Struktur, Eigenschaften, Verwendung, Herstellung von Natriumbisulfit (NaHSO3)

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Philip Kelley
Struktur, Eigenschaften, Verwendung, Herstellung von Natriumbisulfit (NaHSO3)

Das Natriumbisulfit ist ein anorganischer Feststoff, der durch ein Natriumion Na gebildet wird+ und ein Bisulfition HSO3-. Seine chemische Formel lautet NaHSO3. Es ist ein weißer kristalliner Feststoff und wird aufgrund seiner antioxidativen Eigenschaften häufig als Lebensmittelkonservierungsmittel verwendet (zum Beispiel in einigen Marmeladen)..

Das NaHSO3 Es ist eine reduzierende chemische Verbindung, die das Gegenteil von Oxidationsmittel ist, und aus diesem Grund wirkt es in vielen seiner Anwendungen, wie beispielsweise in essbaren Produkten, als Antioxidationsmittel, da es deren Verschlechterung verhindert.

Einige handelsübliche Marmeladen enthalten Natriumbisulfit NaHSO3. Autor: OpenClipart-Vektoren. Quelle: Pixabay.

Diese Verwendung wurde jedoch in Frage gestellt, da bei Menschen Fälle von Asthma gemeldet wurden, nachdem sie Lebensmittel gegessen haben, die Natriumbisulfit enthalten. Es wird sogar gesagt, dass es Vitamin B1 in diesen zerstört.

Internationale Gesundheitsorganisationen haben ihre Verwendung auf Mikromengen in Lebensmitteln beschränkt.

Natriumbisulfit hat jedoch viele andere Verwendungszwecke, wie zum Beispiel die Gewinnung von Jod als Antiinfektivum zum Aufhellen von Geweben, zur Verdauung von Holz während der Herstellung von Papierzellstoff, als Desinfektionsmittel für Bier- und Weinfässer usw..

Artikelverzeichnis

  • 1 Chemische Struktur
  • 2 Nomenklatur
  • 3 Eigenschaften
    • 3.1 Physikalischer Zustand
    • 3.2 Molekulargewicht
    • 3.3 Schmelzpunkt
    • 3.4 Dichte
    • 3.5 Löslichkeit
    • 3,6 pH
    • 3.7 Chemische Eigenschaften
    • 3.8 Risiken
  • 4 Erhalten
  • 5 Verwendungen
    • 5.1 In der Zellstoff- und Papierindustrie
    • 5.2 In der Lebensmittelindustrie
    • 5.3 Kontroverse über die Verwendung in Lebensmitteln
    • 5.4 In landwirtschaftlichen Anwendungen
    • 5.5 Bei der Gewinnung von Jod
    • 5.6 In der Möbel- und Holzindustrie
    • 5.7 In verschiedenen Anwendungen
  • 6 Referenzen

Chemische Struktur

Natriumbisulfit besteht aus einem Natriumkation Na+ und ein Bisulfitanion HSO3-.

Chemische Struktur von Natriumbisulfit NaHSO3. Edgar181 [gemeinfrei]. Quelle: Wikimedia Commons.

In wässrigen Lösungen bildet Bisulfit 4 Spezies. In verdünnter Lösung besteht ein Gleichgewicht zwischen den unten gezeigten Strukturen:

HSO-Bisulfit-Ionenstrukturen3- in verdünnter wässriger Lösung. Verfasser: Marilú Stea.

Wenn die Konzentration ansteigt, interagieren zwei Bisulfitmoleküle miteinander und bilden das Pyrosulfition S.zweiODER5zwei-::

Strukturen des Bisulfitionen in konzentrierter wässriger Lösung. Verfasser: Marilú Stea.

Nomenklatur

-Natriumbisulfit

-Natriumhydrogensulfit

-Natriumhydrogensulfit.

Eigenschaften

Körperlicher Status

Festes weißes kristallines.

Molekulargewicht

104,06 g / mol

Schmelzpunkt

Es zersetzt sich.

Dichte

1,48 g / cm3 bei 20 ºC.

Löslichkeit

Wasserlöslich: 29 g / 100 g Wasser.

pH

Seine Lösungen sind sauer und haben einen pH-Wert zwischen 2,5 und 5,5.

Chemische Eigenschaften

In wässriger Lösung Natriumbisulfit NaHSO3 trennt sich in seine Ionen: das Natriumkation Na+ und das Bisulfitanion HSO3-.

Wenn Natriumbisulfit Luft ausgesetzt wird, verliert es etwas SOzwei und oxidiert langsam zu Na-SulfatzweiSW4.

Wenn es zur Zersetzung erhitzt wird, gibt es Dämpfe von Schwefeloxiden und Natriummonoxid ab..

