クエン酸ナトリウム（C6H5O7NA3）：構造、用途、特性 - 化学 - 2025

クエン酸ナトリウムは、クエン酸のナトリウム塩です。これは、クエン酸アニオンCから構成されている₆ H ₅ O ₇ ^{3 -}三のナトリウムのNa ⁺陽。その分子式は、C ₆ H ₅ O ₇ Na ₃またはその拡張された形式です：NaOOC-CH ₂ -C（COONa）（OH）-CH ₂ -COONa。クエン酸ナトリウムはクエン酸の共役塩基です。つまり、クエン酸ナトリウムは、理論的には、後者から-COOHの各H ⁺プロトンをナトリウムNa ^+に置き換えることによって得られます。

それは、無水の形態（その組成物中に水を含まない）または2または5分子の水を含むその水和形態で調製され得る。それは無水である（水なしで）とき、環境から水を吸収する傾向がある化合物です。

クエン酸三ナトリウム分子。作成者：MarilúStea。

クエン酸ナトリウムは緩衝液として機能します。これは、水溶液の酸性度または塩基性度の尺度であるpHを安定させることを意味します。また、カルシウムCa ²⁺イオン、クエン酸カルシウムと安定した化合物を形成する特性があります。

これは食品業界で、たとえば乳児が消化しにくい塊が牛乳によって形成されるのを防ぐために使用されます。

生物分析研究所では、特定の検査のために患者から採取した血液が凝固するのを防ぐために使用されます。また、輸血に使用される血液が凝固するのを防ぎます。汚染されないため、リン酸塩を含まない洗剤に広く使用されています。

構造

クエン酸三ナトリウムは、3つのNa ⁺ナトリウムイオンと1つのクエン酸イオンで構成されています。

クエン酸イオンは、3個の-COOカルボキシレート結合している3個の炭素原子の鎖から構成されている^- （各炭素原子に対して1つ）と、中央の炭素にヒドロキシル基-OHを。

3つのNaのそれぞれ^+のイオンが-COOに取り付けられている^-基。

クエン酸三ナトリウムの構造。ジュ。出典：ウィキメディア・コモンズ。

命名法

-クエン酸ナトリウム

-クエン酸三ナトリウム

-2-ヒドロキシプロパン-1,2,3-トリカルボン酸三ナトリウム

プロパティ

体調

白色または無色の結晶性固体。

分子量

258.07 g / mol

融点

300ºC

溶解度

水に非常によく溶けます：25°Cで42.5 g / 100 mL。アルコールにはほとんど溶けません。

pH

クエン酸ナトリウムの5％水溶液のpHは7.5〜9.0です。つまり、わずかにアルカリ性です。

化学的特性

クエン酸ナトリウムは緩衝液です。つまり、水溶液の酸性度またはアルカリ性の尺度であるpHを安定させます。pHを安定させることにより、クエン酸塩は溶液が特定の値を超えて酸性またはアルカリ性になることを防ぎます。

過剰プロトンが存在する場合には、H ^+はその-COO変換するためにそれらを取る^- -COOH基にグループを。多くのOH基が存在する場合、その逆は、^-それは -COOにその-COOH基のプロトンと変換それらを断念します^- 。

それは体内で変換される場合には、HCO 3つの分子を提供₃ ^-クエン酸のすべての分子について。

その他の特性

その結晶は潮解性、つまり空気から水分を吸収します。クエン酸ナトリウム二水和物は空気中でより安定です。

二水和物を加熱すると、150℃に達すると無水になります（水なし）。

クエン酸のように、クエン酸ナトリウムは酸味があります。

入手

クエン酸ナトリウムは通常、発泡が止まるまで炭酸ナトリウムをクエン酸溶液に加えることによって作られます。発泡は、二酸化炭素CO _2の発生によるものです。

Na ₂ CO ₃ +クエン酸→クエン酸ナトリウム+ CO ₂ ↑

次に、水を溶液から蒸発させて、生成物を結晶化させる。

硫酸ナトリウム溶液をクエン酸カルシウムで処理することによっても調製できます：

Na ₂ SO ₄ +クエン酸カルシウム→クエン酸ナトリウム+ CaSO ₄ ↓

溶液を濾過して、沈殿した固体CaSO ₄を除去する。次に溶液を濃縮し、クエン酸ナトリウムを結晶化させます。

自然の中の場所

クエン酸ナトリウムはクエン酸の共役塩基であり、細胞内でエネルギーを発生させるメカニズムである代謝の一部であるため、すべての生物に見られる天然化合物です。

用途

食品業界では

クエン酸ナトリウムは、例えば酸性度調整剤、金属イオン封鎖剤、安定剤、界面活性剤または乳化剤として、食品業界でさまざまな用途があります。

飲み物、冷凍デザート、特別なチーズなどに使用されています。

牛乳の凝固を防ぐことができるので、授乳中の子供の食事に使用される牛乳に追加されます。このように、消化が困難な血餅や固まった凝乳は、子供の胃によって作成されません。

