ОКСАЛАТ НАТРИЯ (NA2C2O4): СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ, РИСКИ - ХИМИЯ - 2025

Оксалат натрия представляет собой органическое соединение , состоящее из двух ионов натрия и оксалат - иона. Его химическая формула - Na ₂ C ₂ O ₄ или также Na ₂ (COO) ₂ . Это натриевая соль щавелевой кислоты или этандиовой кислоты. Na ₂ C ₂ O ₄ представляет собой белое кристаллическое твердое вещество, водные растворы которого являются основными (щелочными).

Оксалат натрия присутствует в растениях и овощах. У людей щавелевая кислота естественным образом образуется из конъюгированной кислоты, которая, в свою очередь, вырабатывается определенными метаболическими процессами.

Оксалат натрия Na ₂ (COO) ₂ твердый. Leiem. Источник: Wikimedia Commons.

Na ₂ C ₂ O ₄ используется в лабораториях химического анализа в качестве восстановителя (противоположность окислителя). Также, чтобы разрешить тестирование определенных органических соединений во время очистки сточных вод.

Он использовался для удаления хлорфторуглеродов (ХГК), которые повреждают озоновый слой. Это также сырье для экономичного получения щавелевой кислоты.

Из-за высокого содержания оксалата натрия в некоторых съедобных овощах людям, у которых есть склонность к образованию камней или камней в почках, следует избегать употребления таких продуктов. Это потому, что камни обычно образуются из оксалатов.

Структура

Оксалат натрия состоит из двух катионов натрия Na ⁺ и одного оксалат-аниона (COO) ₂ ^{2 -} . Оксалат - анион образуется в свою очередь , с помощью двух блоков COO ^- связаны через два атома углерода: ^- OOC - СОО ^- .

В твердом оксалате натрия анион оксалата имеет плоскую форму. Это означает, что и атомы углерода, и атомы кислорода находятся в одной плоскости.

Химическая структура оксалата натрия Na ₂ (COO) ₂ . Автор: Benjah-bmm27. Источник: Wikimedia Commons.

Номенклатура

- оксалат натрия

- оксалат динатрия

- Натриевая соль этандиовой кислоты

Свойства

Физическое состояние

Кристаллическое белое твердое вещество.

Молекулярный вес

134,0 г / моль

плотность

2,27 г / см ³ при 20 ° С.

Растворимость

Растворим в воде: 3,7 г / 100 мл при 20 ° C.

pH

Его водные растворы являются основными (щелочными), потому что оксалат-анион имеет тенденцию забирать протоны из воды, оставляя ионы OH ^- свободными .

Химические свойства

Он может нейтрализовать кислоты, а реакции являются экзотермическими, то есть выделяют тепло.

Он служит восстановителем и в этих реакциях выделяет углекислый газ CO ₂ .

Он имеет свойство прочно связываться с ионами различных металлов, такими как ионы двухвалентного железа Fe ²⁺ и трехвалентного железа Fe ³⁺ .

получение

По словам источника, оксалат натрия можно получить окислением углерода кислородом O ₂ при температуре около 250 ° C в концентрированном растворе гидроксида натрия NaOH.

Присутствие в природе

Оксалат натрия присутствует во многих растениях и овощах, таких как мангольд, шпинат и ревень, а также в зернах, таких как соя, среди многих других растительных продуктов.

В шпинате содержится большое количество оксалата натрия. Автор: Алин Понсе. Источник: Pixabay.

Его сопряженная кислота, щавелевая кислота, вырабатывается в организме человека в результате метаболизма гликолевой кислоты или аскорбиновой кислоты. После образования он не метаболизируется, а выводится с мочой в виде оксалата.

Ревень содержит оксалат натрия. Авторы: С. Германн, Ф. Рихтер. Источник: Pixabay.

Приложения

В лабораториях химического анализа

Он используется в качестве химического реагента, обычно в качестве восстанавливающего агента, например, для стандартизации растворов перманганата калия, то есть для точного определения количества перманганата натрия в них.

В разрушении хлорфторуглеродов

Оксалат натрия использовался для разрушения хлорфторуглеродов (ХФУ). Эти соединения CFC были одними из тех, кто ответственен за разрушение озонового слоя планеты (который защищает нас от ультрафиолетового излучения).

В 1996 году некоторые исследователи предложили использовать оксалат натрия для их устранения, поскольку он легко вступает в реакцию с CFCs при температурах 270–290 ° C, делая их безвредными для озонового слоя.

Реакцией оксалата натрия с CFC можно управлять для получения галогенированных ароматических углеводородов, которые не вредны для озонового слоя, но являются полезными соединениями в химической промышленности.

Такую реакцию также можно максимизировать и преобразовать весь CFC во фторид натрия NaF, хлорид натрия NaCl, элементарный углерод и диоксид углерода CO ₂ .

