Nātrija periodāta šķīdums, balts kristāls, šķīst ūdenī un skābē. Molekulārā formula H2inao4, CAS 7790-28-5, ir spēcīgas oksidējošas īpašības. Lai arī tas pats par sevi nededzina, noteiktos apstākļos tas var sadalīties, sadedzināt vai eksplodēt, ja to pakļauj berzei, vibrācijai, lielam karstumam vai skābes bāzes vielām, kā arī sajaucot ar ūdeni, organiskām vielām, reducējošiem līdzekļiem vai objektiem, kas ir pretrunā ar tā īpašībām. Nātrija perioda pulveris ir galvenā izejviela farmaceitiskajā rūpniecībā, ko izmanto pārtikas un farmaceitiskajā rūpniecībā, un to var izmantot kā oksidanta, parasto analītisko reaģentu, hromatogrāfijas analīzes reaģentu, farmaceitisko starpproduktu un veselības produktu.
|
Ķīmiskā formula |
C3H2F6O |
|
Precīza masa |
168 |
|
Molekulmasa |
168 |
|
m/z |
168 (100.0%), 169 (3.2%) |
|
Elementārā analīze |
C, 21.44; H, 1.20; F, 67.84; O, 9.52 |
|
|
|
Nātrija periodāta šķīdumsgalvenokārt tiek izmantots kā oksidētājs un katalizators organiskajā sintēzē. Šķīdības dēļ nātrija perioda oksidācijas reakciju parasti veic ūdenī. Tā kā daudzas organiskas vielas nav izšķirošas ūdenī, ir jāizmanto cosolvent. Ja inerta nesēja tiek atbalstīta fāzes pārnešana vai nātrija periods, oksidācijas reakciju var veikt arī divfāžu sistēmā.
Kā vispārējs oksidants nātrija periods var oksidēt spirtu oksidēt atbilstošos karbonilgrupas savienojumos.
Nātrija periodu var izmantot, lai sadalītu Vicinal Diol savienojumus un oksidētu tos dikarbonilgrupā.
Nātrija periods var pat salauzt c=C divkāršu saiti, veidojot dikarbonil savienojumus. Tās reakciju ar OSO4 oksidēt olefīnus sauc par Lemieux Johnson reaģentu. Tā samazināšanas produktu var atkārtoti izmantot pēc perioda oksidācijas.
Sulfīda selektīva oksidācija pret sulfoksīdu ir ļoti svarīga reakcija, jo sulfoksīds ir ļoti svarīgs starpprodukts organiskajā sintēzē. Metanola šķīdumā 0 pakāpē nātrija periods var viegli pabeigt šāda veida reakciju. Izmantojot augstu temperatūru vai pievienojot pārmērīgu nātrija periodu, sulfonu oksidēs sulfonā. Skāba alumīnija oksīda vai silīcija dioksīda klātbūtnē nātrija periods var selektīvi oksidēt sulfīdu pret sulfoksīdu (augstu ražu var iegūt istabas temperatūrā). Fāzes pārneses katalizatoru izmantošana arī veicina selektīvo sulfīda oksidāciju pret sulfoksīdu.
Turklāt nātrija periodu var izmantot kā lētu katalizatoru arilgrupu sulfonācijai. Reakcijas apstākļi ir ļoti maigi, ar augstas ražas, īsa reakcijas laika un labas selektivitātes priekšrocībām.
Nātrija periodāta šķīdums(Ķīmiskā formula: NAIO ₄) kā neorganisks savienojums ir pierādījis neaizvietojamu vērtību daudzās jomās, piemēram, ķīmiskā analīze, farmaceitiskā ražošana, pārtikas pārstrāde, vides aizsardzība un materiālu zinātne, ņemot vērā tās unikālo spēcīgo oksidējošo īpašību un ķīmisko stabilitāti.
Spēcīgā nātrija perioda oksidējošā īpašība padara to par galveno reaģentu ķīmiskās analīzes jomā, jo īpaši galveno lomu redoksa titrēšanā un strukturālajā identificēšanā
Redox titrēšana:
Nātrija periodu var izmantot kā standarta oksidantu, lai noteiktu samazinātu vielu, piemēram, C vitamīna un sulfīta, saturu. Tā redoksa potenciāls ir stabils, un reakcijas parametrs ir skaidrs, padarot to plaši izmantotu pārtikas, farmaceitisko un vides paraugu analīzē. Piemēram, atlikušā sēra dioksīda noteikšanā vīnā nātrija perioda titrēšanas metode var panākt kvantitatīvu analīzi ar PPM līmeņa precizitāti.
