أكسالات الصوديوم (NA2C2O4): الهيكل ، الخصائص ، الاستخدامات ، المخاطر - كيمياء - 2025

و أكسالات الصوديوم هو مركب عضوي يتكون من اثنين من أيونات الصوديوم وأيون أكسالات. صيغته الكيميائية هي Na ₂ C ₂ O ₄ أو Na ₂ (COO) ₂. إنه ملح الصوديوم لحمض الأكساليك أو حمض الإيثانيديويك. Na ₂ C ₂ O ₄ عبارة عن مادة صلبة بلورية بيضاء ومحاليلها المائية أساسية (قلوية).

أكسالات الصوديوم موجودة في النباتات والخضروات. في البشر ، يتم إنتاج حمض الأكساليك بشكل طبيعي من حمضه المترافق ، والذي ينتج بدوره عن طريق بعض عمليات التمثيل الغذائي.

أكسالات الصوديوم Na ₂ (COO) ₂ صلبة. ليم. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

يستخدم Na ₂ C ₂ O ₄ في مختبرات التحليل الكيميائي كعامل مختزل (عكس المؤكسد). للسماح أيضًا باختبار بعض المركبات العضوية أثناء معالجة مياه الصرف الصحي.

تم استخدامه للتخلص من نفايات مركبات الكربون الكلورية فلورية (CGC) ، التي تلحق الضرر بطبقة الأوزون. كما أنه مادة خام للحصول على حمض الأكساليك اقتصاديًا.

نظرًا لارتفاع نسبة أكسالات الصوديوم في بعض الخضروات الصالحة للأكل ، يجب على الأشخاص الذين يميلون إلى تكوين حصوات أو حصوات في الكلى تجنب تناول هذه الأطعمة. وذلك لأن الحجارة تتشكل عمومًا من الأوكسالات.

بناء

يتم أكسالات الصوديوم تتألف من اثنين من الصوديوم نا ⁺ الكاتيونات وأنيون أكسالات واحد (COO) ₂ ^{2 -}. يتكون الأنيون المؤكسد بدوره من وحدتين COO ^- مرتبطة من خلال ذرتين من الكربون: ^- OOC - COO ^-.

في أكسالات الصوديوم الصلبة ، يكون لأنيون الأكسالات شكل مسطح. هذا يعني أن كلاً من ذرات الكربون والأكسجين في نفس المستوى.

التركيب الكيميائي لأكسالات الصوديوم Na ₂ (COO) ₂. المؤلف: Benjah-bmm27. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

التسمية

- أكسالات الصوديوم

- أكسالات ثنائي الصوديوم

- ملح الصوديوم لحمض الإيثانيديك

الخصائص

الحالة الفيزيائية

صلبة بيضاء بلورية.

الوزن الجزيئي الغرامي

134.0 جم / مول

كثافة

2.27 جم / سم ³ عند 20 درجة مئوية.

الذوبان

قابل للذوبان في الماء: 3.7 جم / 100 مل عند 20 درجة مئوية.

الرقم الهيدروجيني

في المحاليل المائية هي الأساسية (القلوية) لأن أنيون أكسالات يميل إلى اتخاذ البروتونات من الماء، وترك OH ^- أيونات المجاني.

الخواص الكيميائية

يمكن أن تحيد الأحماض وتكون التفاعلات طاردة للحرارة ، أي أنها تنبعث منها حرارة.

يعمل كعامل اختزال وفي هذه التفاعلات يولد ثاني أكسيد الكربون CO ₂.

لها خاصية الارتباط بقوة مع أيونات المعادن المختلفة مثل أيونات الحديدوز Fe ²⁺ و ferric Fe ³⁺.

الحصول

وفقًا لمصدر تم الرجوع إليه ، يمكن الحصول على أكسالات الصوديوم عن طريق أكسدة الكربون مع الأكسجين O ₂ عند درجة حرارة تبلغ حوالي 250 درجة مئوية في محلول مركز من هيدروكسيد الصوديوم NaOH.

الوجود في الطبيعة

توجد أكسالات الصوديوم في العديد من النباتات والخضروات ، مثل السلق والسبانخ والراوند ، وفي الحبوب مثل فول الصويا ، من بين العديد من المنتجات النباتية الأخرى.

