โซเดียมซิเตรต (C6H5O7NA3): โครงสร้างการใช้คุณสมบัติ - เคมี - 2025

ซิเตรทโซเดียมเป็นเกลือโซเดียมของกรดซิตริก ประกอบด้วยไอออนซิเตรต C ₆ H ₅ O ₇ ^{3 -}และโซเดียม Na ⁺ 3 ตัว สูตรโมเลกุลของมันคือ C ₆ H ₅ O ₇ Na ₃หรือในรูปแบบขยาย: NaOOC-CH ₂ -C (COONa) (OH) -CH ₂ -COONa โซเดียมซิเตรตเป็นฐานการผันของกรดซิตริก, ที่อยู่, มันจะได้รับในทางทฤษฎีจากหลังโดยการเปลี่ยนแต่ละ H ⁺โปรตอนของ -COOH กับโซเดียม Na +

สามารถเตรียมได้ในรูปแบบที่ปราศจากน้ำ (ไม่มีน้ำเป็นส่วนประกอบ) หรือในรูปแบบไฮเดรตที่มีน้ำ 2 หรือ 5 โมเลกุล เป็นสารประกอบที่เมื่อปราศจากน้ำ (ไม่มีน้ำ) มีแนวโน้มที่จะดูดซับน้ำจากสิ่งแวดล้อม

โมเลกุลไตรโซเดียมซิเตรต ผู้แต่ง: Marilú Stea

โซเดียมซิเตรตทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์ซึ่งหมายความว่าจะทำให้ pH คงที่ซึ่งเป็นการวัดความเป็นกรดหรือความเป็นพื้นฐานของสารละลายในน้ำ นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติในการสร้างสารประกอบที่เสถียรด้วยแคลเซียม Ca ²⁺ไอออนแคลเซียมซิเตรต

ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารเช่นเพื่อป้องกันไม่ให้นมวัวจับตัวเป็นก้อนที่ทารกย่อยยาก

ในห้องปฏิบัติการวิเคราะห์ทางชีวภาพจะใช้เพื่อป้องกันไม่ให้เลือดที่ถูกดึงออกมาจากผู้ป่วยสำหรับการทดสอบบางอย่างไม่ให้แข็งตัว นอกจากนี้ยังป้องกันไม่ให้เลือดที่ใช้ในการถ่ายเลือดแข็งตัว มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในผงซักฟอกที่ปราศจากฟอสเฟตเนื่องจากไม่ก่อให้เกิดมลพิษ

โครงสร้าง

citrate Trisodium ถูกสร้างขึ้นจากสามนา⁺โซเดียมไอออนและซิเตรตไอออน

ไอออนซิเตรตประกอบด้วยโซ่ของคาร์บอน 3 อะตอมซึ่งต่ออยู่ 3 คาร์บอกซิเลต –COO ^- (หนึ่งตัวสำหรับคาร์บอนแต่ละอะตอม) และไฮดรอกซิล –OH ที่คาร์บอนกลาง

แต่ละแห่งที่ 3 นา⁺ไอออนที่แนบมากับ -COO ^-กลุ่ม

โครงสร้างของไตรโซเดียมซิเตรต จู ที่มา: Wikimedia Commons

ศัพท์เฉพาะ

- โซเดียมซิเตรต

- ไตรโซเดียมซิเตรต

- ไตรโซเดียม 2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylate

คุณสมบัติ

สภาพร่างกาย

ของแข็งผลึกสีขาวหรือไม่มีสี

น้ำหนักโมเลกุล

258.07 กรัม / โมล

จุดหลอมเหลว

300 ºC

การละลาย

ละลายในน้ำได้มาก: 42.5 g / 100 mL ที่ 25 ºC แทบจะไม่ละลายในแอลกอฮอล์

พีเอช

สารละลายโซเดียมซิเตรตในน้ำ 5% มีค่า pH ระหว่าง 7.5 ถึง 9.0 นั่นคือเป็นด่างเล็กน้อย

คุณสมบัติทางเคมี

โซเดียมซิเตรตเป็นบัฟเฟอร์ซึ่งหมายความว่าจะทำให้ pH คงที่ซึ่งเป็นการวัดความเป็นกรดหรือด่างของสารละลายในน้ำ ด้วยการทำให้ pH คงที่ซิเตรตจะไม่ยอมให้สารละลายมีความเป็นกรดหรือด่างสูงกว่าค่าบางอย่าง