Es ist ein Reduktionsmittel, das das Gegenteil von Oxidationsmittel ist. Und aus diesem Grund kann es sich wie ein Antioxidans verhalten.

Es riecht leicht nach Schwefel. Es ist nicht brennbar.

Risiken

NaHSO-Natriumbisulfit3 Es ist ein starker Reizstoff für Haut und Gewebe. Staub reizt Augen, Nase und Rachen. Wenn es verschluckt wird, reizt es den Magen. Hohe Dosen können zu heftigen Koliken, Durchfall, Depressionen und zum Tod führen..

Es ist nicht brennbar, aber wenn es erhitzt wird, entstehen reizende und giftige Gase.

Erhalten

Es wird durch Sättigen einer Natriumcarbonatlösung Na hergestelltzweiCO3 mit Schwefeldioxid SOzwei und kristallisiert in Lösung.

Anwendungen

In der Zellstoff- und Papierindustrie

Das NaHSO3 Es wird bei der Verdauung von Holz verwendet, damit es später zu Papier werden kann. Es dient auch als Zellstoffbleiche.

Es wird auch verwendet, um Chlor zu entfernen, wenn Papierzellstoff damit gebleicht wurde..

In der Lebensmittelindustrie

Natriumbisulfit wirkt aufgrund seiner reduzierenden Eigenschaft als Antioxidans.

Es wird als Konservierungsmittel in einer Vielzahl von Lebensmitteln und Getränken, einschließlich Wein und Bier, verwendet, um Verderb zu verhindern und den Geschmack zu verbessern.

Es wird verwendet, um Lebensmittel wie bestimmte essbare Stärken aufzuhellen.

Es reduziert oder verhindert den Verderb von Lebensmitteln, ermöglicht das Konditionieren des in Backwaren verwendeten Teigs und dient unter anderem dazu, die Maiskörner beim Nassmahlen zu erweichen.

Zusätzlich zur Kontrolle der Fermentation von Wein und Bier wirkt es bei seiner Herstellung als Antiseptikum, da es als Sterilisator und Fungizid in Fässern und Bottichen dient..

Wein- oder Bierfässer werden manchmal mit Natriumbisulfit NaHSO desinfiziert3. Autor: Clker-Free-Vector-Images. Quelle: Pixabay.

In getrockneten Früchten ist es in Konzentrationen über 100 ppm enthalten (ppm bedeutet „parts per million“), in vielen anderen Lebensmitteln in Konzentrationen zwischen 10 und 100 ppm, wie gefrorenen und getrockneten Kartoffeln, Gurken, Saucen und Marmeladen.

Kommerzielle eingelegte Lebensmittel enthalten häufig Natriumbisulfit-NaHSO3. Autor: Photo Mix. Quelle: Pixabay.

Kontroverse über seine Verwendung in Lebensmitteln

Es gab einige Bedenken hinsichtlich der unmittelbaren und langfristigen toxischen Wirkungen von Natriumbisulfit in Lebensmitteln. Es gibt unterschiedliche Meinungen.

Es gibt Berichte über Nebenwirkungen bei Patienten mit Asthma, einer Atemwegserkrankung, nach Einnahme von Nahrungsmitteln mit NaHSO3. Andere Quellen weisen darauf hin, dass das Bisulfition Vitamin B1 oder Thiamin zerstören kann.

Kleines Mädchen schnaubt ein Medikament, um Asthma zu lindern. Autor: OpenClipart-Vektoren. Quelle: Pixabay.

Einige Forscher fanden jedoch 1985 heraus, dass Natriumbisulfit zum Schutz vor Strahlung und chemischen Mitteln dient und die Umwandlung von Zellen in Krebs hemmt oder verhindert. Niedrige Dosen sind die besten.

Diese Schutzwirkung wurde aufgrund seiner reduzierenden oder antioxidativen Eigenschaften erklärt und erklärt, dass sie auf diese Weise freie Radikale angreifen könnte.

Auf der anderen Seite die Weltgesundheitsorganisation oder WHO (für ihr Akronym in Englisch Weltgesundheitsorganisation) empfiehlt als akzeptable tägliche Einnahme etwa 0,7 mg / kg des Gewichts der Person.

Das heißt, es wird empfohlen, diesen Betrag nicht zu überschreiten..

Die US-amerikanische Food and Drug Administration (USFDA). US Food and Drug Administration), klassifiziert Natriumbisulfit als "allgemein als sicher anerkannt".

In landwirtschaftlichen Anwendungen

NaHSO wird in geringen Konzentrationen verwendet3 dient als Regulator des Pflanzenwachstums, um die Photosynthese zu verbessern und den Ernteertrag zu fördern.

