SODIO CITRATO (C6H5O7NA3): STRUTTURA, USI, PROPRIETÀ - CHIMICA - 2025

Il citrato di sodio è il sale di sodio dell'acido citrico. Esso è costituito da un anione citrato C ₆ H ₅ O ₇ ^{3 -} e tre sodio Na ⁺ cationi . La sua formula molecolare è C ₆ H ₅ O ₇ Na ₃ o nella sua forma espansa: NaOOC-CH ₂ -C (COONa) (OH) -CH ₂ -COONa. Il citrato di sodio è la base coniugata dell'acido citrico, cioè si ottiene teoricamente da quest'ultimo sostituendo ogni protone H ⁺ di –COOH con un sodio Na ⁺ .

Può essere preparato in forma anidra (senza acqua nella sua composizione) o nella sua forma idrata con 2 o 5 molecole di acqua. È un composto che quando è anidro (senza acqua) tende ad assorbire l'acqua dall'ambiente.

Molecola di citrato trisodico. Autore: Marilú Stea.

Il citrato di sodio agisce come un tampone, questo significa che stabilizza il pH, che è una misura dell'acidità o basicità di una soluzione acquosa. Ha anche la proprietà di formare un composto stabile con ioni calcio Ca ²⁺ , citrato di calcio .

Viene utilizzato nell'industria alimentare, ad esempio, per evitare che il latte vaccino formi grumi difficili da digerire per i bambini.

Nei laboratori di bioanalisi viene utilizzato per prevenire la coagulazione del sangue prelevato dai pazienti per determinati esami. Inoltre impedisce la coagulazione del sangue utilizzato nelle trasfusioni. Trova largo impiego nei detergenti privi di fosfati perché non inquinante.

Struttura

Il citrato trisodico è costituito da tre ioni sodio Na ⁺ e uno ione citrato.

Lo ione citrato è costituito da una catena di tre atomi di carbonio a cui sono attaccati 3 carbossilati –COO ^- (uno per ogni atomo di carbonio) e un idrossile –OH al carbonio centrale.

Ciascuno dei 3 ioni Na ⁺ è collegato a un gruppo –COO ^- .

Struttura del citrato trisodico. Jü. Fonte: Wikimedia Commons.

Nomenclatura

- Citrato di sodio

- Citrato trisodico

- 2-idrossipropan-1,2,3-tricarbossilato di trisodio

Proprietà

Stato fisico

Solido cristallino bianco o incolore.

Peso molecolare

258,07 g / mol

Punto di fusione

300 ºC

solubilità

È molto solubile in acqua: 42,5 g / 100 mL a 25 ºC. È praticamente insolubile in alcool.

pH

Una soluzione acquosa al 5% di citrato di sodio ha un pH compreso tra 7,5 e 9,0, cioè è leggermente alcalina.

Proprietà chimiche

Il citrato di sodio è un tampone, il che significa che stabilizza il pH, che è una misura dell'acidità o dell'alcalinità di una soluzione acquosa. Stabilizzando il pH, il citrato non consente alla soluzione di diventare acida o alcalina al di sopra di determinati valori.

Quando ci sono protoni in eccesso, H ⁺ li porta a convertire i loro gruppi –COO ^- in gruppi –COOH. Viceversa, se ci sono molti gruppi OH ^- cede i protoni dei suoi gruppi –COOH e li converte in –COO ^- .

Quando viene trasformato dall'organismo, fornisce 3 molecole di HCO ₃ ^- per ogni molecola di citrato.

Altre proprietà

I suoi cristalli sono deliquescenti, cioè assorbono l'acqua dall'aria. Il citrato di sodio diidrato è più stabile nell'aria.

Se il diidrato viene riscaldato, quando raggiunge i 150 ° C diventa anidro (senza acqua).

Come l'acido citrico, il citrato di sodio ha un sapore aspro.

Ottenere

Il citrato di sodio viene solitamente prodotto aggiungendo carbonato di sodio a una soluzione di acido citrico fino alla cessazione dell'effervescenza. L'effervescenza è dovuta all'evoluzione dell'anidride carbonica CO ₂ :

Na ₂ CO ₃ + Acido citrico → Sodio citrato + CO ₂ ↑

L'acqua viene quindi evaporata dalla soluzione per cristallizzare il prodotto.

Può anche essere preparato trattando una soluzione di solfato di sodio con citrato di calcio:

Na ₂ SO ₄ + citrato di calcio → citrato di sodio + CaSO ₄ ↓

La soluzione viene filtrata per rimuovere il CaSO ₄ solido che è precipitato. La soluzione viene quindi concentrata e quindi il citrato di sodio cristallizza.

Posizione nella natura

Il citrato di sodio è la base coniugata dell'acido citrico, che è un composto naturale che si trova in tutti gli organismi viventi poiché fa parte del loro metabolismo, che è il meccanismo per lo sviluppo di energia nelle cellule.

applicazioni

Nell'industria alimentare

Il citrato di sodio ha vari usi nell'industria alimentare, ad esempio come regolatore di acidità, sequestrante, stabilizzante, tensioattivo o emulsionante.

Viene utilizzato in bevande, dessert surgelati e formaggi speciali, tra gli altri prodotti.