Organisko savienojumu strukturālā identifikācija:
Nātrija periods var īpaši oksidēt savienojumus, kas satur blakus esošās hidroksilgrupas, piemēram, 1,2-diolus, blakus esošos poliolus un alfa hidroksi skābes, un veido atbilstošas aldehīdus vai ketonus, izmantojot oglekļa oglekļa saites šķelšanos. Šī reakcija ir kvantitatīva un to var izmantot, lai secinātu reaģentu struktūru. Piemēram, ogļhidrātu ķīmijā nātrija perioda oksidācijas metode var atšķirt glikozi (saturošu diola struktūras) un fruktozi (izņemot diola struktūras), nodrošinot galveno pamatu ogļhidrātu molekulārās konfigurācijas analīzei.
Hromatogrāfijas analīzes reaģenti:
Nātrija periodu kā jonu pāra reaģentu var izmantot polāro savienojumu atdalīšanai augstas veiktspējas šķidruma hromatogrāfijā (HPLC). Tas veido jonu pāru kompleksus ar mērķa molekulām un sasniedz selektīvu atdalīšanu, mainot mobilās fāzes sastāvu, kurai ir svarīgi pielietojumi zāļu metabolītu analīzē un vides piesārņotāju noteikšanā.
Nātrija perioda pielietojums farmaceitiskajā laukā notiek caur visu izejvielu ražošanas ķēdi, zāļu sintēzi un klīnisko ārstēšanu:
API ražošana:
Nātrija periods ir galvenais starpprodukts uz jodīdu bāzes zāļu sintēzi, piemēram, kālija jodīdu un jodixanolu. Tas ievada joda atomus mērķa molekulās, izmantojot joda elementu pārnešanas reakciju, nodrošinot izejvielas vairogdziedzera slimību ārstēšanai un kontrasta līdzekļu sagatavošanai. Piemēram, jodotirola (jonu rentgenstaru kontrasta) sintēzē nātrija periodu izmanto kā jodējošu reaģentu, lai aromātiskajā gredzenā ievadītu joda atomus caur nukleofīlu aizvietošanas reakciju, radot kontrastvielu ar augstu ūdens šķīdību un zemu toksicitāti.
Narkotiku sintēze oksidētājs:
Nātrija periodāts organiskajā sintēzē var selektīvi oksidēt sulfīdus sulfoksīdos vai sulfonos ar viegliem reakcijas apstākļiem un augstu ražu. To plaši izmanto antibiotiku un pretvīrusu zāļu sintēzē. Piemēram, sintezējot anti -AIDS zāļu etravirīnu, nātrija periodāts oksidē sulfīdu galvenajā starpproduktā pret sulfoksīdu, nodrošinot aktīvo grupu turpmākajai ciklizācijas reakcijai un palielinot kopējo ražu par 15%.
Klīniskā terapija:
Vairogdziedzera funkcijas regulēšana: nātrija periodu izmanto hipertireozes ārstēšanai, kavējot vairogdziedzera peroksidāzes aktivitāti un samazinot vairogdziedzera hormonu sintēzi. Klīniskie pētījumi parādīja, ka nātrija periodāta (50–100 mg) ikdienas perorāla ievadīšana var ievērojami samazināt vairogdziedzera hormonu līmeni pacientiem 2 nedēļu laikā, un tādu blakusparādību biežums kā izsitumi un kuņģa-zarnu trakta reakcijas ir zemāka nekā tradicionālajām antitireoīdām zālēm.
Dezinfekcija un sterilizācija:Nātrija periodāta šķīdums(0,1% -0,5%) ir plaša spektra antibakteriāla aktivitāte un tā var iznīcināt baktērijas, vīrusus un sēnītes. To izmanto ķirurģisku instrumentu, ādas un gļotādu dezinfekcijai. Tās priekšrocība slēpjas augstā stabilitātē (efektīva līdz 2 gadiem istabas temperatūrā) un zemāka korozivitāte metālos, salīdzinot ar hloru, kas satur dezinfekcijas līdzekļus.