يحتوي السبانخ على كمية كبيرة من أكسالات الصوديوم. المؤلف: ألين بونس. المصدر: Pixabay.

يتم إنتاج حمضه المترافق ، حمض الأكساليك ، في جسم الإنسان عن طريق استقلاب حمض الجليكوليك أو حمض الأسكوربيك. بمجرد إنتاجه ، لا يتم استقلابه ، ولكن يتم إفرازه في البول على شكل أكسالات.

يحتوي الراوند على أكسالات الصوديوم. المؤلفون: S. Hermann & F. Richter. المصدر: Pixabay.

التطبيقات

في معامل التحليل الكيميائي

يتم استخدامه ككاشف كيميائي ، بشكل عام كعامل اختزال ، على سبيل المثال لتوحيد محاليل برمنجنات البوتاسيوم ، أي لتحديد مقدار برمنجنات الصوديوم بالضبط.

في تدمير مركبات الكربون الكلورية فلورية

تم استخدام أوكسالات الصوديوم لتدمير مركبات الكربون الكلورية فلورية (CFCs). كانت مركبات الكلوروفلوروكربون هذه واحدة من تلك المسؤولة عن تدمير طبقة الأوزون على كوكب الأرض (التي تحمينا من الأشعة فوق البنفسجية).

في عام 1996 ، اقترح بعض الباحثين استخدام أوكسالات الصوديوم للتخلص منها ، لأنها تتفاعل بسهولة مع مركبات الكربون الكلورية فلورية عند درجات حرارة تتراوح بين 270 و 290 درجة مئوية ، مما يجعلها غير ضارة بطبقة الأوزون.

يمكن التحكم في تفاعل أكسالات الصوديوم مع مركبات الكربون الكلورية فلورية للحصول على هيدروكربونات عطرية مهلجنة غير ضارة بطبقة الأوزون ولكنها مركبات مفيدة في الصناعة الكيميائية.

يمكن أيضًا إجراء هذا التفاعل بحد أقصى وتحويل كل فلوريد الصوديوم CFC NaF وكلوريد الصوديوم NaCl والكربون الأولي وثاني أكسيد الكربون CO ₂.

تحمينا طبقة الأوزون على كوكب الأرض من أشعة الشمس فوق البنفسجية. أكسالات الصوديوم تقضي على مركبات الكلوروفلوروكربون التي تتلفها. المؤلف: One94. المصدر: Pixabay.

في تحديد المعلمات الهامة في معالجة مياه الصرف الصحي

تم العثور على أوكسالات الصوديوم لتكون مفيدة في قياس كمية وأنواع المركبات العضوية التي تفرزها الكائنات الحية الدقيقة من الحمأة المستخدمة في معالجة مياه الصرف الصحي.

يعد قياس هذه المركبات أمرًا مهمًا لتحديد وظيفتها أثناء معالجة مياه الصرف الصحي ، نظرًا لأن سهولة فصل الحمأة عن الماء تعتمد عليها.

يتجنب استخدام أكسالات الصوديوم عيوب الطرق الأخرى.

للحصول على حمض الأكساليك

تم استخدام أكسالات الصوديوم الخام من نفايات العملية لإنتاج حمض الأكساليك H ₂ C ₂ O ₄ بكميات كبيرة.

تستخدم الطريقة الحمأة من عملية Bayer لمعالجة البوكسيت (خام الألمنيوم). في عملية Bayer ، تتم معالجة البوكسيت بهيدروكسيد الصوديوم NaOH لإذابة الألومينا في هذا المعدن.

في عملية إذابة الألومينا ، تتعرض بعض المركبات العضوية الموجودة في المعدن ، مثل الأحماض الدبالية ، للهجوم بواسطة هيدروكسيد الصوديوم ، مما ينتج عنه كمية كبيرة من أكسالات الصوديوم Na ₂ C ₂ O ₄.

تم دمج أكسالات الصوديوم في الطين بمركبات الألومنيوم. لتنقيته ، يتم إذابة الكل وتصفيته وتمريره عبر عمود التبادل الأيوني من النوع الحمضي.

