NATRI BISULFIT (NAHSO3): CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT, SỬ DỤNG, THU ĐƯỢC - HÓA HỌC - 2025

Các bisulfit natri là một rắn vô cơ bao gồm một ion Na + Na ⁺ và ion bisulfit HSO ₃ ^- . Công thức hóa học của nó là NaHSO ₃ . Nó là một chất rắn kết tinh màu trắng và do đặc tính chống oxy hóa nên nó được sử dụng rộng rãi như một chất bảo quản thực phẩm (ví dụ trong một số loại mứt).

NaHSO ₃ là một hợp chất hóa học có tính khử, ngược lại với chất oxy hóa, và vì lý do này, nó hoạt động như một chất chống oxy hóa trong nhiều ứng dụng của nó, chẳng hạn như trong các sản phẩm ăn được, vì nó ngăn ngừa sự hư hỏng của chúng.

Một số loại mứt thương mại có chứa natri bisulfit NaHSO ₃ . Tác giả: OpenClipart-Vectors. Nguồn: Pixabay.

Tuy nhiên, việc sử dụng này đã bị nghi ngờ vì các trường hợp hen suyễn đã được báo cáo ở những người sau khi họ ăn thực phẩm có chứa natri bisulfit. Nó thậm chí còn được cho là phá hủy vitamin B1 trong những thứ này.

Các tổ chức y tế quốc tế đã hạn chế sử dụng nó đối với lượng vi lượng trong thực phẩm.

Tuy nhiên, natri bisulfit có nhiều ứng dụng khác, chẳng hạn như lấy iốt, làm chất chống nhiễm khuẩn, làm trắng vải, để tiêu hóa gỗ trong quá trình chuẩn bị bột giấy, làm chất khử trùng cho thùng bia và rượu. , Vân vân.

Cấu tạo hóa học

Natri bisulfit được tạo thành từ cation natri Na ⁺ và anion HSO ₃ ^- bisulfit .

Cấu trúc hóa học của natri bisulfit NaHSO ₃ . 181. Nguồn: Wikimedia Commons.

Trong dung dịch nước, bisulfit tạo thành 4 loại. Trong dung dịch loãng có sự cân bằng giữa các cấu trúc như hình dưới đây:

Cấu trúc của ion bisulfit HSO ₃ ^- trong dung dịch nước loãng. Tác giả: Marilú Stea.

Khi nồng độ tăng lên, hai phân tử bisulfit tương tác với nhau, tạo thành ion pyrosulfit S ₂ O ₅ ^2- :

Cấu trúc của ion bisulfit trong dung dịch nước đậm đặc. Tác giả: Marilú Stea.

Danh pháp

-Sodium bisulfit

-Sodium hydrogensulfite

-Sodium hydrosunfit.

Tính chất

Tình trạng thể chất

Chất rắn màu trắng kết tinh.

Trọng lượng phân tử

104,06 g / mol

Độ nóng chảy

Nó bị phân hủy.

Tỉ trọng

1,48 g / cm ³ ở 20 ° C.

Độ hòa tan

Hòa tan trong nước: 29 g / 100 g nước.

độ pH

Các dung dịch của nó có tính axit, với độ pH từ 2,5 đến 5,5.

Tính chất hóa học

Trong dung dịch nước, natri bisulfit NaHSO ₃ phân tách thành các ion của nó: cation natri Na ⁺ và anion bisulfit HSO ₃ ^- .

Nếu natri bisulfit tiếp xúc với không khí, nó mất một lượng SO ₂ và bị oxi hóa chậm thành Na ₂ SO ₄ sunfat .

Nếu đun nóng để phân hủy, nó phát ra khói oxit lưu huỳnh và natri monoxit.

Nó là một chất khử, ngược lại với chất oxi hóa. Và vì lý do này, nó có thể hoạt động như một chất chống oxy hóa.

Nó có mùi lưu huỳnh nhẹ. Nó không dễ cháy.

Rủi ro

Natri bisulfit NaHSO ₃ là chất kích ứng da và mô mạnh. Bụi gây kích ứng mắt, mũi và cổ họng. Ăn vào gây kích thích dạ dày. Liều lượng lớn có thể gây đau bụng dữ dội, tiêu chảy, trầm cảm và tử vong.

Nó không dễ bắt lửa nhưng nếu đun nóng nó sẽ tạo ra khí khó chịu và độc hại.

Thu được

Nó được điều chế bằng cách bão hòa dung dịch natri cacbonat Na ₂ CO ₃ với lưu huỳnh đioxit SO ₂ và kết tinh từ dung dịch.

Các ứng dụng

Trong ngành công nghiệp giấy và bột giấy

NaHSO ₃ được sử dụng trong quá trình phân hủy gỗ, để sau đó nó có thể được chuyển thành giấy. Nó cũng dùng như một chất tẩy trắng bột giấy.

Nó cũng được sử dụng để loại bỏ clo khi bột giấy đã được tẩy trắng với nó.