クエン酸ナトリウムを牛乳に加えると、胃の中にしこりができなくなります。著者：クルール。出典：Pixabay。

硬化した豚肉や牛肉、つまり腐敗を防ぐために処理された肉の色の固定を促進するために使用されます。これらでは、最大50％のアスコルビン酸が置換されます。

おそらくクエン酸ナトリウムを含む塩漬け豚。著者：ベンケルクス。出典：Pixabay。

また、新鮮な牛肉（ステーキなど）の血液凝固を防ぐのにも役立ちます。

医学では

血液や尿中の過剰な酸を中和するため、アルカリ化剤として使用されます。体が酸を作りすぎるときに起こる代謝性アシドーシスの治療に使用されます。

クエン酸イオンが摂取されると、それは全身性アルカリ化剤（つまり、有機体全体）である重炭酸イオンになり、その結果、H ⁺イオンが中和され、血液のpHが上昇し、アシドーシスが逆転または排除されます。 。

クエン酸ナトリウムは胃のむかつきを中和する働きがあります。

それは去痰薬として使用されています。利尿作用があります。それは尿中カルシウム排泄を増加させます、それが高カルシウム血症で使われる理由です、それは血中のカルシウムが過剰であるときです。

また、鉛中毒が発生したときに鉛の除去を容易にするのに役立ちます。

過剰に投与すると、アルカロイド症、副甲状腺の機能不全による筋肉のけいれん、血中カルシウム濃度の低下による心機能の低下などの症状を引き起こす可能性があります。

クエン酸ナトリウムは輸血に使用されます。血液の凝固を防ぐために、ブドウ糖とともに血液に加えられます。

輸血用に保存された血液。おそらくクエン酸ナトリウムが含まれています。著者：Kshirl02。出典：Pixabay。

通常、肝臓は輸血で得られたクエン酸塩を急速に代謝しますが、大量の輸血時には、肝臓の容量を超えることがあります。

このような場合、クエン酸塩はカルシウムと複合体を形成するため、血液中のカルシウムイオンCa ²⁺が減少します。これは、立ちくらみ、震え、うずきなどにつながる可能性があります。したがって、輸血はゆっくり行う必要があります。

製薬業界では

他の多くの用途の中で、それは鉄とタンニンがある薬物の黒ずみを防ぐために使用されます。

血液検査で

カルシウムCa ²⁺イオンのキレート剤として機能する、つまり、イオン化されていないクエン酸カルシウムを形成するカルシウムイオンに結合するため、採血時や保存時に抗凝固剤として使用されます。

凝固試験や赤血球の沈降速度の測定に使用されます。

血液検査。著者：Bokskapet。出典：Pixabay。

それは血しょうから身体に有害である過剰な物質を取り除く手順である血漿交換の間に抗凝固剤として使用されます。

ナノ粒子の合成において

金ナノ粒子の合成における安定剤として使用されます。クエン酸三ナトリウム二水和物を塩化金酸に加え、ワインレッドの懸濁液を形成します。

クエン酸ナトリウムは、ナノ粒子に吸着するため、還元剤および抗凝集剤として機能します。

クエン酸塩の負電荷により、粒子は互いに反発し、凝集を回避し、安定した分散液を形成します。クエン酸塩濃度が高いほど、粒子は小さくなります。

これらのナノ粒子は、医療バイオセンサーを準備するために使用されます。

環境にやさしい洗剤

クエン酸ナトリウムは、リン酸塩を含まない液体洗剤で広く使用されています。これは、すべての生物に含まれる代謝産物であるため、環境への影響は無害だからです。

生分解しやすく、水生生物に対する毒性が弱いです。このため、環境にやさしい洗浄剤とされています。

タールサンドの開発の改善に

オイルサンドは、ビチューメンやタールが豊富な砂層で、石油に似ています。

クエン酸ナトリウムは、タールサンドから油を抽出するために水酸化ナトリウムNaOHと組み合わせてテストに成功しています。

これは、ときに、クエン酸結合砂岩と、-COOと考えられる^-イオンシリカ粒子上の負電荷のクエン酸形態の多数。これは、ビチューメンの負の電荷から砂利の負の電荷を単にはじくだけで、ビチューメンから砂をよりよく分離します。

他のアプリケーションでは

写真、微量金属の除去、電気めっき、廃ガスからのSO _2の除去に使用されます。

参考文献

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