Kontrasta aģents: nātrija perioda atvasinājumi (piemēram, jodoprolols) tiek izmantoti kā rentgenstaru kontrasta līdzekļi, lai palīdzētu slimību diagnostikā, palielinot audu kontrastu. Tā zemais osmotiskais spiediens un zemas viskozitātes īpašības var mazināt pacienta diskomfortu, un tos plaši izmanto sirds un asinsvadu attēlveidošanā.
Nātrija perioda piemērošanai pārtikas rūpniecībā stingri jāievēro drošības standarti, un tā pamatizmantošana ir:
Mīklas kondicionieris
Nātrija periods kā oksidants var reaģēt ar miltu lipekļa tiola grupām, veidojot disulfīdu saites, uzlabojot mīklas stiprību. Tās darbības mehānisms ir līdzīgs kālija bromātam, taču tas ir drošāks (kālija bromāts ir aizliegts tā kancerogenitātes dēļ). Maizes gatavošanā, pievienojot 0,005% -0,01% nātrija periodāts, var ievērojami uzlabot mīklas elastību, palielināt maizes daudzumu par 10% -15%, un nav atlikušā riska.
Pārtikas dezinfekcijas līdzeklis
Nātrija periodu (0,05% -0,1%) var izmantot raudzētu pārtikas produktu, piemēram, vīna un siera, virsmas dezinfekcijai. Tās oksidējošās īpašības var iznīcināt pelējumu un raugu, pagarinot glabāšanas laiku. Salīdzinot ar tradicionālo sēra dioksīda dezinfekciju, nātrija periodam nav kairinošas smakas un tas neievieš sēra atlikumu, kas vairāk atbilst patērētāju pieprasījumam pēc “tīra etiķetes” pārtika.
Uztura nocietinājums
Nātrija periodātu kā joda avotu var izmantot joda deficīta profilaksei. Sāls uzlabošanā, pievienojot 20–30 mg nātrija perioda uz kilogramu sāls, var palielināt joda uzņemšanu PVO ieteicamajam standartam 150 μg/dienā. Tomēr tā drošība ir pretrunīga: ilgstoša pārmērīga uzņemšana var izraisīt vairogdziedzera darbības traucējumus, tāpēc deva ir stingri jākontrolē.
Nātrija periodam ir augsta efektivitāte un zema toksicitāte vides pārvaldībā, un tā pielietojums ietver ūdens apstrādi, augsnes attīrīšanu un izplūdes gāzu attīrīšanu
Dzeramā ūdens dezinfekcija:
Nātrija periods var aizstāt hlora gāzi dzeramā ūdens dezinfekcijai. Tās oksidējošā īpašība ir spēcīgāka nekā hlora gāze, un tā var ātri iznīcināt tādus patogēnus kā Escherichia coli un Cryptosporidium, neradot kancerogēno dezinfekcijas blakusproduktus, piemēram, trihalometānus. Eksperimenti parādīja, ka ar 0,5 mg/L devu vīrusu inaktivācijas ātrums ūdenī ar nātrija periodātu sasniedz 99,99%, kas ir daudz augstāks nekā 99% hlora gāzes.
Rūpnieciskā notekūdeņu attīrīšana:
Organiskā piesārņojuma noārdīšanās: nātrija periods var radīt hidroksilradikāļus (· OH) un joda radikāļus (IO ·) UV gaismas vai pārejas metāla (piemēram, Fe ² ⁺) aktivizācijā, efektīvi noārdoties, ir grūti ārstēt organiskos savienojumus.
Piemēram, apstrādājot notekūdeņus, kas satur 4-hlorfenolu, nātrija periodāts/ultravioletā sistēma 30 minūšu laikā var palielināt mencu noņemšanas ātrumu līdz 90% bez sekundāra piesārņojuma.
Smagā metāla noņemšana: nātrija periods reaģē ar sulfīdiem, veidojot joda sulfīdu nogulsnes, kuras var izmantot, lai noņemtu smago metālu jonus, piemēram, svinu un dzīvsudrabu no notekūdeņiem. Tās priekšrocība slēpjas vieglos reakcijas apstākļos (pH 5-9) un augsta nogulsņu stabilitāte, kas nav viegli no jauna izšķirta.
