БИСУЛЬФИТ НАТРИЯ (НАССО3): СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ, ПОЛУЧЕНИЕ. - ХИМИЯ - 2025

Бисульфит натрия представляет собой неорганическое твердое вещество , состоящее из ионов натрия Na ⁺ и бисульфита ионов HSO ₃ ^- . Его химическая формула - NaHSO ₃ . Это белое кристаллическое твердое вещество, которое благодаря своим антиоксидантным свойствам широко используется в качестве консерванта для пищевых продуктов (например, в некоторых джемах).

NaHSO ₃ представляет собой восстанавливающее химическое соединение, которое является противоположностью окислителя, и по этой причине он действует как антиоксидант во многих сферах применения, например, в пищевых продуктах, поскольку предотвращает их порчу.

Некоторые коммерческие джемы содержат бисульфит натрия NaHSO ₃ . Автор: OpenClipart-Vectors. Источник: Pixabay.

Однако это использование было поставлено под сомнение, поскольку у людей были зарегистрированы случаи астмы после того, как они съели продукты, содержащие бисульфит натрия. Говорят даже, что он разрушает в них витамин B1.

Международные организации здравоохранения ограничили его использование в пищевых продуктах в небольших количествах.

Однако бисульфит натрия имеет много других применений, например, для получения йода, в качестве противоинфекционного средства, для отбеливания тканей, для разложения древесины при приготовлении бумажной массы, в качестве дезинфицирующего средства для пивных и винных бочек. , и т.д.

Химическая структура

Бисульфит натрия состоит из катиона натрия Na ⁺ и аниона HSO ₃ ^- бисульфита .

Химическая структура бисульфита натрия NaHSO ₃ . Edgar181. Источник: Wikimedia Commons.

В водных растворах бисульфит образует 4 вида. В разбавленном растворе существует баланс между структурами, показанными ниже:

Структуры бисульфит-иона HSO ₃ ^- в разбавленном водном растворе. Автор: Марилу Стеа.

При увеличении концентрации две молекулы бисульфита взаимодействуют друг с другом, образуя пиросульфит-ион S ₂ O ₅ ^2- :

Структуры бисульфит-иона в концентрированном водном растворе. Автор: Марилу Стеа.

Номенклатура

-Бисульфит натрия

-Гидрогенсульфит натрия

-Гидросульфит натрия.

свойства

Физическое состояние

Кристаллическое белое твердое вещество.

Молекулярный вес

104,06 г / моль

Температура плавления

Он разлагается.

плотность

1,48 г / см ³ при 20 ° С.

Растворимость

Растворим в воде: 29 г / 100 г воды.

pH

Его растворы кислые, с pH от 2,5 до 5,5.

Химические свойства

В водном растворе бисульфит натрия NaHSO ₃ разделяется на ионы: катион натрия Na ⁺ и анион бисульфита HSO ₃ ^- .

Если бисульфит натрия подвергается воздействию воздуха, он теряет часть SO ₂ и медленно окисляется до сульфата Na ₂ SO ₄ .

При нагревании до разложения выделяет пары оксидов серы и монооксида натрия.

Это восстановитель, противоположный окислителю. И по этой причине он может действовать как антиоксидант.

Имеет легкий запах серы. Не горюч.

риски

Бисульфит натрия NaHSO ₃ является сильным раздражителем кожи и тканей. Пыль раздражает глаза, нос и горло. Проглатывание вызывает раздражение желудка. Большие дозы могут вызвать сильные колики, диарею, депрессию и смерть.

Он не горюч, но при нагревании выделяет раздражающие и токсичные газы.

получение

Его получают путем насыщения раствора карбоната натрия Na ₂ CO ₃ диоксидом серы SO ₂ и кристаллизации из раствора.

Приложения

В целлюлозно-бумажной промышленности

NaHSO ₃ используется при переваривании древесины, чтобы впоследствии его можно было превратить в бумагу. Он также служит отбеливателем целлюлозы.