Озоновый слой планеты защищает нас от солнечных ультрафиолетовых лучей. Оксалат натрия устраняет повреждающие его соединения CFC. Автор: One94. Источник: Pixabay.

При определении важных параметров очистки сточных вод

Было обнаружено, что оксалат натрия полезен для измерения количества и видов органических соединений, выделяемых микроорганизмами из ила, используемого для очистки сточных вод.

Измерение таких соединений важно для определения их функции во время очистки сточных вод, поскольку от них зависит легкость отделения ила от воды.

Использование оксалата натрия позволяет избежать недостатков других методов.

Для получения щавелевой кислоты

Неочищенный оксалат натрия из технологических отходов использовался для производства щавелевой кислоты H ₂ C ₂ O ₄ в больших количествах.

В этом методе для обработки бокситов (алюминиевой руды) используется осадок процесса Байера. В процессе Байера боксит обрабатывают гидроксидом натрия NaOH для растворения глинозема в этом минерале.

В процессе растворения оксида алюминия некоторые органические соединения, присутствующие в минерале, такие как гуминовые кислоты, подвергаются воздействию NaOH, образуя большое количество оксалата натрия Na ₂ C ₂ O ₄ .

Этот оксалат натрия входит в состав грязи с соединениями алюминия. Для очистки все растворяют, фильтруют и пропускают через ионообменную колонку кислотного типа.

В колонке находится смола RSO ₃ H на основе сульфоновой кислоты, в которой ионы металла Na ⁺ обмениваются на ионы водорода H ⁺ , в результате чего получается щавелевая кислота 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

Это недорогой процесс, и полученная щавелевая кислота имеет приемлемую чистоту.

Для удаления нежелательных соединений

Конъюгированная кислота оксалата натрия, щавелевая кислота H ₂ C ₂ O ₄ , используется для растворения определенных типов мусора и накипи.

Он использует свойство щавелевой кислоты превращаться в оксалат, действуя как комплексообразующий или осаждающий агент, например, при переработке отходов из различных ядерных топлив.

Щавелевая кислота также используется для удаления отложений из минералов и оксидов железа в трубах и другом оборудовании, это связано с ее способностью прочно связывать как ион двухвалентного железа Fe ^{2+, так} и ион трехвалентного железа Fe ^3+, образуя оксалаты.

риски

При непосредственном вдыхании или проглатывании оксалат натрия вызывает боль в горле, пищеводе и желудке. Это вызывает рвоту, сильное очищение, слабый пульс, сердечно-сосудистый коллапс, нервно-мышечные симптомы и повреждение почек.

Людям, у которых есть склонность к образованию камней в почках из-за накопления оксалатов в моче, следует избегать употребления овощей с высоким содержанием растворимых оксалатов, таких как натрий.

Оксалат натрия в больших количествах с пищей, когда он попадает в мочу, связывается с содержащимся в нем кальцием и может вызывать образование камней или оксалатно-кальциевых камней в почках у людей, у которых есть склонность к этому.

Оксалат натрия в некоторых продуктах питания может привести к образованию камней в почках у людей с предрасположенностью к нему. Автор: Азвер. Источник: Pixabay.

Ссылки

1. Национальная медицинская библиотека США. (2019). Оксалат натрия. Национальный центр биотехнологической информации. Получено с pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Чай, В. и Либман, М. (2005). Влияние различных способов приготовления на содержание оксалатов в овощах. J. Agric. Food Chem.2005, 53, 3027-3030. Восстановлено с pubs.acs.org.
3. Дагани, Р. (1996). Реакция разрушения ХФУ. Архив новостей химии и машиностроения 1996, 74, 4, 6-7. Восстановлено с pubs.acs.org.
4. Саджад, М. и Ким, К.С. (2016). Экстракция внеклеточных полимерных веществ из активного ила с помощью оксалата натрия. Int. J. Environ. Sci.Technol. 13, 1697-1706 (2016). Восстановлено с link.springer.com.
5. Джеффри, Г. А. и Парри, Г. С. (1954). Кристаллическая структура оксалата натрия. J. Am. Chem. Soc. 1954, 76, 21, 5283-5286. Восстановлено с pubs.acs.org.
6. Okuwaki, A. et al. (1984). Получение оксалата окислением угля кислородом в концентрированном растворе гидроксида натрия. Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 1984, 23, 648-651. Восстановлено с pubs.acs.org.
7. Hefter, G. et al. (2018). Растворимость оксалата натрия в концентрированных растворах электролитов. J Chem & Eng Data. 2018, 63, 3, 542-552. Восстановлено с pubs.acs.org.
8. КИ (1992). Способ получения щавелевой кислоты и гидрогеноксалата натрия из сырого оксалата натрия. Патент США № 5,171,887. 15 декабря 1992 г. Восстановлено с сайта freepatentsonline.com.