OXALÁT SODNÝ (NA2C2O4): STRUKTURA, VLASTNOSTI, POUŽITÍ, RIZIKA - CHEMIE - 2025

Oxalát sodný je organická sloučenina se skládá ze dvou iontů sodíku a oxalátové ionty. Jeho chemický vzorec je Na ₂ C ₂ O ₄ nebo také Na ₂ (COO) ₂. Je to sodná sůl kyseliny šťavelové nebo kyseliny ethandiové. Na ₂ C ₂ O ₄ je bílá krystalická pevná látka a jeho vodné roztoky jsou základní (alkalické).

Oxalát sodný je přítomen v rostlinách a zelenině. U lidí je kyselina šťavelová přirozeně vytvářena z konjugované kyseliny, která je zase produkována určitými metabolickými procesy.

Oxalát sodný Na ₂ (COO) ₂ pevné látky. Leiem. Zdroj: Wikimedia Commons.

Na ₂ C ₂ O ₄ se používá v chemických laboratořích analýzy jako redukční činidlo (opak oxidačního činidla). Také umožnit testování určitých organických sloučenin během čištění odpadních vod.

Používá se k likvidaci odpadů chlorfluoruhlovodíků (CGC), které poškozují ozonovou vrstvu. Je to také surovina k získání kyseliny šťavelové ekonomicky.

Vzhledem k vysokému obsahu oxalátu sodného v některé jedlé zelenině by se lidé, kteří mají sklon tvořit kameny nebo ledvinové kameny, měli vyhýbat konzumaci těchto potravin. Důvodem je to, že kameny jsou obvykle tvořeny z oxalátů.

Struktura

Oxalát sodný je tvořen dvěma kationty sodíku Na ⁺ a jedním oxalátovým aniontem (COO) ₂ ^{2 -}. Oxalátový anion je zase tvořen dvěma jednotkami COO ^- spojenými dvěma atomy uhlíku: ^- OOC - COO ^-.

V pevném oxalátu sodném má oxalátový anion plochý tvar. To znamená, že uhlíky i kyslíky jsou ve stejné rovině.

Chemická struktura šťavelanu sodného Na ₂ (COO) ₂. Autor: Benjah-bmm27. Zdroj: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

- Oxalát sodný

- oxalát disodný

- Sodná sůl kyseliny ethandiové

Vlastnosti

Fyzický stav

Krystalická bílá pevná látka.

Molekulární váha

134,0 g / mol

Hustota

2,27 g / cm ³ při 20 ° C

Rozpustnost

Rozpustný ve vodě: 3,7 g / 100 ml při 20 ° C

pH

Její vodné roztoky jsou zásadité (alkalické), protože oxalátový anion inklinuje odebírat protony z vody a zanechává OH ^- ionty volné.

Chemické vlastnosti

Může neutralizovat kyseliny a reakce jsou exotermické, to znamená, že vydávají teplo.

Slouží jako redukční činidlo a při těchto reakcích vytváří oxid uhličitý CO ₂.

Má tu vlastnost, že se silně váže na různé kovové ionty, jako jsou železnaté ionty Fe ²⁺ a železité Fe ³⁺.

Získání

Podle zdroje konzultaci, oxalát sodný se může získat oxidací uhlíku s kyslíkem O ₂ při teplotě asi 250 ° C v koncentrovaném roztoku hydroxidu sodného NaOH.

Přítomnost v přírodě

Oxalát sodný je přítomen v mnoha rostlinách a zelenině, jako je mangold, špenát a rebarbora, a v zrnech, jako jsou sója, mezi mnoha dalšími rostlinnými produkty.

Špenát obsahuje velké množství šťavelanu sodného. Autor: Aline Ponce. Zdroj: Pixabay.

Jeho konjugovaná kyselina, kyselina šťavelová, se v lidském těle vytváří metabolismem kyseliny glykolové nebo kyseliny askorbové. Jakmile je vyroben, není metabolizován, ale je vylučován močí ve formě oxalátu.

Rhubarb obsahuje šťavelan sodný. Autoři: S. Hermann a F. Richter. Zdroj: Pixabay.

Aplikace

V laboratořích chemické analýzy

Používá se jako chemické činidlo, obvykle jako redukční činidlo, například pro standardizaci roztoků manganistanu draselného, ​​tj. Pro přesné stanovení toho, kolik manganistanu sodného mají.

Při ničení chlorfluoruhlovodíků

Oxalát sodný se používá k ničení chlorfluoruhlovodíků (CFC). Tyto sloučeniny CFC byly jedním z těch, kteří jsou zodpovědní za ničení ozónové vrstvy planety (která nás chrání před ultrafialovým zářením).

V roce 1996 navrhli někteří vědci použití oxalátu sodného k jejich eliminaci, protože snadno reaguje s CFC při teplotách 270-290 ° C, což je činí neškodným pro ozonovou vrstvu.

Reakce oxalátu sodného s CFC může být řízena tak, aby se získaly halogenované aromatické uhlovodíky, které nejsou škodlivé pro ozonovou vrstvu, ale jsou užitečnými sloučeninami v chemickém průmyslu.

Uvedenou reakci lze také maximalizovat a převést veškerý CFC na fluorid sodný NaF, chlorid sodný NaCl, elementární uhlík a oxid uhličitý CO ₂.