เมื่อมีโปรตอนมากเกินไป H ⁺จะนำพวกมันไปแปลง –COO ^-กลุ่มเป็นกลุ่ม –COOH ในทางกลับกันถ้ามีกลุ่ม OH หลาย^{- มัน}ให้ขึ้นโปรตอนในกลุ่ม -COOH และแปลงให้ลง -COO -

เมื่อร่างกายถูกเปลี่ยนรูปจะให้ 3 โมเลกุลของ HCO ₃ ^-สำหรับทุกโมเลกุลของซิเตรต

คุณสมบัติอื่น ๆ

ผลึกของมันมีความบอบบางกล่าวคือดูดซับน้ำจากอากาศ โซเดียมซิเตรตไดไฮเดรตมีความเสถียรในอากาศมากกว่า

ถ้าไดไฮเดรตได้รับความร้อนเมื่อถึง150ºCจะกลายเป็นไฮไดรด์ (ไม่มีน้ำ)

เช่นเดียวกับกรดซิตริกโซเดียมซิเตรตมีรสเปรี้ยว

การได้รับ

โซเดียมซิเตรตมักทำโดยการเติมโซเดียมคาร์บอเนตลงในสารละลายกรดซิตริกจนกว่าการฟู่จะหยุดลง การฟู่เกิดจากวิวัฒนาการของคาร์บอนไดออกไซด์ CO ₂ :

Na ₂ CO ₃ + กรดซิตริก→โซเดียมซิเตรต + CO ₂ ↑

จากนั้นน้ำจะระเหยออกจากสารละลายเพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์ตกผลึก

นอกจากนี้ยังสามารถเตรียมได้โดยการบำบัดสารละลายโซเดียมซัลเฟตด้วยแคลเซียมซิเตรต:

Na ₂ SO ₄ + แคลเซียมซิเตรต→โซเดียมซิเตรต + CaSO ₄ ↓

สารละลายจะถูกกรองเพื่อกำจัด CaSO ₄ที่เป็นของแข็งที่ตกตะกอน จากนั้นสารละลายจะมีความเข้มข้นและทำให้โซเดียมซิเตรตตกผลึก

สถานที่ตั้งในธรรมชาติ

โซเดียมซิเตรตเป็นเบสคอนจูเกตของกรดซิตริกซึ่งเป็นสารประกอบธรรมชาติที่พบในสิ่งมีชีวิตทุกชนิดเนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของการเผาผลาญอาหารซึ่งเป็นกลไกในการพัฒนาพลังงานในเซลล์

การประยุกต์ใช้งาน

ในอุตสาหกรรมอาหาร

โซเดียมซิเตรตมีประโยชน์หลายอย่างในอุตสาหกรรมอาหารเช่นเป็นสารควบคุมความเป็นกรดสารกักเก็บสารทำให้คงตัวสารลดแรงตึงผิวหรืออิมัลซิไฟเออร์

ใช้ในเครื่องดื่มขนมหวานแช่แข็งและชีสพิเศษรวมถึงผลิตภัณฑ์อื่น ๆ

ช่วยหลีกเลี่ยงการแข็งตัวของนมดังนั้นจึงเพิ่มในนมวัวที่ใช้สำหรับป้อนนมของเด็กที่ให้นมบุตร ด้วยวิธีนี้การอุดตันหรือนมเปรี้ยวที่ย่อยยากจะไม่ถูกสร้างขึ้นโดยกระเพาะอาหารของเด็ก

สามารถเติมโซเดียมซิเตรตลงในนมเพื่อไม่ให้เกิดก้อนในกระเพาะอาหาร ผู้แต่ง: Couleur ที่มา: Pixabay

ใช้เพื่อเร่งการตรึงสีในเนื้อหมูหรือเนื้อวัวที่ผ่านการบำบัดแล้วเพื่อป้องกันการเน่าเสีย กรดแอสคอร์บิกถึง 50% จะถูกแทนที่ในสิ่งเหล่านี้

เนื้อหมูที่ผ่านการบ่มอาจมีโซเดียมซิเตรต ผู้แต่ง: Ben Kerckx ที่มา: Pixabay

นอกจากนี้ยังช่วยป้องกันการแข็งตัวของเลือดในเนื้อวัวสด (เช่นสเต็ก)

