بنزوات الصوديوم: التركيب والخصائص والاستخدامات والمخاطر - كيمياء - 2025

و بنزوات الصوديوم هو ملح عضوي وجود ل صيغة الكيميائية C ₆ H ₅ COONa. يتم إنتاجه أو إنتاجه عن طريق تفاعل التعادل بين حمض البنزويك وهيدروكسيد الصوديوم. وتكون النتيجة مادة صلبة بيضاء (الصورة السفلية) قابلة للذوبان في الماء وتتحلل عند التسخين عند 120 درجة مئوية.

يمكن العثور على هذا الملح بشكل طبيعي في أنواع مختلفة من الفاكهة وأجزاء أخرى من الخضار ، مثل: العنب البري ، والخوخ ، والزبيب ، والقرفة ، والقرنفل ، والتفاح. وهو أيضًا مستقلب للطحالب والنباتات.

مسحوق بنزوات الصوديوم. المصدر: Chemik10 في ويكيبيديا البولندية

لا يتراكم بنزوات الصوديوم في الجسم ، حيث يتحد بسرعة مع الأحماض الأمينية الجلايسين لتكوين حمض الهيبوريك ، الذي يُفرز بحرية في البول.

يستخدم هذا المركب مع مادة حافظة للأغذية ، حيث يكون تأثيره أكثر كفاءة عند درجة الحموضة الحمضية. ويرجع ذلك إلى وجود الأحماض العضوية التي تعطي الغذاء درجة حموضة مناسبة لعمل بنزوات الصوديوم ؛ والذي ، على هذا النحو ، ينتهي بالبروتونات إلى حمض البنزويك.

يستخدم هذا الملح أيضًا في علاج الاضطرابات الأيضية الموروثة لدورة اليوريا ، والتي ينتج عنها تراكم مستقلب وسيط ، حيث يكون الإنزيم الذي يعالجها ناقصًا.

لم يجد البرنامج الدولي للسلامة الكيميائية أي تأثير ضار لبنزوات الصوديوم على البشر ، لاستهلاك يتراوح بين 647-825 مجم / كجم من كتلة الجسم.

ومع ذلك ، فقد تم الإبلاغ عن أن بنزوات الصوديوم يمكن أن تنتج تفاعلات حساسية زائفة وتؤدي إلى تفاقم الأعراض لدى المرضى الذين يعانون من نوبات متكررة من الشرى والربو.

هيكل بنزوات الصوديوم

هيكل بنزوات الصوديوم. المصدر: Kamil9243

تُظهر الصورة العلوية بنية بنزوات الصوديوم بنموذج الكرة والعصا. يمكن رؤية الحلقة العطرية بالعين المجردة ، مع مجموعة الكربوكسيل ، COO ^- ، المرتبطة بها (الحلقة ذات الكرات الحمراء) ؛ وهذا الأخير بدوره يجذب كهربية نا ⁺ الموجبة (الكرة الأرجواني).

نظرًا لأن الاختلاف في الحجم بين الأيونات كبير (مقارنة في الصورة) ، فليس من المستغرب أن تكون الطاقة الشبكية لبلورات بنزوات الصوديوم منخفضة. يتسبب هذا في ميل بلوراته إلى الذوبان في المذيبات القطبية أو الخضوع لسلسلة من التفاعلات الكيميائية.

C ₆ H ₅ COO ^- يمكن أن يقبل رابطتين هيدروجينيتين من جزيئي ماء ، مما يفضل ترطيبه. وفي الوقت نفسه ، ينتهي الأمر أيضًا بحل Na ⁺ بواسطة الماء ، متغلبًا على القوى الكهروستاتيكية التي تبقيها متصلة بـ C ₆ H ₅ COO ^-.

وهكذا ، يتكون هذا الملح من C ₆ H ₅ COO ^- و Na ⁺ أيونات ، والتي يتم ترتيبها بطريقة منظمة لبناء البلورات. لا تتوفر معلومات عن هيكلها البلوري في الأدبيات ، لذا فإن نوع خلية الوحدة لهذا الملح غير معروف.

الخصائص

الأسماء الكيميائية

-بنزوات الصوديوم

- ملح حامض البنزويك الصوديوم

سوبيناتو

- أنتيمول.

الوصف المادي

حبيبات بيضاء أو مسحوق بلوري. مسحوق بلوري عديم اللون.

رائحة

الحمام.

المذاق

حلو ومر ، قابض وغير سار.

نقطة الاشتعال

> 100 درجة مئوية.

الاشتعال الذاتي

> 500 درجة مئوية.

