- Structure
- Nomenclature
- Propriétés
- État physique
- Poids moléculaire
- Point de fusion
- Solubilité
- pH
- Propriétés chimiques
- Autres propriétés
- Obtention
- Emplacement dans la nature
- Applications
- Dans l'industrie alimentaire
- En médecine
- Dans l'industrie pharmaceutique
- Dans les tests sanguins
- Dans la synthèse de nanoparticules
- Dans des détergents écologiques
- Dans l'amélioration de l'exploitation des sables bitumineux
- Dans d'autres applications
- Références
Le citrate de sodium est le sel de sodium de l'acide citrique. Il est composé d'un anion citrate C 6 H 5 O 7 3 - et de trois cations sodium Na +. Sa formule moléculaire est C 6 H 5 O 7 Na 3 ou sous sa forme expansée: NaOOC-CH 2 -C (COONa) (OH) -CH 2 -COONa. Le citrate de sodium est la base conjuguée de l'acide citrique, c'est-à-dire qu'il est théoriquement obtenu à partir de ce dernier en remplaçant chaque proton H + de –COOH par un Na + de sodium.
Il peut être préparé sous forme anhydre (sans eau dans sa composition) ou sous sa forme hydratée avec 2 ou 5 molécules d'eau. C'est un composé qui, lorsqu'il est anhydre (sans eau), a tendance à absorber l'eau de l'environnement.
Molécule de citrate trisodique. Auteur: Marilú Stea.
Le citrate de sodium agit comme un tampon, cela signifie qu'il stabilise le pH, qui est une mesure de l'acidité ou de la basicité d'une solution aqueuse. Il a également la propriété de former un composé stable avec les ions calcium Ca 2+, le citrate de calcium.
Il est utilisé dans l'industrie alimentaire, par exemple, pour empêcher le lait de vache de former des grumeaux difficiles à digérer pour les nourrissons.
Dans les laboratoires de bioanalyse, il est utilisé pour empêcher la coagulation du sang prélevé sur des patients pour certains tests. Il empêche également le sang utilisé dans les transfusions de coaguler. Il est largement utilisé dans les détergents sans phosphate car il n'est pas polluant.
Structure
Le citrate trisodique est composé de trois ions Na + sodium et d'un ion citrate.
L'ion citrate est constitué d'une chaîne de trois atomes de carbone auxquels sont attachés 3 carboxylates –COO - (un pour chaque atome de carbone) et un hydroxyle –OH au niveau du carbone central.
Chacun des 3 ions Na + est attaché à un groupe –COO -.
Structure du citrate trisodique. Jü. Source: Wikimedia Commons.
Nomenclature
- Citrate de sodium
- Citrate trisodique
- 2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylate de trisodium
Propriétés
État physique
Solide cristallin blanc ou incolore.
Poids moléculaire
258,07 g / mol
Point de fusion
300 ºC
Solubilité
Il est très soluble dans l'eau: 42,5 g / 100 mL à 25 ºC. Il est pratiquement insoluble dans l'alcool.
pH
Une solution aqueuse à 5% de citrate de sodium a un pH compris entre 7,5 et 9,0, c'est-à-dire qu'elle est légèrement alcaline.
Propriétés chimiques
Le citrate de sodium est un tampon, ce qui signifie qu'il stabilise le pH, qui est une mesure de l'acidité ou de l'alcalinité d'une solution aqueuse. En stabilisant le pH, le citrate ne permet pas à la solution de devenir acide ou alcaline au-dessus de certaines valeurs.
Lorsqu'il y a des protons en excès, H + les emmène pour convertir leurs groupes –COO - en groupes –COOH. Vice versa, s'il y a beaucoup de groupes OH - il abandonne les protons de ses groupes –COOH et les convertit en –COO -.
Lorsqu'il est transformé par l'organisme, il fournit 3 molécules de HCO 3 - pour chaque molécule de citrate.
Autres propriétés
Ses cristaux sont déliquescents, c'est-à-dire qu'ils absorbent l'eau de l'air. Le citrate de sodium dihydraté est plus stable dans l'air.