في العمود هناك حامض السلفونيك RSO ₃ H الراتنج حيث نا ⁺ يتم تبادل الأيونات المعدنية لH ⁺ أيونات الهيدروجين ، وبالتالي الحصول على حمض الأكساليك 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

هذه عملية غير مكلفة وحمض الأكساليك الناتج ذو نقاء مقبول.

لإزالة المركبات غير المرغوب فيها

يستخدم حمض أكسالات الصوديوم المترافق ، حمض الأكساليك H ₂ C ₂ O ₄ ، لإذابة أنواع معينة من الحطام والقشور.

يتم الاستفادة من خاصية حمض الأكساليك للتحويل إلى أكسالات من خلال العمل كعامل معقد أو ترسيب ، على سبيل المثال أثناء معالجة النفايات من مختلف أنواع الوقود النووي.

يستخدم حمض الأكساليك أيضًا لإزالة المقياس المعدني وأكاسيد الحديد في الأنابيب والمعدات الأخرى ، ويرجع ذلك إلى قدرته على الارتباط بقوة بكل من الأيونات الحديدية Fe ²⁺ وأيون الحديديك Fe ³⁺ لتشكيل أكسالات.

المخاطر

إذا تم استنشاق أو تناول أكسالات الصوديوم مباشرة يسبب ألمًا في الحلق والمريء والمعدة. يسبب القيء والتطهير الشديد وضعف النبض وانهيار القلب والأوعية الدموية والأعراض العصبية العضلية وتلف الكلى.

يجب على الأشخاص الذين يميلون إلى تكوين حصوات الكلى بسبب تراكم الأوكسالات في البول تجنب تناول الخضروات التي تحتوي على نسبة عالية من الأكسالات القابلة للذوبان مثل الصوديوم.

أكسالات الصوديوم بكميات كبيرة في الطعام عندما تصل إلى البول يرتبط بالكالسيوم الموجود فيه ويمكن أن يسبب حصوات أو حصوات أكسالات الكالسيوم في الكلى لدى الأشخاص الذين يميلون إلى القيام بذلك.

يمكن أن تؤدي أكسالات الصوديوم في بعض الأطعمة إلى تكوين حصوات في الكلى لدى الأشخاص الذين لديهم استعداد لها. المؤلف: أزوير. المصدر: Pixabay.

المراجع

1. المكتبة الوطنية الأمريكية للطب. (2019). أكسالات الصوديوم. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. تعافى من pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. تشاي ، و. وليبمان ، م. (2005). تأثير طرق الطهي المختلفة على محتوى أكسالات الخضروات. J. أجريك. فود تشيم.2005 ، 53 ، 3027-3030. تعافى من pubs.acs.org.
3. داجاني ، ر. (1996). تفاعل تدمير مركبات الكربون الكلورية فلورية. أرشيف الأخبار الكيميائية والهندسية 1996 ، 74 ، 4 ، 6-7. تعافى من pubs.acs.org.
4. سجاد ، م. وكيم ، كانساس (2016). استخراج المواد البوليمرية خارج الخلية من الحمأة المنشطة باستخدام أكسالات الصوديوم. Int. J. البيئة. علوم. Technol. 13 ، 1697-1706 (2016). تعافى من link.springer.com.
5. جيفري ، جي إيه وباري ، جي إس (1954). التركيب البلوري لأكسالات الصوديوم. J. Am. Chem. Soc. 1954، 76، 21، 5283-5286. تعافى من pubs.acs.org.
6. أوكواكي ، إيه وآخرون. (1984). إنتاج الأوكسالات بأكسدة الفحم مع الأكسجين في محلول هيدروكسيد الصوديوم المركز. الهندسة الصناعية كيمياء إنتاج الدقة.1984، 23، 648-651. تعافى من pubs.acs.org.
7. هيفتر ، ج. وآخرون. (2018). ذوبان أوكسالات الصوديوم في محاليل الإلكتروليت المركزة. J Chem & Eng Data. 2018، 63، 3، 542-552. تعافى من pubs.acs.org.
8. The ، KI (1992). عملية تحضير حامض الأكساليك وأكسالات هيدروجين الصوديوم من أكسالات الصوديوم الخام. براءة الاختراع الأمريكية رقم 5،171،887. 15 ديسمبر 1992. تم الاسترجاع من freepatentsonline.com.