Natriumoxalaat (Na2C2O4) structuur, eigenschappen, gebruik, risico's

1559
Alexander Pearson

De natriumoxalaat Het is een organische verbinding die bestaat uit twee natriumionen en een oxalaation. De chemische formule is NatweeCtweeOF4 of ook Natwee(COO)twee. Het is het natriumzout van oxaalzuur of ethaandizuur. Dan eentweeCtweeOF4 is een witte kristallijne vaste stof en de waterige oplossingen zijn basisch (alkalisch).

Natriumoxalaat is aanwezig in planten en groenten. Bij mensen wordt oxaalzuur van nature gegenereerd uit zijn geconjugeerde zuur, dat op zijn beurt wordt geproduceerd door bepaalde metabolische processen.

Natriumoxalaat Natwee(COO)twee solide. Leiem [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]. Bron: Wikimedia Commons.

Dan eentweeCtweeOF4 Het wordt in laboratoria voor chemische analyse gebruikt als reductiemiddel (het tegenovergestelde van oxidatiemiddel). Ook om het testen van bepaalde organische verbindingen tijdens afvalwaterzuivering mogelijk te maken.

Het is gebruikt voor de verwijdering van afval van chloorfluorkoolwaterstoffen (CGC), dat de ozonlaag beschadigt. Het is ook een grondstof om op economische wijze oxaalzuur te verkrijgen.

Vanwege het hoge gehalte aan natriumoxalaat in sommige eetbare groenten, moeten mensen die de neiging hebben om stenen of nierstenen te vormen, dergelijke voedingsmiddelen vermijden. Dit komt omdat de stenen meestal worden gevormd met oxalaten..

Artikel index

  • 1 Structuur
  • 2 Nomenclatuur
  • 3 Eigenschappen
    • 3.1 Fysieke toestand
    • 3.2 Molecuulgewicht
    • 3.3 Dichtheid
    • 3.4 Oplosbaarheid
    • 3,5 pH
    • 3.6 Chemische eigenschappen
  • 4 Verkrijgen
    • 4.1 Aanwezigheid in de natuur
  • 5 toepassingen
    • 5.1 In laboratoria voor chemische analyse
    • 5.2 Bij de vernietiging van chloorfluorkoolwaterstoffen
    • 5.3 Bij het bepalen van belangrijke parameters bij afvalwaterzuivering
    • 5.4 Om oxaalzuur te verkrijgen
    • 5.5 Om ongewenste verbindingen te verwijderen
  • 6 Risico's
  • 7 referenties

Structuur

Natriumoxalaat bestaat uit twee natriumkationen Na+ en een oxalaatanion (COO)tweetwee-. Het oxalaatanion bestaat op zijn beurt uit twee COO-eenheden- gebonden door de twee koolstofatomen: -OOC-COO-.

In vast natriumoxalaat heeft het oxalaatanion een platte vorm. Dit betekent dat zowel koolstofatomen als zuurstofatomen zich in hetzelfde vlak bevinden..

Chemische structuur van natriumoxalaat Natwee(COO)twee. Auteur: Benjah-bmm27. Bron: Wikimedia Commons.

Nomenclatuur

- Natriumoxalaat

- Dinatriumoxalaat

- Ethaandizuur natriumzout

Eigendommen

Fysieke toestand

Stevig wit kristallijn.

Molecuulgewicht

134,0 g / mol

Dichtheid

2,27 g / cm3 bij 20 ° C.

Oplosbaarheid

Oplosbaar in water: 3,7 g / 100 ml bij 20 ° C.

pH

De waterige oplossingen zijn basisch (alkalisch) omdat het oxalaatanion de neiging heeft protonen uit het water op te nemen, waardoor de OH-ionen vrij blijven.-.

Chemische eigenschappen

Het kan zuren neutraliseren en de reacties zijn exotherm, dat wil zeggen dat ze warmte afgeven.

Het dient als reductiemiddel en genereert bij deze reacties kooldioxide COtwee.

Het heeft de eigenschap zich sterk te binden aan verschillende metaalionen zoals ferro-ijzerionen Fetwee+ en ijzer (III) Fe3+.

