سترات الصوديوم (C6H5O7NA3): التركيب ، الاستخدامات ، الخصائص - كيمياء - 2026

و سيترات الصوديوم هو ملح الصوديوم حمض الستريك. يتكون من أنيون سترات C ₆ H ₅ O ₇ ^{3 -} وثلاثة كاتيونات الصوديوم ⁺. صيغته الجزيئية هي C ₆ H ₅ O ₇ Na ₃ أو في شكله الموسع: NaOOC-CH ₂ -C (COONa) (OH) -CH ₂ -COONa. سيترات الصوديوم هو القاعدة المترافقة حمض الستريك، وهذا هو، تم الحصول عليها نظريا من هذا الأخير عن طريق استبدال كل H ⁺ بروتون من -COOH مع الصوديوم نا ⁺.

يمكن تحضيره في شكل لا مائي (بدون ماء في تركيبته) أو في شكله المائي مع 2 أو 5 جزيئات من الماء. إنه مركب عندما يكون لا مائي (بدون ماء) يميل إلى امتصاص الماء من البيئة.

جزيء سترات الصوديوم. المؤلف: Marilú Stea.

تعمل سترات الصوديوم كمخزن ، وهذا يعني أنها تعمل على استقرار الأس الهيدروجيني ، وهو مقياس للحموضة أو قاعدية محلول مائي. كما أن لها خاصية تكوين مركب مستقر مع الكالسيوم Ca ²⁺ أيونات ، سترات الكالسيوم.

يتم استخدامه في صناعة الأغذية ، على سبيل المثال ، لمنع حليب البقر من تكوين كتل يصعب على الأطفال هضمها.

في مختبرات التحليل الحيوي ، يتم استخدامه لمنع الدم الذي يتم سحبه من المرضى لإجراء اختبارات معينة من التخثر. كما أنه يمنع الدم المستخدم في عمليات نقل الدم من التخثر. يستخدم على نطاق واسع في المنظفات الخالية من الفوسفات لأنه غير ملوث.

بناء

يتكون ثلاثي سترات الصوديوم من ثلاثة أيونات الصوديوم ⁺ أيون سترات واحد.

يتكون أيون السترات من سلسلة من ثلاث ذرات كربون متصلة بها 3 كربوكسيلات ^- COO ^- (واحد لكل ذرة كربون) وهيدروكسيل - OH عند الكربون المركزي.

كل واحد من 3 نا ⁺ الأيونات يتم تركيبها على -COO ^- مجموعة.

هيكل سترات الصوديوم. جو. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

التسمية

- سترات الصوديوم

- السايتريت ثلاثي الصوديوم

- ثلاثي الصوديوم 2-هيدروكسي بروبان-1،2،3-تريكاربوكسيلات

الخصائص

الحالة الفيزيائية

مادة صلبة بلورية بيضاء أو عديمة اللون.

الوزن الجزيئي الغرامي

258.07 جم / مول

نقطة الانصهار

300 درجة مئوية

الذوبان

قابل للذوبان في الماء بشدة: 42.5 جم / 100 مل عند 25 درجة مئوية. عمليا غير قابل للذوبان في الكحول.

الرقم الهيدروجيني

محلول مائي 5٪ من سترات الصوديوم له درجة حموضة بين 7.5 و 9.0 ، أي أنه قلوي قليلاً.

الخواص الكيميائية

سترات الصوديوم هي مادة عازلة ، مما يعني أنها تعمل على استقرار الأس الهيدروجيني ، وهو مقياس للحموضة أو القلوية في محلول مائي. من خلال تثبيت درجة الحموضة ، لا تسمح السترات للمحلول بأن يصبح حمضيًا أو قلويًا فوق قيم معينة.

عندما تكون هناك البروتونات الزائدة، H ⁺ تأخذهم لتحويل -COO بهم ^- مجموعة إلى مجموعات -COOH. والعكس صحيح ، إذا كان هناك العديد من مجموعات OH ^{- فإنها} تتخلى عن بروتونات مجموعات –COOH وتحولها إلى –COO ^-.

عندما يقوم الجسم بتحويله ، فإنه يوفر 3 جزيئات من HCO ₃ ^- لكل جزيء من السترات.

خصائص أخرى

بلوراتها مائلة ، أي تمتص الماء من الهواء. ثنائي هيدرات سترات الصوديوم أكثر استقرارًا في الهواء.

إذا تم تسخين ثنائي الهيدرات ، فعند وصوله إلى 150 درجة مئوية يصبح لا مائي (بدون ماء).

مثل حامض الستريك ، سيترات الصوديوم طعمها حامض.