Augsnes atjaunošana:
Nātrija periods var samazināt tā ekoloģisko toksicitāti, oksidējot un sadalot organiskos piesārņotājus augsnē, piemēram, policikliskos aromātiskos ogļūdeņražus un pesticīdus. Augsnes attīrīšanā, kas piesārņota ar polihlorētiem bifeniliem, nātrija perioda/nātrija persulfāta kombinētā sistēma var sasniegt piesārņotāju sadalīšanās ātrumu 85%, nesabojājot augsnes struktūru.
Nātrija perioda pielietojums materiālu jomā ir vērsts uz veiktspējas uzlabošanu un funkcionalizāciju:
Liesmas slāpējošais materiāls
Augstas efektivitātes liesmas slāpētājus var pagatavot, apvienojot nātrija periodu ar fosfora savienojumiem. Tas kavē materiāla sadegšanu, sadalot un absorbējot siltumu un ģenerējot blīvu oglekļa slāni. Poleuretāna putas, pievienojot 5% nātrija periodātu, bāzes liesmas slāpētāja, var palielināt skābekļa indeksa ierobežojošo indeksu (LOI) no 18% līdz 25%, sasniedzot liesmas atslābināto standartu.
Galvanizācijas process
Nātrija periodātu kā oksidētāju var izmantot redoksreakcijām metāla galvanizācijā. Piemēram, niķeļa galvanizācijā nātrija periods var veicināt niķeļa jonu samazināšanu, uzlabot pārklājuma vienveidību un koroziju. Tās priekšrocība slēpjas, ja nav cianīda toksicitātes, kas atbilst videi draudzīgas galvanizācijas prasībām.
Nanomateriāla sintēze
Nātrija periods var kalpot kā veidne, lai regulētu nanomateriālu morfoloģiju un lielumu. Zelta nanorodu sintēzes laikā nātrija periods selektīvi adsorbē uz kristāla virsmas, inducējot anizotropo augšanu un ļaujot kontrolējamu nanoroda malu attiecību (2-10), atbilstot precīzām prasībām materiāla morfoloģijai fototermālajā terapijā un sensoros.
Lauksaimniecības jomā: "Jauni mēslošanas līdzekļi" zaļai ražošanai
Nātrija perioda lietošana lauksaimniecībā ir vērsta uz augu uzturu un augsnes uzlabošanu:
Joda mēslojums:
Nātrija periodāts kā jods, kas satur mēslojumu, var veicināt ražas augšanu un palielināt joda saturu. Kviešu audzēšanā lapotnes izsmidzināšana 0,01%nātrija periodāta šķīdumsvar palielināt graudu joda saturu par 30% un uzlabot augu slimību izturību (piemēram, palielinot izturību pret pelēko krāsni par 20%). Jūras produktu produktiem, piemēram, brūnaļģēm, nātrija perioda pievienošana var palielināt to joda saturu līdz 1% no sausā svara, kas atbilst uztura uzlabošanas prasībām.
Augsnes kondicionieris:
Nātrija periods var aktivizēt fiksētu fosforu un kāliju augsnē, uzlabojot barības vielu izmantošanas efektivitāti. Tas iznīcina augsnes minerālu struktūru un atbrīvo saistītās barības vielas, izmantojot redoksreakcijas. Eksperimenti parādīja, ka nātrija perioda (50 kg/akru) pielietošana skābā augsnē var palielināt pieejamo fosfora saturu par 15% un palielināt kukurūzas ražu par 12%.
Sākot ar precīzu ķīmiskās analīzes instrumentiem un beidzot ar progresīviem materiāliem kvantu skaitļošanai, nātrija periods turpina virzīt tehnoloģisko progresu ar unikālajām ķīmiskajām īpašībām. Nākotnē, padziļinot zaļo ķīmiju un ilgtspējīgas attīstības koncepcijas, nātrija periodiskā pielietošana vides pārvaldībā, jaunā enerģija un augstākās klases ražošana tiks vēl vairāk paplašināta, nodrošinot galveno atbalstu cilvēku nezināmu lauku izpētei. Tomēr līdzsvara atrašana starp efektivitāti un drošību joprojām ir galvenais piedāvājums tā industrializācijas procesā.
Populāri tagi: nātrija periodāta šķīdums CAS 7790-28-5, piegādātāji, ražotāji, rūpnīca, vairumtirdzniecība, pirkšana, cena, lielapjoma pārdošana