Het verkrijgen van

Volgens een geraadpleegde bron kan natriumoxalaat worden verkregen door koolstof te oxideren met zuurstof Otwee bij een temperatuur van ongeveer 250 ° C in een geconcentreerde oplossing van natriumhydroxide NaOH.

Aanwezigheid in de natuur

Natriumoxalaat is aanwezig in veel planten en groenten, zoals snijbiet, spinazie en rabarber, en in granen zoals sojabonen, naast vele andere plantaardige producten..

Spinazie heeft een grote hoeveelheid natriumoxalaat. Auteur: Aline Ponce. Bron: Pixabay.

Het geconjugeerde zuur, oxaalzuur, wordt in het menselijk lichaam geproduceerd door het metabolisme van glycolzuur of ascorbinezuur. Eenmaal geproduceerd, wordt het niet gemetaboliseerd, maar wordt het in de vorm van oxalaat uitgescheiden in de urine..

Rabarber bevat natriumoxalaat. Auteurs: S. Hermann & F. Richter. Bron: Pixabay.

Toepassingen

In chemische analyselaboratoria

Het wordt gebruikt als een chemisch reagens, meestal als reductiemiddel, bijvoorbeeld voor de standaardisatie van kaliumpermanganaatoplossingen, dat wil zeggen om precies te bepalen hoeveel natriumpermanganaat ze hebben.

Bij de vernietiging van chloorfluorkoolwaterstoffen

Natriumoxalaat is gebruikt voor de vernietiging van chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's). Deze CFC-verbindingen zijn een van de stoffen die verantwoordelijk zijn voor de vernietiging van de ozonlaag van de planeet (die ons beschermt tegen ultraviolette straling).

In 1996 stelden sommige onderzoekers voor om natriumoxalaat te gebruiken om ze te elimineren, omdat het gemakkelijk reageert met CFK's bij temperaturen van 270-290 ° C, waardoor ze onschadelijk worden voor de ozonlaag..

De reactie van natriumoxalaat met CFK's kan worden gecontroleerd om gehalogeneerde aromatische koolwaterstoffen te verkrijgen die niet schadelijk zijn voor de ozonlaag, maar bruikbare verbindingen zijn in de chemische industrie..

Deze reactie kan ook worden gemaximaliseerd en alle CFC omzetten in natriumfluoride NaF, natriumchloride NaCl, elementair koolstof en kooldioxide CO.twee.

De ozonlaag van de planeet beschermt ons tegen de ultraviolette straling van de zon. Natriumoxalaat elimineert de CFC-verbindingen die het beschadigen. Auteur: One94. Bron: Pixabay.

Bij het bepalen van belangrijke parameters bij afvalwaterzuivering

Natriumoxalaat is nuttig gebleken bij het meten van de hoeveelheid en soorten organische verbindingen die door micro-organismen worden uitgescheiden uit slib dat wordt gebruikt om afvalwater te behandelen..

De meting van dergelijke verbindingen is belangrijk om hun functie tijdens de afvalwaterzuivering te bepalen, aangezien het gemak van het scheiden van het slib van het water daarvan afhangt..

Door natriumoxalaat te gebruiken, worden de nadelen van andere methoden vermeden.

Om oxaalzuur te verkrijgen

Ruw natriumoxalaat uit bepaald procesafval is gebruikt om oxaalzuur H te producerentweeCtweeOF4 in grote hoeveelheden.

De methode gebruikt slib uit het Bayer-proces om bauxiet (een aluminiumerts) te behandelen. In het Bayer-proces wordt bauxiet behandeld met natriumhydroxide NaOH om het aluminiumoxide van dit mineraal op te lossen.

Bij het oplossen van aluminiumoxide worden bepaalde organische verbindingen die in het mineraal aanwezig zijn, zoals humuszuren, aangevallen door NaOH, waardoor een grote hoeveelheid natriumoxalaat Na ontstaat.tweeCtweeOF4.

Dit natriumoxalaat wordt opgenomen in een modder met aluminiumverbindingen. Om het te zuiveren, wordt het geheel opgelost, gefiltreerd en door een ionenwisselingskolom van het zuurtype geleid..