الحصول

عادة ما يتم صنع سترات الصوديوم عن طريق إضافة كربونات الصوديوم إلى محلول حامض الستريك حتى يتوقف الفوران. يرجع الفوار إلى تطور ثاني أكسيد الكربون CO ₂:

Na ₂ CO ₃ + حامض الستريك ← سترات الصوديوم + ثاني أكسيد الكربون ₂ ↑

ثم يتبخر الماء من المحلول لبلورة المنتج.

يمكن أيضًا تحضيره بمعالجة محلول كبريتات الصوديوم بسيترات الكالسيوم:

Na ₂ SO ₄ + سترات الكالسيوم ← سترات الصوديوم + CaSO ₄ ↓

يتم ترشيح المحلول لإزالة CaSO ₄ الصلبة التي ترسبت. ثم يتم تركيز المحلول وبالتالي تتبلور سترات الصوديوم.

الموقع في الطبيعة

سترات الصوديوم هي القاعدة المترافقة لحمض الستريك ، وهو مركب طبيعي موجود في جميع الكائنات الحية حيث أنه جزء من عملية التمثيل الغذائي الخاصة بها ، وهي آلية تطوير الطاقة في الخلايا.

التطبيقات

في صناعة المواد الغذائية

سترات الصوديوم لها استخدامات مختلفة في صناعة المواد الغذائية ، على سبيل المثال ، كمنظم الحموضة ، أو الحاجز ، أو المثبت ، أو السطحي ، أو المستحلب.

يتم استخدامه في المشروبات والحلويات المجمدة والأجبان الخاصة ، من بين منتجات أخرى.

يسمح بتجنب تجلط الحليب ، لذلك يضاف إلى حليب البقر الذي يستخدم لتغذية الأطفال المرضعات. بهذه الطريقة ، لا تتشكل الجلطات أو الخثارة الصلبة التي يصعب هضمها بواسطة معدة الأطفال.

يمكن إضافة سترات الصوديوم إلى الحليب حتى لا تتكون كتل في المعدة. المؤلف: Couleur. المصدر: Pixabay.

يتم استخدامه لتسريع تثبيت اللون في لحم الخنزير المقدد أو لحم البقر ، أي اللحوم التي تم معالجتها لمنع التلف. يتم استبدال ما يصل إلى 50٪ حمض الأسكوربيك في هذه.

لحم الخنزير المقدد الذي يحتوي على الأرجح على سترات الصوديوم. المؤلف: بن كركس. المصدر: Pixabay.

كما أنه يساعد على منع تخثر الدم في لحوم البقر الطازجة (مثل شرائح اللحم).

في الطب

يستخدم كعامل قلوي ، حيث يعمل على تحييد الأحماض الزائدة في الدم والبول. يشار إلى أنه لعلاج الحماض الاستقلابي الذي يحدث عندما ينتج الجسم الكثير من الحمض.

بمجرد تناول أيون السترات ، يصبح أيون بيكربونات ، وهو عامل قلوي نظامي (أي للكائن الحي بأكمله) ونتيجة لذلك ، يتم تحييد أيونات H ⁺ ، ويزيد الرقم الهيدروجيني للدم وينعكس الحماض أو يتم التخلص منه..

تعمل سترات الصوديوم كعامل معادل لاضطراب المعدة.

يتم استخدامه كطارد للبلغم ومعرق. له تأثير مدر للبول. يزيد من إفراز الكالسيوم في البول ، وهذا هو سبب استخدامه في فرط كالسيوم الدم ، وهو عندما يكون هناك فائض من الكالسيوم في الدم.

كما أنه يعمل على تسهيل إزالة الرصاص عند حدوث التسمم بالرصاص.

إذا تم تناوله بكميات زائدة ، فإنه يمكن أن يسبب قلاء ، وتشنجات عضلية بسبب خلل في الغدة الجار درقية ، وتثبيط وظائف القلب بسبب انخفاض مستوى الكالسيوم في الدم ، من بين أعراض أخرى.

يستخدم سترات الصوديوم في عمليات نقل الدم. يضاف إلى الدم مع الدكستروز لمنعه من التجلط.

الدم المخزن لعمليات نقل الدم. من المحتمل أنه يحتوي على سترات الصوديوم. المؤلف: Kshirl02. المصدر: Pixabay.

عادةً ما يستقلب الكبد السترات التي يتم الحصول عليها في عملية نقل الدم بسرعة ، ومع ذلك ، أثناء عمليات نقل الدم بكميات كبيرة ، قد يتم تجاوز سعة الكبد.