Ozonová vrstva planety nás chrání před slunečními paprsky ultrafialového záření. Oxalát sodný eliminuje sloučeniny CFC, které jej poškozují. Autor: One94. Zdroj: Pixabay.

Při určování důležitých parametrů při čištění odpadních vod

Bylo zjištěno, že oxalát sodný je užitečný při měření množství a druhů organických sloučenin vylučovaných mikroorganismy z kalů používaných k čištění odpadních vod.

Měření těchto sloučenin je důležité pro stanovení jejich funkce během čištění odpadních vod, protože na nich závisí snadné oddělení kalu od vody.

Použití oxalátu sodného se vyhýbá nevýhodám jiných metod.

K získání kyseliny šťavelové

Surový oxalát sodný z procesních odpadů se používá k výrobě kyseliny šťavelové H ₂ C ₂ O ₄ ve velkých množstvích.

Tato metoda využívá kal z procesu Bayer k ošetření bauxitu (hliníkové rudy). Při Bayerově procesu se bauxit zpracovává hydroxidem sodným NaOH za účelem rozpuštění aluminy v tomto minerálu.

V procesu rozpouštění oxidu hlinitého, některé organické látky přítomné v minerálu, jako je například huminové kyseliny, jsou napadeny NaOH, vytváří velké množství šťavelanu sodného Na ₂ C ₂ O ₄.

Tento oxalát sodný je včleněn do bahna se sloučeninami hliníku. K jeho očištění se celek rozpustí, zfiltruje a nechá projít iontoměničovou kolonou kyselého typu.

Ve sloupci je sulfonová kyselina RSO ₃ H pryskyřice, kde Na ⁺ ionty kovu jsou vyměněny za H ⁺ ionty vodíku, čímž se získá kyselina šťavelová H ₂ C ₂ O ₄.

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

Jedná se o levný postup a získaná kyselina šťavelová má přijatelnou čistotu.

Chcete-li odstranit nežádoucí sloučeniny

Konjugované kyseliny z oxalátu sodného, kyselina šťavelová H ₂ C ₂ O ₄, se používá k rozpouštění určitých typů nečistot a rozsahu.

Využívá vlastnosti kyseliny šťavelové k přeměně na oxalát působením jako komplexotvorné nebo srážlivé činidlo, například při zpracování odpadu z různých jaderných paliv.

Kyselina šťavelová se také používá k odstraňování minerálních vodních kamenů a oxidů železa v trubkách a dalších zařízeních, což je způsobeno její schopností silně vázat oxaláty železitých iontů Fe ²⁺ a železité ionty Fe ³⁺.

Rizika

Při přímém vdechnutí nebo požití oxalátu sodného způsobuje bolest v krku, jícnu a žaludku. Způsobuje zvracení, těžké proplachování, slabý puls, kardiovaskulární kolaps, neuromuskulární příznaky a poškození ledvin.

Lidé, kteří mají sklon k tvorbě ledvinových kamenů v důsledku hromadění oxalátu v moči, by se měli vyhýbat konzumaci zeleniny s vysokým obsahem rozpustných oxalátů, jako je sodík.

Oxalát sodný ve velkém množství v potravě, když se dostane do moči, se váže na vápník přítomný v něm a může způsobit ledviny nebo kameny oxalátu vápenatého v ledvinách u lidí, kteří mají sklon tak činit.

Oxalát sodný v některých potravinách může vést k tvorbě kamenů v ledvinách lidí s náchylností k němu. Autor: Azwer. Zdroj: Pixabay.

Reference

1. Americká národní lékařská knihovna. (2019). Oxalát sodný. Národní centrum pro biotechnologické informace. Obnoveno z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Chai, W. a Liebman, M. (2005). Vliv různých metod vaření na obsah rostlinného oxalátu. J. Agric. Food Chem., 2005, 53, 3027-3030. Obnoveno z pubs.acs.org.
3. Dagani, R. (1996). Zničující reakce CFC. Archiv chemických a technických zpráv 1996, 74, 4, 6-7. Obnoveno z pubs.acs.org.
4. Sajjad, M. a Kim, KS (2016). Extrakce extracelulárních polymerních látek z aktivovaného kalu pomocí oxalátu sodného. Int. J. Environ. Sci. Technol. 13, 1697 - 1706 (2016). Obnoveno z odkazu.springer.com.
5. Jeffrey, GA a Parry, GS (1954). Krystalová struktura oxalátu sodného. J. Am. Chem. Soc. 1954, 76, 21, 5283-5286. Obnoveno z pubs.acs.org.
6. Okuwaki, A. a kol. (1984). Produkce oxalátu oxidací uhlí kyslíkem v koncentrovaném roztoku hydroxidu sodného. Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 1984, 23, 648-651. Obnoveno z pubs.acs.org.
7. Hefter, G. a kol. (2018). Rozpustnost oxalátu sodného v koncentrovaných roztokech elektrolytů. J Chem & Eng Data. 2018, 63, 3, 542-552. Obnoveno z pubs.acs.org.
8. The, KI (1992). Způsob výroby kyseliny šťavelové a hydrogen-oxalátu sodného ze surového oxalátu sodného. US patent č. 5,171,887. 15. prosince 1992. Obnoveno z freepatentsonline.com.