In de kolom zit een sulfonzuurhars RSO3H waar metaalionen worden uitgewisseld Na+ door waterstofionen H+, dus je krijgt oxaalzuur HtweeCtweeOF4.

RSO3H + NatweeCtweeOF4 ⇔ RSO3Na + NaHCtweeOF4

RSO3H + NaHCtweeOF4 ⇔ RSO3Na + HtweeCtweeOF4

Dit is een goedkoop proces en het verkregen oxaalzuur heeft een aanvaardbare zuiverheid..

Om ongewenste verbindingen te verwijderen

Geconjugeerd zuur van natriumoxalaat, oxaalzuur HtweeCtweeOF4, gebruikt om bepaalde soorten vuil en kalk op te lossen.

Het maakt gebruik van de eigenschap van oxaalzuur om om te zetten in oxalaat dat werkt als een complexeer- of precipitatiemiddel, bijvoorbeeld tijdens de verwerking van afval van verschillende nucleaire brandstoffen.

Oxaalzuur wordt ook gebruikt om minerale aanslag en ijzeroxiden in leidingen en andere apparatuur te verwijderen, dit komt door het vermogen om zowel het ferro-ion Fetwee+ wat betreft het ferri-ion Fe3+ vorming van oxalaten.

Risico's

Als natriumoxalaat direct wordt ingeademd of ingeslikt, veroorzaakt dit pijn in de keel, slokdarm en maag. Produceert braken, ernstige zuivering, zwakke pols, cardiovasculaire collaps, neuromusculaire symptomen en nierbeschadiging.

Mensen die de neiging hebben nierstenen te vormen als gevolg van de ophoping van oxalaat in de urine, moeten het eten van groenten met een hoog gehalte aan oplosbare oxalaten, zoals natrium, vermijden..

Natriumoxalaat komt in grote hoeveelheden in voedsel terecht wanneer het in de urine terechtkomt, bindt zich aan het aanwezige calcium en kan stenen of calciumoxalaatstenen in de nieren veroorzaken bij mensen die hiertoe geneigd zijn..

Natriumoxalaat in sommige voedingsmiddelen kan nierstenen veroorzaken bij mensen die er aanleg voor hebben. Auteur: Azwer. Bron: Pixabay.

Referenties

  1. ONS. Nationale bibliotheek van geneeskunde. (2019). Natriumoxalaat. Nationaal centrum voor informatie over biotechnologie. Opgehaald van pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Chai, W. en Liebman, M. (2005). Effect van verschillende kookmethoden op plantaardig oxalaatgehalte. J. Agric. Food Chem.2005, 53, 3027-3030. Opgehaald van pubs.acs.org.
  3. Dagani, R. (1996). CFC vernietigende reactie. Chemical & Engineering News Archive 1996, 74, 4, 6-7. Opgehaald van pubs.acs.org.
  4. Sajjad, M. en Kim, K.S. (2016). Extractie van extracellulaire polymere stoffen uit actief slib met natriumoxalaat. Int. J. Environ. Sci Technol. 13, 1697-1706 (2016). Opgehaald van link.springer.com.
  5. Jeffrey, G.A. en Parry, G.S. (1954). De kristalstructuur van natriumoxalaat. J. Am. Chem. Soc. 1954, 76, 21, 5283-5286. Opgehaald van pubs.acs.org.
  6. Okuwaki, A. et al. (1984). Productie van oxalaat door oxidatie van steenkool met zuurstof in een geconcentreerde natriumhydroxide-oplossing. Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 1984, 23, 648-651. Opgehaald van pubs.acs.org.
  7. Hefter, G. et al .; (2018). Oplosbaarheid van natriumoxalaat in geconcentreerde elektrolytoplossingen. J Chem & Eng-gegevens. 2018, 63, 3, 542-552. Opgehaald van pubs.acs.org.
  8. The, K. I. (1992). Werkwijze voor de bereiding van oxaalzuur en natriumwaterstofoxalaat uit ruw natriumoxalaat. ONS. Octrooi nr. 5.171.887. 15 december 1992. Hersteld van freepatentsonline.com.

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.