في مثل هذه الحالات ، نظرًا لأن السترات تشكل مركبًا مع الكالسيوم ، ينتج عن انخفاض في أيون الكالسيوم Ca ²⁺ في الدم. يمكن أن يؤدي ذلك إلى الدوار والرعشة والوخز وما إلى ذلك. لذلك يجب إجراء عمليات نقل الدم ببطء.

في صناعة الأدوية

من بين العديد من الاستخدامات الأخرى ، يتم استخدامه لمنع سواد الأدوية التي تحتوي على الحديد والعفص.

في فحوصات الدم

يتم استخدامه كمضاد للتخثر في جمع الدم أو عندما يجب تخزينه ، حيث أنه يعمل كمخلب لأيونات الكالسيوم Ca ²⁺ ، أي أنه يرتبط بأيونات الكالسيوم ، مكونًا سترات الكالسيوم غير المتأينة.

يستخدم في اختبارات التخثر وتحديد معدل ترسيب خلايا الدم الحمراء.

فحص الدم. المؤلف: Bokskapet. المصدر: Pixabay.

يتم استخدامه كمضاد للتخثر أثناء فصادة البلازما ، وهو إجراء لإزالة المواد الزائدة الضارة بالجسم من الدم.

في تركيب الجسيمات النانوية

يتم استخدامه كعامل استقرار في تخليق جزيئات الذهب النانوية. يضاف ثنائي هيدرات سترات الصوديوم إلى حمض الكلورووريك ، مكونًا معلقًا أحمر نبيذ.

تعمل سترات الصوديوم كعامل مختزل وكعامل مضاد للتجمع ، حيث تمتص على الجسيمات النانوية.

بسبب الشحنة السالبة للسيترات ، تتنافر الجزيئات مع بعضها البعض وتجنب التكتل وتشكيل تشتت ثابت. كلما زاد تركيز السترات ، قلت الجسيمات.

تستخدم هذه الجسيمات النانوية لإعداد أجهزة الاستشعار الحيوية الطبية.

في المنظفات الصديقة للبيئة

تستخدم سترات الصوديوم على نطاق واسع في المنظفات السائلة الخالية من الفوسفات. هذا لأن سلوكه البيئي غير ضار لأنه مستقلب موجود في جميع الكائنات الحية.

إنه قابل للتحلل البيولوجي بسهولة وضعيف السمية للحياة المائية. لهذا السبب يعتبر عامل تنظيف ذو خصائص صديقة للبيئة.

في تحسين استغلال رمال القطران

الرمال الزيتية هي تكوينات رملية غنية بالقار أو القطران وهي مادة شبيهة بالبترول.

تم اختبار سترات الصوديوم بنجاح بالاشتراك مع هيدروكسيد الصوديوم NaOH لاستخراج الزيت من رمال القطران.

ويعتقد أن من خلال الانضمام إلى سترات مع الحجر الرملي، و-COO ^- الأيونات من سترات تشكيل عدد كبير من الشحنات السالبة على جسيمات السيليكا. ينتج عن ذلك فصل أفضل للرمل عن القار عن طريق صد الشحنات السالبة في الحصى من الشحنات السالبة في البيتومين.

في تطبيقات أخرى

يتم استخدامه في التصوير الفوتوغرافي ، لإزالة المعادن النادرة ، في الطلاء الكهربائي وإزالة SO ₂ من غازات النفايات.

المراجع

1. المكتبة الوطنية الأمريكية للطب. (2019). سترات الصوديوم. تم الاسترجاع من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. مكنمارا ، سي (2017). جمع وتداول الدم. في أمراض الدم العملية داتشي ولويس (الطبعة الثانية عشرة). تعافى من sciencedirect.com.
3. شتيبر ، ج. (2007). السمية البيئية لمكونات منتجات التنظيف. في كتيب تنظيف / تطهير الأسطح. تعافى من sciencedirect.com.
4. شيانغ ، ب. وآخرون. (2019). دراسة دور سترات الصوديوم في تحرير البيتومين. وقود الطاقة 2019 ، 33 ، 8271-8278. تعافى من pubs.acs.org.
5. Heddle ، N. and Webert ، KE (2007). طب نقل الدم. في بنك الدم وطب نقل الدم (الطبعة الثانية). تعافى من sciencedirect.com.
6. Sudhakar ، S. and Santhosh ، PB (2017). مواد الذهب النانوية. في التقدم في الأغشية الحيوية والتجميع الذاتي للدهون. تعافى من sciencedirect.com.
7. إلسفير (افتتاحية) (2018). الفصل 8. Nanometal. في أساسيات وتطبيقات النانو السيليكون في Plasmonics و Fullerines. الاتجاهات الحالية والمستقبلية Micro و Nano Technologies. الصفحات 169-203. تعافى من sciencedirect.com.