Si le dihydrate est chauffé, lorsqu'il atteint 150 ° C, il devient anhydre (sans eau).
Comme l'acide citrique, le citrate de sodium a un goût acide.
Obtention
Le citrate de sodium est généralement fabriqué en ajoutant du carbonate de sodium à une solution d'acide citrique jusqu'à ce que l'effervescence cesse. L'effervescence est due à l'évolution du dioxyde de carbone CO 2:
Na 2 CO 3 + Acide citrique → Citrate de sodium + CO 2 ↑
L'eau est ensuite évaporée de la solution pour cristalliser le produit.
Il peut également être préparé en traitant une solution de sulfate de sodium avec du citrate de calcium:
Na 2 SO 4 + Citrate de calcium → Citrate de sodium + CaSO 4 ↓
La solution est filtrée pour éliminer les solides CaSO 4 qui a précipité. La solution est ensuite concentrée et ainsi le citrate de sodium cristallise.
Emplacement dans la nature
Le citrate de sodium est la base conjuguée de l'acide citrique, qui est un composé naturel présent dans tous les organismes vivants car il fait partie de leur métabolisme, qui est le mécanisme de développement de l'énergie dans les cellules.
Applications
Dans l'industrie alimentaire
Le citrate de sodium a diverses utilisations dans l'industrie alimentaire, par exemple comme régulateur d'acidité, séquestrant, stabilisant, tensioactif ou émulsifiant.
Il est utilisé dans les boissons, les desserts glacés et les fromages spéciaux, entre autres produits.
Il permet d'éviter la coagulation du lait, il est donc ajouté au lait de vache utilisé pour l'alimentation des enfants allaitants. De cette manière, les caillots ou caillés durs difficiles à digérer ne sont pas créés par l'estomac des enfants.
Le citrate de sodium peut être ajouté au lait de sorte qu'aucun grumeau ne se forme dans l'estomac. Auteur: Couleur. Source: Pixabay.
Il est utilisé pour accélérer la fixation de la couleur dans le porc ou le bœuf séché, c'est-à-dire la viande traitée pour éviter la détérioration. Jusqu'à 50% d'acide ascorbique y est remplacé.
Porc salé qui contient probablement du citrate de sodium. Auteur: Ben Kerckx. Source: Pixabay.
Il aide également à prévenir la coagulation du sang dans le bœuf frais (comme les steaks).
En médecine
Il est utilisé comme agent alcalinisant, car il neutralise l'excès d'acide dans le sang et l'urine. Il est indiqué pour traiter l'acidose métabolique qui survient lorsque le corps produit trop d'acide.
Une fois que l'ion citrate est ingéré, il devient un ion bicarbonate qui est un agent alcalinisant systémique (c'est-à-dire de tout l'organisme) et par conséquent, les ions H + sont neutralisés, le pH du sang augmente et l'acidose est inversée ou éliminée..
Le citrate de sodium sert d'agent neutralisant pour les maux d'estomac.
Il est utilisé comme expectorant et sudorifique. Il a une action diurétique. Il augmente l'excrétion urinaire de calcium, c'est pourquoi il est utilisé dans l'hypercalcémie, c'est-à-dire lorsqu'il y a un excès de calcium dans le sang.
Il sert également à faciliter l'élimination du plomb en cas d'empoisonnement au plomb.
S'il est administré en excès, il peut provoquer une alcalose, des spasmes musculaires dus à un dysfonctionnement de la glande parathyroïde et une dépression de la fonction cardiaque due à une diminution du taux de calcium dans le sang, entre autres symptômes.
Le citrate de sodium est utilisé dans les transfusions. Il est ajouté au sang avec du dextrose pour l'empêcher de coaguler.
Sang stocké pour les transfusions. Il contient probablement du citrate de sodium. Auteur: Kshirl02. Source: Pixabay.
Normalement, le foie métabolise rapidement le citrate obtenu lors de la transfusion, cependant, lors de transfusions de grandes quantités, la capacité du foie peut être dépassée.