Он также используется для удаления хлора при отбеливании бумажной массы.

В пищевой промышленности

Бисульфит натрия, благодаря своим восстанавливающим свойствам, действует как антиоксидант.

Он используется в качестве консерванта в большом количестве пищевых продуктов и напитков, включая вино и пиво, для предотвращения порчи и улучшения вкуса.

Он используется для отбеливания продуктов, например некоторых съедобных крахмалов.

Он уменьшает или предотвращает порчу пищевых продуктов, позволяет кондиционировать тесто, используемое в хлебобулочных изделиях, а также служит для размягчения кукурузных зерен во время мокрого помола, среди прочего.

Помимо контроля ферментации вина и пива, он действует как антисептик при его производстве, так как он служит стерилизатором и фунгицидом в бочках и чанах.

Бочонки с вином или пивом иногда дезинфицируют бисульфитом натрия NaHSO ₃ . Автор: Clker-Free-Vector-Images. Источник: Pixabay.

В сухофруктах он содержится в концентрациях выше 100 ppm (ppm означает «части на миллион»), во многих других продуктах он находится в концентрациях от 10 до 100 ppm, таких как замороженный и сушеный картофель, соленья, соусы и джемы.

Коммерческие маринованные продукты часто содержат бисульфит натрия NaHSO ₃ . Автор: Photo Mix. Источник: Pixabay.

Споры по поводу его использования в пище

Некоторые опасения вызывают как немедленные, так и долгосрочные токсические эффекты бисульфита натрия в пище. Есть разные мнения.

Имеются сообщения о побочных реакциях у пациентов с астмой, которая является респираторным заболеванием, после приема пищи с NaHSO ₃ . Другие источники указывают, что бисульфит-ион может разрушать витамин B1 или тиамин.

Маленькая девочка нюхает лекарство от астмы. Автор: OpenClipart-Vectors. Источник: Pixabay.

Однако исследователи в 1985 году обнаружили, что бисульфит натрия служит для защиты от радиации и химических агентов, а также подавляет или предотвращает трансформацию клеток в рак. Лучше всего низкие дозы.

Этот защитный эффект объясняется его восстанавливающими или антиоксидантными свойствами и тем, что таким образом он может атаковать свободные радикалы.

С другой стороны, Всемирная организация здравоохранения или ВОЗ (от английского аббревиатуры Всемирная организация здравоохранения) рекомендует в качестве приемлемого уровня суточного потребления около 0,7 мг / кг веса человека.

Это означает, что не рекомендуется превышать эту сумму.

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (USFDA) классифицировало бисульфит натрия как «общепризнанный безопасный».

В сельском хозяйстве

При использовании в низких концентрациях NaHSO ₃ служит регулятором роста растений, улучшает фотосинтез и повышает урожайность сельскохозяйственных культур.

С этой целью он был протестирован на различных типах растений, таких как клубника и чайные растения.

Растения клубники улучшают свои характеристики при добавлении небольшого количества NaHSO ₃ в поливную воду. Автор: Алиссапий. Источник: Pixabay.

Это активный ингредиент многих пестицидов и биоцидов.

В водной среде он также может ускорить преобразование некоторых гербицидов в менее токсичные продукты за счет удаления хлора.

При получении йода

NaHSO ₃ - это восстанавливающее соединение, используемое для высвобождения йода из йодата натрия NaIO ₃ . Это один из способов получить йод из таких источников, как нитро из Чили или некоторых соленых вод.

После кристаллизации нитрата натрия из неочищенного раствора нитрата Чили, через NaIO ₃ раствора остается , который обрабатывает натрий бисульфит NaHSO ₃ , генерирующий свободный йод.

2 NaIO ₃ + 5 NaHSO ₃ → 3 NaHSO ₄ + Na ₂ SO ₄ + I ₂

В мебельной и деревообрабатывающей промышленности

NaHSO ₃ был протестирован на модификацию соевых белков и улучшение их адгезионных свойств с древесиной, чтобы склеивать куски дерева вместе, например, для изготовления древесностружечных плит, картона или папье-маше , фанеры и т. Д. Все это для мебели или досок, среди различных приложений.

