generelt som et reduktionsmiddel, for eksempel til standardisering af kaliumpermanganatopløsninger, det vil sige for at bestemme nøjagtigt, hvor meget natriumpermanganat de har.

I destruktion af chlorfluorcarboner

Natriumoxalat er blevet brugt til destruktion af chlorfluorcarboner (CFC'er). Disse CFC-forbindelser har været en af ​​dem, der er ansvarlige for ødelæggelsen af ​​planetens ozonlag (som beskytter os mod ultraviolet stråling).

I 1996 foreslog nogle forskere brugen af ​​natriumoxalat for at eliminere dem, da det let reagerer med CFC ved temperaturer på 270-290 ° C, hvilket gør dem uskadelige for ozonlaget..

Reaktionen af ​​natriumoxalat med CFC'er kan kontrolleres for at opnå halogenerede aromatiske carbonhydrider, der ikke er skadelige for ozonlaget, men som er nyttige forbindelser i den kemiske industri..

Nævnte reaktion kan også maksimeres og omdanne al CFC til natriumfluorid NaF, natriumchlorid NaCl, elementært kulstof og carbondioxid CO.to.

Planetens ozonlag beskytter os mod solens ultraviolette stråler. Natriumoxalat eliminerer CFC-forbindelser, der beskadiger det. Forfatter: One94. Kilde: Pixabay.

Ved bestemmelse af vigtige parametre i spildevandsrensning

Natriumoxalat har vist sig at være nyttigt til måling af mængden og slags organiske forbindelser, der udskilles af mikroorganismer fra slam, der anvendes til behandling af spildevand..

Måling af sådanne forbindelser er vigtig for at bestemme deres funktion under spildevandsbehandling, da det er let at adskille slammet fra vandet..

Brug af natriumoxalat undgår ulemperne ved andre metoder.

For at opnå oxalsyre

Rå natriumoxalat fra visse procesaffald er blevet anvendt til fremstilling af oxalsyre HtoCtoELLER4 i store mængder.

Metoden bruger slam fra Bayer-processen til behandling af bauxit (en aluminiummalm). I Bayer-processen behandles bauxit med natriumhydroxid NaOH for at opløse aluminiumoxidet af dette mineral.

Under opløsningen af ​​aluminiumoxid angribes visse organiske forbindelser, der er til stede i mineralet, såsom humussyrer, af NaOH og genererer en stor mængde natriumoxalat NatoCtoELLER4.

Dette natriumoxalat er inkorporeret i et mudder med aluminiumforbindelser. For at rense det opløses det, filtreres og ledes gennem en syretype ionbytterkolonne..

I søjlen er en sulfonsyreharpiks RSO3H hvor metalioner udveksles Na+ af hydrogenioner H+, så du får oxalsyre HtoCtoELLER4.

RSO3H + NatoCtoELLER4 ⇔ RSO3Na + NaHCtoELLER4

RSO3H + NaHCtoELLER4 ⇔ RSO3Na + HtoCtoELLER4

Dette er en billig proces, og den opnåede oxalsyre er af acceptabel renhed..

For at fjerne uønskede forbindelser

Konjugeret syre af natriumoxalat, oxalsyre HtoCtoELLER4, bruges til at opløse bestemte typer affald og skala.

Det udnytter egenskaberne ved oxalsyre til at omdanne til oxalat, der fungerer som et kompleksdannende eller udfældende middel, for eksempel under behandling af affald fra forskellige nukleare brændstoffer.

Oxalsyre bruges også til at fjerne mineralskala og jernoxider i rør og andet udstyr, dette skyldes dets evne til stærkt at binde både jernholdige ion Feto+ med hensyn til jern-ion Fe3+ danner oxalater.

Risici

Hvis natriumoxalat direkte indåndes eller indtages, forårsager det smerter i halsen, spiserøret og maven. Producerer opkastning, svær udrensning, svag puls, hjerte-kar-kollaps, neuromuskulære symptomer og nyreskader.

Folk, der har tendens til at danne nyresten på grund af ophobning af oxalat i urinen, bør undgå at indtage grøntsager med et højt indhold af opløselige oxalater såsom natrium.

Natriumoxalat i store mængder i mad, når det når urinen, binder til det tilstedeværende calcium og kan forårsage sten eller calciumoxalatsten i nyrerne hos mennesker, der har en tendens til at gøre det..

Natriumoxalat i nogle fødevarer kan føre til nyresten hos mennesker med en tilbøjelighed til det. Forfatter: Azwer. Kilde: Pixabay.

Referencer

  1. OS. National Library of Medicine. (2019). Natriumoxalat. National Center for Biotechnology Information. Gendannet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Chai, W. og Liebman, M. (2005). Virkning af forskellige tilberedningsmetoder på vegetabilsk oxalatindhold. J. Agric. Food Chem.2005, 53, 3027-3030. Gendannet fra pubs.acs.org.
  3. Dagani, R. (1996). CFC ødelæggende reaktion. Nyhedsarkiv for kemi og teknik 1996, 74, 4, 6-7. Gendannet fra pubs.acs.org.
  4. Sajjad, M. og Kim, K.S. (2016). Ekstraktion af ekstracellulære polymere stoffer fra aktiveret slam ved anvendelse af natriumoxalat. Int. J. Environ. Sci. Technol. 13, 1697-1706 (2016). Gendannet fra link.springer.com.
  5. Jeffrey, G.A. og Parry, G.S. (1954). Krystalstrukturen af ​​natriumoxalat. J. Am Chem. Soc. 1954, 76, 21, 5283-5286. Gendannet fra pubs.acs.org.
  6. Okuwaki, A. et al. (1984). Produktion af oxalat ved oxidation af kul med ilt i en koncentreret natriumhydroxidopløsning. Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 1984, 23, 648-651. Gendannet fra pubs.acs.org.
  7. Hefter, G. et al. (2018). Opløselighed af natriumoxalat i koncentrerede elektrolytopløsninger. J Chem & Eng Data. 2018, 63, 3, 542-552. Gendannet fra pubs.acs.org.
  8. The, K. I. (1992). Fremgangsmåde til fremstilling af oxalsyre og natriumhydrogenoxalat ud fra rå natriumoxalat. OS. Patent nr. 5.171.887. 15. december 1992. Gendannet fra freepatentsonline.com.

Endnu ingen kommentarer