Dans de tels cas, comme le citrate forme un complexe avec le calcium, il en résulte une diminution de l'ion calcium Ca 2+ dans le sang. Cela peut entraîner des étourdissements, des tremblements, des picotements, etc. Par conséquent, les transfusions doivent être effectuées lentement.
Dans l'industrie pharmaceutique
Parmi de nombreuses autres utilisations, il est utilisé pour éviter le noircissement des médicaments contenant du fer et des tanins.
Dans les tests sanguins
Il est utilisé comme anticoagulant dans le prélèvement sanguin ou lorsqu'il doit être conservé, car il agit comme un chélateur des ions calcium Ca 2+, c'est-à-dire qu'il se lie aux ions calcium, formant du citrate de calcium non ionisé.
Il est utilisé dans les tests de coagulation et pour déterminer la vitesse de sédimentation des globules rouges.
Analyse de sang. Auteur: Bokskapet. Source: Pixabay.
Il est utilisé comme anticoagulant lors de la plasmaphérèse, une procédure pour éliminer les excès de substances nocives pour le corps du sang.
Dans la synthèse de nanoparticules
Il est utilisé comme stabilisant dans la synthèse de nanoparticules d'or. Le citrate trisodique dihydraté est ajouté à l'acide chloroaurique, formant une suspension vin-rouge.
Le citrate de sodium sert d'agent réducteur et d'agent antiplaquettaire, car il s'adsorbe sur les nanoparticules.
En raison de la charge négative de citrate, les particules se repoussent en évitant l'agglomération et en formant une dispersion stable. Plus la concentration de citrate est élevée, plus les particules sont petites.
Ces nanoparticules sont utilisées pour préparer des biocapteurs médicaux.
Dans des détergents écologiques
Le citrate de sodium est largement utilisé dans les détergents liquides sans phosphate. En effet, son comportement environnemental est inoffensif car il s'agit d'un métabolite présent dans tous les organismes vivants.
Il est facilement biodégradable et faiblement toxique pour la vie aquatique. Pour cette raison, il est considéré comme un agent de nettoyage avec des caractéristiques écologiques.
Dans l'amélioration de l'exploitation des sables bitumineux
Les sables bitumineux sont des formations sableuses riches en bitume ou en goudron, un matériau similaire au pétrole.
Le citrate de sodium a été testé avec succès en conjonction avec l'hydroxyde de sodium NaOH pour extraire l'huile des sables bitumineux.
On pense qu'en joignant le citrate au grès, les ions –COO - du citrate forment un grand nombre de charges négatives sur les particules de silice. Ceci produit une meilleure séparation du sable du bitume par simple répulsion des charges négatives du gravier des charges négatives du bitume.
Dans d'autres applications
Il est utilisé en photographie, pour éliminer les traces de métaux, en galvanoplastie et pour éliminer le SO 2 des gaz résiduaires.
Références
- Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis. (2019). Citrate de sodium. Récupéré de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- McNamara, C. (2017). Collecte et traitement du sang. In Dacie and Lewis Practical Hematology (douzième édition). Récupéré de sciencedirect.com.
- Steber, J. (2007). L'écotoxicité des ingrédients des produits de nettoyage. In Handbook for Cleaning / Decontamination of Surfaces. Récupéré de sciencedirect.com.
- Xiang, B. et coll. (2019). Etude du rôle du citrate de sodium dans la libération du bitume. Energy Fuels 2019, 33, 8271-8278. Récupéré de pubs.acs.org.
- Heddle, N. et Webert, KE (2007). Médecine transfusionnelle. In Blood Banking and Transfusion Medicine (deuxième édition). Récupéré de sciencedirect.com.
- Sudhakar, S. et Santhosh, PB (2017). Nanomatériaux d'or. In Advances in Biomembranes and Lipid Self-Assembly. Récupéré de sciencedirect.com.
- Elsevier (éditorial) (2018). Chapitre 8. Nanométal. In Fundamentals and Applications of Nano Silicon in Plasmonics and Fullerines. Tendances actuelles et futures Micro et nanotechnologies. Pages 169-203. Récupéré de sciencedirect.com.