Zu diesem Zweck wurde es in verschiedenen Pflanzenarten wie Erdbeer- und Teepflanzen getestet..

Erdbeerpflanzen verbessern ihren Ertrag mit geringen Mengen NaHSO3 in Bewässerungswasser. Autor: Alyssapy. Quelle: Pixabay.

Es ist der Wirkstoff in vielen Pestiziden und Bioziden.

In Gewässern kann es auch die Umwandlung bestimmter Herbizide in weniger toxische Produkte beschleunigen, indem Chlor eliminiert wird..

Bei der Gewinnung von Jod

Das NaHSO3 ist die reduzierende Verbindung, die zur Freisetzung von Jod aus Natriumjodat NaIO verwendet wird3. Dies ist eine der Möglichkeiten, um Jod aus Quellen wie Nitro aus Chile oder einigen Salzwässern zu gewinnen.

Nach dem Kristallisieren des Natriumnitrats aus der rohen chilenischen Nitratlösung verbleibt eine NaIO-Lösung3 welches mit Natriumbisulfit NaHSO behandelt wird3, Erzeugung von freiem Jod.

2 NaIO3 + 5 NaHSO3 → 3 NaHSO4 + N / AzweiSW4 + ichzwei

In der Möbel- und Holzindustrie

Das NaHSO3 Es wurde getestet, um Sojaproteine ​​zu modifizieren und ihre Haftungseigenschaften mit Holz zu verbessern, um Holzstücke zusammenzukleben, um beispielsweise Spanplatten, Pappe oder Pappmaché, Sperrholz usw. herzustellen. All dies für Möbel oder Bretter, unter verschiedenen Anwendungen.

Agglomerat von Hackschnitzeln oder Resten. Autor: Titus Tscharntke [Public Domain]. Quelle: Wikimedia Commons.

Dies geschieht, um herkömmliche Klebstoffe auf Formaldehydbasis zu ersetzen, da sie sowohl in ihrem Herstellungsprozess als auch während ihrer Verwendung dazu neigen, Formaldehyd in die Atmosphäre freizusetzen, die eine toxische Verbindung ist..

Natriumbisulfit verbessert den Feststoffgehalt des Sojaproteinklebers und verringert seine Viskosität, wodurch seine Fließfähigkeit verbessert wird, so dass es besser in die Poren des Holzes eindringt und dessen Kohäsion mit ihm und zwischen den Stücken erhöht..

Der NaHSO-modifizierte Sojaproteinkleber3 hat eine gute Wasserbeständigkeit und ausgezeichnete Lagerstabilität aufgrund der antioxidativen Wirkung von Natriumbisulfit.

Dies bestätigt, dass NaHSO Sojaproteinklebstoffe modifiziert hat3 sind mit Klebstoffen auf Formaldehydbasis vergleichbar und können in der Möbel- und Holzindustrie eingesetzt werden, da sie weniger umweltschädlich sind.

In verschiedenen Anwendungen

Es hat mehrere Verwendungszwecke, im Allgemeinen basierend auf seinen reduzierenden Eigenschaften (was das Gegenteil von Oxidationsmittel ist). Hier sind einige Anwendungen.

-In der Fotografie.

-Beim Ledergerben, um Haare von Häuten zu entfernen.

-Therapeutische Anwendungen: antiinfektiös. Es wird als Antioxidans in einigen Augentropfen verwendet.

-Bei der Gewinnung von Erdgas durch hydraulisches Brechen.

-Beim Färben von Fasern wird es zur Herstellung von heißen oder kalten Badewannen verwendet, um bestimmte Farbstoffe oder Farbstoffe zu solubilisieren.

-Als Reduktionsmittel beim Waschen oder Bleichen, um Wolle, Seide und Pflanzenfasern aufzuhellen.

-In Chemielabors, um Permanganatflecken von Haut und Kleidung zu entfernen. In biochemischen Labors als Konservierungsmittel für Flüssigkeiten oder Lösungen, die sich mit der Zeit verschlechtern können. Als chemisches Reagenz.

-Zur Koagulation von Kautschuklatex.

-In der Kosmetikindustrie als Antioxidans.

-Desinfektionsmittel und Bleichmittel.

-Bei der Abwasserbehandlung wird das in der letzten Desinfektionsstufe verwendete Chlor entfernt und das bereits aufbereitete Wasser an die Umwelt abgegeben.

Natriumbisulfit-Tank in einer kalifornischen Kläranlage, in dem überschüssiges Chlor entfernt wird, bevor gereinigtes Wasser an die Umwelt abgegeben wird. Grendelkhan [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Quelle: Wikimedia Commons.

Verweise

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