كثافة

1.50 جم / سم ³.

الذوبان

- قابل للذوبان في الأمونيا السائلة والبيريدين.

- ضعيف الذوبان في الإيثانول: 8.22 جم / 100 جم عند 25 درجة مئوية.

- في الميثانول يكون أكثر قابلية للذوبان في الإيثانول: 8.22 جم / 100 جم عند 15 درجة مئوية.

المزيد

إنه مستقر في ظل ظروف التخزين الموصى بها. يمكن أن يكون حساسًا للرطوبة ، ويتحلل بحمض البنزويك. غير متوافق مع العوامل المؤكسدة القوية والقلويات والأحماض المعدنية.

تقسيم

عند تسخينه للتحلل عند 120 درجة مئوية (248 درجة فهرنهايت) ، فإنه ينبعث منه دخان حاد من أكسيد الصوديوم ومكونات أخرى يمكن أن تكون سامة ومسببة للسرطان.

نظرًا لأنه يتحلل عند 120 درجة مئوية ، فإنه يمنع تحديد نقاط الغليان والانصهار بدقة ، والقيم المبلغ عنها لهذه المعلمات هي تقديرات نظرية.

الرقم الهيدروجيني

ما يقرب من 8 مذابة في الماء. أي أنه ملح أساسي. وذلك لأنه hydrolyzes لاطلاق سراح OH ^- الأيونات.

التوتر السطحي

72.9 ملي نيوتن / سم عند 20 درجة مئوية في محلول 1 جم / لتر من الماء.

نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة

يتم إنتاج حمض البنزويك المشارك في تخليق بنزوات الصوديوم بشكل أساسي بثلاث طرق:

- يتأكسد النفتالين مع خامس أكسيد الفاناديوم لتكوين أنهيدريد الفثاليك. يمكن أن يخضع هذا المركب لنزع الكربوكسيل لإحداث حمض البنزويك ، لأنه في هيكله مع حلقتين عطريتين يبدو أنه يحتوي على مجموعتين من COO مكثفة معًا.

- يتأكسد التولوين إلى حمض البنزويك بإضافة حمض النيتريك. في هذا التفاعل ، تتأكسد مجموعة الميثيل "فقط" لمجموعة الكربوكسيل:

ج ₆ H ₅ CH ₃ => C ₆ H ₅ COOH

- وأخيرًا ، يتم تحلل البنزوتريكلوريد بفعل الأحماض المعدنية ، التي تنشأ حمض البنزويك.

يتم الحصول على حمض البنزويك بأي من هذه الطرق الثلاث ، ثم يتم إذابته في هيدروكسيد الصوديوم. تخضع هذه المركبات لتفاعل معادل ينتج عنه بنزوات الصوديوم والماء.

C ₆ H ₅ COOH + NaOH => C ₆ H ₅ COONa + H ₂ O

يمكن أيضًا إجراء التفاعل باستخدام كربونات الصوديوم ، على الرغم من أن ناتجها قد يكون أقل من المطلوب.

التطبيقات

في الغذاء

بنزوات الصوديوم هو عامل حافظة للأغذية ، قادر على تثبيط أو إبطاء عملية التخمير أو التحمض أو أي عملية تؤدي إلى تدهورها. علاوة على ذلك ، فإن بنزوات الصوديوم لها تأثير مبيد للفطريات.

هذا الملح قادر على القضاء على الخمائر والبكتيريا والفطريات الموجودة في الطعام. يكون عملها الحافظ أكثر كفاءة عند درجة الحموضة <6 ؛ هذا هو ، في ظل ظروف حمضية. لهذا السبب يتم استخدامه في المعلبات وفي تتبيلات السلطة التي تحتوي على الخل (حمض الأسيتيك).

يستخدم بنزوات الصوديوم أيضًا في حفظ المشروبات الغازية والمشروبات الغازية التي يوجد فيها حمض الكربونيك. أيضا في المربيات ، غنية بحمض الستريك ، وبشكل عام ، في الأطعمة التي تحتوي على الأحماض التي تؤسس بيئة حمضية.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه في التغذية بتركيز بنزوات الصوديوم بنسبة 0.1٪. لا تتجاوز الكمية القصوى من حمض البنزويك وبنزوات الصوديوم المستخدمة كمواد حافظة في الغذاء 2000 مجم / كجم من الطعام.

العلاج الطبي

فرط أمونيا الدم الحاد

يتم استخدام فينيل أسيتات الصوديوم وبنزوات الصوديوم ، في شكل علاجات مساعدة ، في علاج فرط أمونيا الدم الحاد والاعتلال الدماغي المرتبط به في المرضى الذين يعانون من اضطرابات دورة اليوريا.