Trong ngành công nghiệp thực phẩm

Natri bisulfit, do tính chất khử của nó, hoạt động như một chất chống oxy hóa.

Nó được sử dụng như một chất bảo quản trong một số lượng lớn thực phẩm và đồ uống, bao gồm cả rượu và bia, để ngăn ngừa hư hỏng và cải thiện hương vị.

Nó được sử dụng để làm trắng thực phẩm, chẳng hạn như một số loại tinh bột ăn được.

Nó làm giảm hoặc ngăn ngừa sự hư hỏng của thực phẩm, cho phép điều hòa bột được sử dụng trong bánh nướng và dùng để làm mềm hạt ngô trong quá trình xay ướt, trong số các ứng dụng khác.

Ngoài việc kiểm soát quá trình lên men rượu và bia, nó hoạt động như một chất khử trùng trong quá trình sản xuất vì nó được dùng như một chất khử trùng và chất diệt nấm trong thùng và thùng.

Thùng rượu hoặc bia đôi khi được khử trùng bằng natri bisulfit NaHSO ₃ . Tác giả: Clker-Free-Vector-Images. Nguồn: Pixabay.

Trong trái cây khô, nó được tìm thấy ở nồng độ trên 100 ppm (ppm có nghĩa là "phần triệu"), trong nhiều loại thực phẩm khác, nó được tìm thấy với nồng độ từ 10 đến 100 ppm, chẳng hạn như khoai tây đông lạnh và khô, dưa chua, nước sốt và mứt.

Thực phẩm muối chua thương mại thường chứa natri bisulfit NaHSO ₃ . Tác giả: Ảnh Mix. Nguồn: Pixabay.

Tranh cãi về việc sử dụng nó trong thực phẩm

Đã có một số lo ngại về tác dụng độc hại trước mắt và lâu dài của natri bisulfit trong thực phẩm. Có những ý kiến ​​khác nhau.

Có những báo cáo về phản ứng có hại ở bệnh nhân hen suyễn, một bệnh về đường hô hấp, sau khi ăn thực phẩm có NaHSO ₃ . Các nguồn khác chỉ ra rằng ion bisulfit có thể phá hủy vitamin B1 hoặc thiamine.

Cô bé hít một hơi thuốc để cắt cơn hen. Tác giả: OpenClipart-Vectors. Nguồn: Pixabay.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu vào năm 1985 đã phát hiện ra rằng natri bisulfit giúp bảo vệ chống lại các tác nhân hóa học và bức xạ, đồng thời ức chế hoặc ngăn chặn sự biến đổi của các tế bào thành ung thư. Liều thấp là tốt nhất.

Tác dụng bảo vệ này đã được giải thích dựa trên các đặc tính khử hoặc chống oxy hóa của nó và theo cách này, nó có thể tấn công các gốc tự do.

Mặt khác, Tổ chức Y tế Thế giới, hay WHO (viết tắt của nó trong tiếng Anh là Tổ chức Y tế Thế giới), khuyến cáo mức tiêu thụ hàng ngày có thể chấp nhận được là khoảng 0,7 mg / kg cân nặng của một người.

Điều đó có nghĩa là không nên vượt quá số tiền đó.

Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ, hoặc USFDA, đã phân loại natri bisulfit là "thường được công nhận là an toàn".

Trong các ứng dụng nông nghiệp

Được sử dụng ở nồng độ thấp, NaHSO ₃ hoạt động như một chất điều hòa sinh trưởng thực vật, để cải thiện quang hợp và thúc đẩy năng suất cây trồng.

Nó đã được thử nghiệm cho mục đích này trên nhiều loại cây khác nhau, chẳng hạn như cây dâu tây và cây chè.

Cây dâu tây cải thiện năng suất của chúng với một lượng nhỏ NaHSO ₃ trong nước tưới. Tác giả: Alyssapy. Nguồn: Pixabay.

Nó là thành phần hoạt tính trong nhiều loại thuốc trừ sâu và chất diệt khuẩn.

Trong môi trường nước, nó cũng có thể đẩy nhanh quá trình chuyển hóa một số chất diệt cỏ thành các sản phẩm ít độc hơn bằng cách loại bỏ clo.

Trong việc lấy iốt

NaHSO ₃ là hợp chất khử được sử dụng để giải phóng iốt khỏi natri iotat NaIO ₃ . Đây là một trong những cách để lấy iốt từ các nguồn như nitro từ Chile hoặc một số vùng nước mặn.

Sau khi kết tinh natri nitrat từ dung dịch nitrat Chile thô, dung dịch NaIO ₃ còn lại được xử lý bằng natri bisulfit NaHSO ₃ , tạo ra iốt tự do.