Агломерат древесной стружки или остатков. Автор: Титус Чарнтке. Источник: Wikimedia Commons.

Это сделано для замены традиционных клеев на основе формальдегида, поскольку как в процессе производства, так и во время использования они склонны выделять в атмосферу формальдегид, который является токсичным соединением.

Бисульфит натрия улучшает содержание твердых веществ в адгезиве на основе соевого белка и снижает его вязкость, улучшая его текучесть, так что он лучше проникает в поры древесины, увеличивая его сцепление с ним и между деталями.

Адгезив на основе соевого белка, модифицированный NaHSO _3, обладает хорошей водостойкостью и отличной стабильностью при хранении благодаря антиоксидантному действию бисульфита натрия.

Это подтверждает, что клеи на основе соевого белка, модифицированные NaHSO ₃ , сравнимы с клеями на основе формальдегида и могут использоваться в мебельной и деревообрабатывающей промышленности, поскольку они меньше загрязняют окружающую среду.

В различных приложениях

Он имеет множество применений, в основном из-за его восстанавливающих свойств (противоположных окислителю). Вот несколько приложений.

-В фотографии.

-При дублении кожи, чтобы удалить волосы с шкур.

-Терапевтическое использование: противоинфекционное. Он используется в качестве антиоксиданта в некоторых глазных каплях.

-При добыче природного газа гидроразрывом пласта.

-При окраске волокон он используется для приготовления горячих или холодных ванн, для растворения некоторых красителей или красителей.

-Как разбавитель при стирке или отбеливании, для отбеливания шерсти, шелка и растительных волокон.

-В химических лабораториях для удаления перманганатных пятен с кожи и одежды. В лабораториях биохимии в качестве консерванта для жидкостей или растворов, качество которых со временем может ухудшиться. Как химический реагент.

-Для коагуляции латекса.

-В косметической промышленности как антиоксидант.

-Дезинфицирующее средство и отбеливатель.

-При очистке сточных вод для удаления хлора, используемого на заключительном этапе дезинфекции, и для сброса уже очищенной воды в окружающую среду.

Бак с бисульфитом натрия на заводе по очистке сточных вод в Калифорнии, где он используется для удаления излишка хлора перед сбросом очищенной воды в окружающую среду. Grendelkhan. Источник: Wikimedia Commons.

Ссылки

1. Национальная медицинская библиотека США. (2019). Бисульфит натрия. Получено с pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Qi, G. et al. (2013). Адгезионные и физико-химические свойства соевого белка, модифицированного бисульфитом натрия. J Am Oil Chem Soc (2013) 90: 1917-1926. Получено с aocs.onlinelibrary.wiley.com.
3. Borek, C. et al. (1985). Бисульфит натрия защищает клетки эмбриона хомяка и мыши C3H / 10T-1/2 от радиогенной и химически индуцированной трансформации. Toxicol Ind Health 1985, сентябрь; 1 (1): 69-74. Получено с сайта journals.sagepub.com.
4. Friedler, E. et al. (2015). Подход к постоянному активному мониторингу для выявления перекрестных связей между системами распределения питьевой воды и сточных вод. Оценка экологического мониторинга (2015) 187: 131. Восстановлено с link.springer.com.
5. Коттон, Ф. Альберт и Уилкинсон, Джеффри. (1980). Продвинутая неорганическая химия. Четвертое издание. Джон Вили и сыновья.
6. Программа чистой воды Саннивейл. (2019). Генеральный план завода по контролю загрязнения воды. Получено с сайта sunnyvalecleanwater.com.
7. Баррос Сантос, К. (2008). Добавки в пищу испанцев и законодательство, регулирующее их разрешение и использование. Книги видения. Восстановлено с books.google.co.ve.