Permette di evitare la coagulazione del latte, quindi viene aggiunto al latte vaccino che viene utilizzato per l'alimentazione dei bambini in allattamento. In questo modo lo stomaco dei bambini non crea coaguli o cagliata dura di difficile digestione.

Il citrato di sodio può essere aggiunto al latte in modo che non si formino grumi nello stomaco. Autore: Couleur. Fonte: Pixabay.

Viene utilizzato per accelerare la fissazione del colore nella carne di maiale o manzo stagionata, cioè carne trattata per prevenire il deterioramento. In questi viene sostituito fino al 50% di acido ascorbico.

Carne di maiale stagionata che probabilmente contiene citrato di sodio. Autore: Ben Kerckx. Fonte: Pixabay.

Aiuta anche a prevenire la coagulazione del sangue nella carne fresca (come le bistecche).

In medicina

È usato come agente alcalinizzante, poiché neutralizza l'eccesso di acido nel sangue e nelle urine. È indicato per il trattamento dell'acidosi metabolica che si verifica quando il corpo produce troppo acido.

Una volta ingerito, lo ione citrato diventa ione bicarbonato che è un agente alcalinizzante sistemico (cioè dell'intero organismo) e di conseguenza gli ioni H ⁺ vengono neutralizzati , il pH del sangue aumenta e l'acidosi viene invertita o eliminata. .

Il citrato di sodio funge da agente neutralizzante per il mal di stomaco.

È usato come espettorante e sudorifero. Ha un'azione diuretica. Aumenta l'escrezione urinaria di calcio, motivo per cui viene utilizzato nell'ipercalcemia, ovvero quando c'è un eccesso di calcio nel sangue.

Serve anche a facilitare la rimozione del piombo in caso di avvelenamento da piombo.

Se somministrato in eccesso, può causare alcalosi, spasmi muscolari dovuti a malfunzionamento della ghiandola paratiroidea e depressione della funzione cardiaca a causa di una diminuzione del livello di calcio nel sangue, tra gli altri sintomi.

Il citrato di sodio è utilizzato nelle trasfusioni. Viene aggiunto al sangue insieme al destrosio per impedirne la coagulazione.

Conservato il sangue per le trasfusioni. Probabilmente contiene citrato di sodio. Autore: Kshirl02. Fonte: Pixabay.

Normalmente il fegato metabolizza rapidamente il citrato ottenuto con la trasfusione, tuttavia, durante trasfusioni di grandi quantità, la capacità del fegato può essere superata.

In questi casi, poiché il citrato forma un complesso con il calcio, ne risulta una diminuzione dello ione calcio Ca ²⁺ nel sangue. Questo può portare a vertigini, tremori, formicolio, ecc. Pertanto le trasfusioni devono essere eseguite lentamente.

Nell'industria farmaceutica

Tra molti altri usi viene utilizzato per prevenire l'oscuramento di farmaci in cui sono presenti ferro e tannini.

Negli esami del sangue

Viene utilizzato come anticoagulante nella raccolta del sangue o quando deve essere conservato, in quanto agisce come chelante degli ioni calcio Ca ²⁺ , cioè si lega agli ioni calcio, formando citrato di calcio che non viene ionizzato.

Viene utilizzato nei test di coagulazione e per determinare la velocità di sedimentazione dei globuli rossi.

Analisi del sangue. Autore: Bokskapet. Fonte: Pixabay.

Viene utilizzato come anticoagulante durante la plasmaferesi, una procedura per rimuovere dal sangue le sostanze in eccesso dannose per l'organismo.

Nella sintesi delle nanoparticelle

È usato come stabilizzante nella sintesi di nanoparticelle d'oro. Il citrato trisodico diidrato viene aggiunto all'acido cloroaurico, formando una sospensione rosso vino.

Il citrato di sodio funge da agente riducente e antiaggregante, poiché si adsorbe sulle nanoparticelle.

A causa della carica negativa del citrato le particelle si respingono a vicenda evitando l'agglomerazione e formando una dispersione stabile. Maggiore è la concentrazione di citrato, più piccole sono le particelle.

Queste nanoparticelle vengono utilizzate per preparare biosensori medici.

In detersivi ecologici

Il citrato di sodio è ampiamente utilizzato nei detergenti liquidi privi di fosfati. Questo perché il suo comportamento ambientale è innocuo in quanto è un metabolita presente in tutti gli organismi viventi.

È facilmente biodegradabile e debolmente tossico per la vita acquatica. Per questo motivo è considerato un detergente con caratteristiche ecocompatibili.

Nel miglioramento dello sfruttamento delle sabbie bituminose

Le sabbie bituminose sono formazioni sabbiose ricche di bitume o catrame, un materiale simile al petrolio.

Il citrato di sodio è stato testato con successo in combinazione con idrossido di sodio NaOH per estrarre olio dalle sabbie bituminose.

Si pensa che unendo il citrato all'arenaria, gli ioni –COO ^- del citrato formino un gran numero di cariche negative sulle particelle di silice. Questo produce una migliore separazione della sabbia dal bitume semplicemente repellendo le cariche negative della ghiaia dalle cariche negative del bitume.

In altre applicazioni

Viene utilizzato in fotografia, per rimuovere tracce di metalli, nella galvanica e per rimuovere SO ₂ dai gas di scarico.

Riferimenti

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