ในทางการแพทย์

ใช้เป็นสารอัลคาไลซ์เนื่องจากจะทำให้กรดส่วนเกินในเลือดและปัสสาวะเป็นกลาง มีการระบุเพื่อรักษาภาวะกรดจากการเผาผลาญที่เกิดขึ้นเมื่อร่างกายผลิตกรดมากเกินไป

เมื่อกินไอออนซิเตรตเข้าไปจะกลายเป็นไอออนไบคาร์บอเนตซึ่งเป็นสารอัลคาไลซ์ที่เป็นระบบ (นั่นคือของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด) และด้วยเหตุนี้ไอออน H ⁺จะถูกทำให้เป็นกลางค่า pH ของเลือดจะเพิ่มขึ้นและความเป็นกรดจะถูกย้อนกลับหรือกำจัด .

โซเดียมซิเตรตทำหน้าที่เป็นตัวทำให้เป็นกลางสำหรับอาการปวดท้อง

ใช้เป็นยาขับเสมหะและขับเสมหะ มีฤทธิ์ขับปัสสาวะ จะเพิ่มการขับแคลเซียมในปัสสาวะซึ่งเป็นสาเหตุที่ใช้ในภาวะน้ำตาลในเลือดสูงซึ่งเป็นช่วงที่มีแคลเซียมในเลือดมากเกินไป

นอกจากนี้ยังทำหน้าที่อำนวยความสะดวกในการกำจัดตะกั่วเมื่อเกิดพิษจากสารตะกั่ว

หากได้รับยาเกินขนาดอาจทำให้เกิดอาการอัลคาโลซิสกล้ามเนื้อกระตุกเนื่องจากความผิดปกติของต่อมพาราไทรอยด์และภาวะซึมเศร้าของการทำงานของหัวใจเนื่องจากระดับแคลเซียมในเลือดลดลงรวมถึงอาการอื่น ๆ

โซเดียมซิเตรตใช้ในการถ่าย มันถูกเพิ่มเข้าไปในเลือดพร้อมกับเดกซ์โทรสเพื่อป้องกันไม่ให้แข็งตัว

เลือดที่เก็บไว้สำหรับการถ่ายเลือด อาจมีโซเดียมซิเตรต ผู้แต่ง: Kshirl02. ที่มา: Pixabay

โดยปกติตับจะเผาผลาญซิเตรตที่ได้รับจากการถ่ายเลือดอย่างรวดเร็วอย่างไรก็ตามในระหว่างการถ่ายเลือดในปริมาณมากความสามารถของตับอาจเกินได้

ในกรณีเช่นนี้เนื่องจากซิเตรตก่อตัวเป็นสารประกอบเชิงซ้อนกับแคลเซียมการลดลงของแคลเซียมไอออน Ca ²⁺ในผลเลือด สิ่งนี้สามารถนำไปสู่อาการมึนหัวสั่นรู้สึกเสียวซ่า ฯลฯ การถ่ายเลือดจึงต้องดำเนินไปอย่างช้าๆ

ในอุตสาหกรรมยา

ในการใช้งานอื่น ๆ อีกมากมายใช้เพื่อป้องกันการคล้ำของยาที่มีธาตุเหล็กและแทนนิน

ในการตรวจเลือด

ใช้เป็นยาต้านการแข็งตัวของเลือดในการเจาะเลือดหรือเมื่อต้องเก็บรักษาเนื่องจากมันทำหน้าที่เป็น chelator ของแคลเซียม Ca ²⁺ไอออนนั่นคือจะจับกับแคลเซียมไอออนสร้างแคลเซียมซิเตรตซึ่งไม่แตกตัวเป็นไอออน

ใช้ในการทดสอบการแข็งตัวของเลือดและในการกำหนดอัตราการตกตะกอนของเม็ดเลือดแดง

การตรวจเลือด. ผู้แต่ง: Bokskapet. ที่มา: Pixabay

ใช้เป็นยาต้านการแข็งตัวของเลือดในระหว่างพลาสม่าฟีเรซิสซึ่งเป็นขั้นตอนในการกำจัดสารส่วนเกินที่เป็นอันตรายต่อร่างกายออกจากเลือด