2 NaIO ₃ + 5 NaHSO ₃ → 3 NaHSO ₄ + Na ₂ SO ₄ + I ₂

Trong ngành nội thất và gỗ

NaHSO ₃ đã được thử nghiệm để sửa đổi protein đậu nành và cải thiện tính chất kết dính của chúng với gỗ để dán các miếng gỗ lại với nhau để chuẩn bị cho ví dụ như ván dăm, bìa cứng hoặc giấy bồi , ván ép, v.v. Tất cả điều này cho đồ nội thất hoặc bảng, trong số các ứng dụng khác nhau.

Kết tụ của dăm gỗ hoặc tàn dư. Tác giả: Titus Tscharntke. Nguồn: Wikimedia Commons.

Điều này được thực hiện để thay thế các chất kết dính dựa trên formaldehyde truyền thống vì cả trong quá trình sản xuất và trong quá trình sử dụng chúng đều có xu hướng giải phóng formaldehyde vào khí quyển, là một hợp chất độc hại.

Natri bisulfit cải thiện hàm lượng chất rắn của chất kết dính protein đậu nành, và giảm độ nhớt của nó, cải thiện tính lưu động của nó, do đó nó thâm nhập tốt hơn vào các lỗ rỗng của gỗ, tăng sự gắn kết với nó và giữa các miếng.

Chất kết dính protein đậu nành biến tính NaHSO ₃ có khả năng chống thấm nước tốt và độ ổn định lưu trữ tuyệt vời do hoạt động chống oxy hóa của natri bisulfit.

Điều này khẳng định rằng chất kết dính protein đậu nành biến tính NaHSO ₃ có thể so sánh với chất kết dính gốc formaldehyde và có thể được sử dụng trong ngành công nghiệp gỗ và nội thất, ít gây ô nhiễm hơn.

Trong các ứng dụng khác nhau

Nó có nhiều công dụng, thường dựa trên đặc tính khử của nó (ngược lại với chất oxy hóa). Đây là một số ứng dụng.

-Trong nhiếp ảnh.

-Trong thuộc da, để loại bỏ lông ở da.

-Công dụng trị liệu: chống nhiễm trùng. Nó được sử dụng như một chất chống oxy hóa trong một số loại thuốc nhỏ mắt.

-Trong việc khai thác khí tự nhiên bằng phương pháp nứt vỡ thủy lực.

-Trong màu của sợi, nó được sử dụng để chuẩn bị tắm nóng hoặc lạnh, để hòa tan một số thuốc nhuộm hoặc chất tạo màu.

-Là chất giảm giặt hoặc tẩy trắng, làm trắng len, tơ tằm và sợi thực vật.

-Trong các phòng thí nghiệm hóa học để loại bỏ vết bẩn bằng pemanganat trên da và quần áo. Trong các phòng thí nghiệm hóa sinh như một chất bảo quản chất lỏng hoặc dung dịch có thể xấu đi theo thời gian. Là một thuốc thử hóa học.

-Đối với sự đông tụ của mủ cao su.

-Trong ngành công nghiệp mỹ phẩm như một chất chống oxy hóa.

- Chất khử trùng và chất tẩy trắng.

-Trong xử lý nước thải loại bỏ clo được sử dụng trong công đoạn khử trùng cuối cùng và xả nước đã xử lý ra môi trường.

Bể chứa natri bisulfit trong nhà máy xử lý nước thải ở California, nơi nó được sử dụng để khử clo dư trước khi nước tinh khiết được thải ra môi trường. Grendelkhan. Nguồn: Wikimedia Commons.

Người giới thiệu

1. Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ. (2019). Natri bisulfit. Đã khôi phục từ pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Qi, G. và cộng sự. (2013). Độ kết dính và các tính chất lý hóa của protein đậu nành được biến tính bằng natri Bisulfit. J Am Oil Chem Soc (2013) 90: 1917-1926. Được khôi phục từ aocs.onlinelibrary.wiley.com.
3. Borek, C. và cộng sự. (Năm 1985). Natri bisulfit bảo vệ chống lại sự biến đổi do phóng xạ và hóa học gây ra trong phôi chuột hamster và tế bào C3H / 10T-1/2 của chuột. Toxicol Ind Health 1985Sep; 1 (1): 69-74. Được khôi phục từ journals.sagepub.com.
4. Friedler, E. và cộng sự. (2015). Một cách tiếp cận giám sát tích cực liên tục để xác định các kết nối chéo giữa nước uống và hệ thống phân phối nước thải. Đánh giá Môi trường (2015) 187: 131. Được khôi phục từ link.springer.com.
5. Cotton, F. Albert và Wilkinson, Geoffrey. (1980). Hóa học Vô cơ nâng cao. Ấn bản thứ tư. John Wiley và các con trai.
6. Chương trình Nước sạch Sunnyvale. (2019). Quy hoạch tổng thể nhà máy kiểm soát ô nhiễm nước. Phục hồi từ sunnyvalecleanwater.com.
7. Barros Santos, C. (2008). Các chất phụ gia trong thực phẩm của người Tây Ban Nha và luật pháp quy định việc cho phép và sử dụng chúng. Sách Tầm nhìn. Đã khôi phục từ books.google.co.ve.