تصنف هذه المركبات على أنها أدوية اليتيمة. ينطبق هذا التصنيف على الأدوية غير المربحة من الناحية الاقتصادية.

فصام

تم استخدام بنزوات الصوديوم تجريبياً في علاج مرض انفصام الشخصية. الجزء المركزي من البحث هو الدور الذي يلعبه تثبيط إنزيمات حمض أميني أوكسيديز D في العلاج ، وهو نشاط يلعبه بنزوات الصوديوم.

حمض بيلة أرجينوسكسينيك

يستخدم بنزوات الصوديوم لعلاج بيلة حمض الأرجينوسكسينيك ، وهو اضطراب استقلابي وراثي يمكن أن يسبب ارتفاعًا في تركيز الأمونيوم لدى المرضى ، مما قد يؤثر على الجهاز العصبي المركزي.

المانع

- مثبط لإنزيم أراكيدونات 15 ليبوكسيجيناز ، وهو إنزيم يتم فحصه من قبل صناعة الأدوية لكونه متورطًا في أمراض القلب التاجية.

- يمنع عمل إنزيم الليباز ثلاثي الجلسريد ، وهو إنزيم يعمل عن طريق إفراز الجلسرين والأحماض الدهنية في الأمعاء الدقيقة ، مما يسمح بامتصاص هذه الدهون الموجودة في الطعام.

قد يكون من الممكن استخدام بنزوات الصوديوم لتنظيم امتصاص الأمعاء للدهون مثل ثلاثي الجليسريد.

الاضطرابات الوراثية

يستخدم بنزوات الصوديوم في علاج العديد من الاضطرابات الموروثة المتعلقة باستقلاب الأحماض الأمينية ، من بينها: علاج فرط أرجين الدم ، وعلاج نقص أورنيثين ترانسيلوكاز.

الآخرين

- يستخدم في الشطف المحتوي على الكحول وتلميع الفضة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه في إنتاج مركبات الألعاب النارية ، حيث تكون مسؤولة عن صافرة إصدارها عند تشغيلها.

- يستخدم كمضاد للتآكل وهو أحد المطالب الرئيسية في إنتاج هذا الملح. كما أنها تستخدم في المبردات ، ومضادات التجمد ، والأنظمة الأخرى القائمة على الماء.

- في صناعة اللدائن مثل البولي بروبلين ، يتم استخدامه لتحسين قوتها ووضوحها.

- يعمل كعامل استقرار في الحمامات وعمليات التصوير.

المخاطر

تصنف إدارة الغذاء والدواء بنزوات الصوديوم على أنها "آمنة بشكل عام" بجرعات 0.1٪ من وزن الطعام. لا يعتبر مهيجاً عند ملامسته للجلد والعينين ، لذلك يمكن القول أن السمية الحادة منخفضة.

ومع ذلك ، يمكن أن يسبب بنزوات الصوديوم تفاعلات غير مناعية (حساسية زائفة) عند التلامس. هذا التأثير نادر الحدوث لدى الأشخاص الطبيعيين ، ولكن في المرضى الذين يعانون من نوبات متكررة من خلايا النحل أو أعراض الربو ، قد يكون هناك زيادة في وتيرة هذه الأعراض.

في الدراسات التي أجريت على الجرذان والفئران ، لم يتم العثور على دليل على وجود تأثير مسرطن لبنزوات الصوديوم.

تمت الإشارة إلى إزعاج استخدامه في وجود حمض الأسكوربيك ، الذي يمكن أن ينتج البنزين ؛ مركب سام ، يُعرف بأنه مادة مسرطنة.

المراجع

1. صافي الصناعات. (2019). إنتاج بنزوات الصوديوم. تم الاسترجاع من: science.jrank.org
2. ويكيبيديا. (2019). بنزوات الصوديوم. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
3. بوبكيم. (2019). بنزوات الصوديوم. تم الاسترجاع من: pubchem.ncbi.nim.nih.gov
4. هانس ت. (2019). حقائق عن بنزوات الصوديوم. عش قويا. تم الاسترجاع من: livestrong.com
5. كتاب كيميائي. (2017). بنزوات الصوديوم. تم الاسترجاع من: chemicalbook.com
6. لين هـ وآخرون. (2013) جامع الطب النفسي. 70 (12): 1267-1275.
7. منظمة الصحة العالمية جنيف. (12 أبريل 2005). حمض البنزويك وبنزوات الصوديوم.. تم الاسترجاع من: who.int