ในการสังเคราะห์อนุภาคนาโน

ใช้เป็นสารให้ความคงตัวในการสังเคราะห์อนุภาคนาโนของทองคำ ไตรโซเดียมซิเตรตไดไฮเดรตถูกเติมลงในกรดคลอโรยูริกทำให้เกิดสารแขวนลอยไวน์แดง

โซเดียมซิเตรตทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์และเป็นสารต่อต้านการรวมตัวเนื่องจากดูดซับลงบนอนุภาคนาโน

เนื่องจากประจุลบของซิเตรตอนุภาคจึงขับไล่ซึ่งกันและกันเพื่อหลีกเลี่ยงการรวมตัวกันและก่อให้เกิดการกระจายตัวที่เสถียร ยิ่งความเข้มข้นของซิเตรตสูงขึ้นอนุภาคก็จะยิ่งเล็กลง

อนุภาคนาโนเหล่านี้ใช้ในการเตรียมไบโอเซนเซอร์ทางการแพทย์

ในผงซักฟอกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

โซเดียมซิเตรตใช้กันอย่างแพร่หลายในผงซักฟอกเหลวที่ปราศจากฟอสเฟต เนื่องจากพฤติกรรมด้านสิ่งแวดล้อมของมันไม่เป็นอันตรายเนื่องจากเป็นสารเมตาโบไลต์ที่พบในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด

ย่อยสลายได้ง่ายและเป็นพิษอย่างอ่อนต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ ด้วยเหตุนี้จึงถือว่าเป็นสารทำความสะอาดที่มีคุณสมบัติเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ในการปรับปรุงการใช้ประโยชน์จากทรายน้ำมันดิน

ทรายน้ำมันเป็นทรายที่อุดมไปด้วยน้ำมันดินหรือน้ำมันดินซึ่งเป็นวัสดุที่คล้ายกับปิโตรเลียม

โซเดียมซิเตรตได้รับการทดสอบร่วมกับโซเดียมไฮดรอกไซด์ NaOH ในการสกัดน้ำมันจากทรายน้ำมันดิน

มีความคิดว่าโดยการรวมซิเตรตกับหินทราย –COO ^-ไอออนของซิเตรตจะก่อตัวเป็นประจุลบจำนวนมากบนอนุภาคของซิลิกา สิ่งนี้ก่อให้เกิดการแยกตัวของทรายออกจากน้ำมันดินได้ดีขึ้นโดยการขับไล่ประจุลบของกรวดออกจากประจุลบของน้ำมันดิน

ในการใช้งานอื่น ๆ

ใช้ในการถ่ายภาพเพื่อลบร่องรอยโลหะในการชุบด้วยไฟฟ้าและเพื่อกำจัด SO ₂ออกจากก๊าซเสีย

อ้างอิง

1. หอสมุดแพทยศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกา (2019) โซเดียมซิเตรต สืบค้นจาก: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. แมคนามารา, C. (2017). การเก็บรวบรวมและการจัดการเลือด ใน Dacie and Lewis Practical Hematology (Twelfth Edition) กู้คืนจาก sciencedirect.com.
3. สเตเบอร์เจ (2550). ความเป็นพิษต่อระบบนิเวศของส่วนผสมผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด ในคู่มือการทำความสะอาด / การปนเปื้อนของพื้นผิว กู้คืนจาก sciencedirect.com.
4. Xiang, B. และคณะ (2019) การศึกษาบทบาทของโซเดียมซิเตรตในการปลดปล่อยน้ำมันดิน เชื้อเพลิงพลังงาน 2019, 33, 8271-8278 กู้คืนจาก pubs.acs.org.
5. Heddle, N. และ Webert, KE (2007). ยาถ่าย. ในการธนาคารเลือดและเวชศาสตร์การถ่ายเลือด (ฉบับพิมพ์ครั้งที่สอง). กู้คืนจาก sciencedirect.com.
6. Sudhakar, S. และ Santhosh, PB (2017). วัสดุนาโนทอง ความก้าวหน้าในการทำ Biomembranes และ Lipid Self-Assembly กู้คืนจาก sciencedirect.com.
7. Elsevier (บทบรรณาธิการ) (2018) บทที่ 8. นาโนเมตร. ในพื้นฐานและการประยุกต์ใช้นาโนซิลิคอนใน Plasmonics และ Fullerines แนวโน้มปัจจุบันและอนาคตเทคโนโลยีไมโครและนาโน หน้า 169-203. กู้คืนจาก sciencedirect.com.