stringtranslate.com

Бисульфит натрия

Бисульфит натрия (или бисульфит натрия , гидросульфит натрия ) представляет собой химическую смесь с приблизительной химической формулой NaHSO3 . Бисульфит натрия не является настоящим соединением, [2] а представляет собой смесь солей, которые растворяются в воде, образуя растворы, состоящие из ионов натрия и бисульфита . Он имеет вид белых или желтовато-белых кристаллов с запахом диоксида серы . Независимо от его плохо определенной природы, бисульфит натрия используется во многих различных отраслях промышленности, таких как пищевая добавка с номером E222 в пищевой промышленности, восстановитель в косметической промышленности и разрушитель остаточного гипохлорита, используемого в отбеливающей промышленности. [3] [4] [5]

Синтез

Растворы бисульфита натрия можно приготовить путем обработки раствора подходящего основания, такого как гидроксид натрия или бикарбонат натрия, диоксидом серы .

SO2 + NaOH → NaHSO3
SO 2 + NaHCO 3 → NaHSO 3 + CO 2

Попытки кристаллизовать продукт приводят к образованию метабисульфита натрия (также называемого дисульфитом натрия ), Na 2 S 2 O 5 . [6]

При растворении метабисульфита в воде регенерируется бисульфит:

Na 2 S 2 O 5 + H 2 O → 2 Na + + 2 HSO 3 −

Бисульфит натрия образуется в процессе Уэллмана-Лорда . [7]

Использует

Косметика

Безопасность косметических продуктов постоянно находится под вопросом, поскольку компоненты постоянно меняются или обнаруживаются как потенциально вредные вещества. Сульфитные компоненты косметических ингредиентов, такие как бисульфит натрия, прошли клинические испытания, чтобы выяснить их безопасность в косметических формулах. Бисульфит натрия действует как восстановитель и , кроме того, как средство для завивки/выпрямления волос. [8] По состоянию на 1998 год бисульфит натрия использовался в 58 различных косметических продуктах, включая кондиционеры для волос, увлажнители и краски для волос. [9]

В косметическом контексте восстанавливающая способность бисульфита натрия используется для предотвращения обесцвечивания, отбеливания пищевых крахмалов и замедления порчи продукта. Поскольку молекула сульфита использовалась во многих соединениях в 1990-х годах, EPA, FDA и Американская конференция государственных промышленных гигиенистов установили предельное значение рабочего места для диоксида серы в 2 ppm, усредненное за 8 часов, и 3-часовой уровень в 5 ppm. Даже с установленным порогом FDA признало бисульфит натрия как «общепризнанное безопасное» соединение. [3]

Окончательное исследование канцерогенности, генотоксичности, пероральной токсичности и клеточной токсичности потребляемого бисульфита натрия было проведено с использованием живых субъектов, таких как мыши и крысы. Международное агентство по изучению рака пришло к выводу, что не было достаточных доказательств того, что бисульфит натрия является канцерогенным . [3] При определенных условиях, таких как кислотность и уровень концентрации, бисульфит натрия был способен вызывать негативные изменения в геноме, такие как катализ трансаминирования , и вызывать обмены сестринскими хроматидами , что предполагает возможную генотоксичность . [10] В исследовании с использованием крыс линии Осборна-Менделя был сделан вывод, что пероральная токсичность не была значительной, если потребляемая концентрация была менее 0,1% (615 ppm в виде SO2). [11] Исследование, проведенное Сервалли, Лиром и Коттри в 1984 году, показало, что бисульфит натрия не вызывает слияния мембран в гепатических и мышиных глиальных клетках и человеческих фибробластах , поэтому пероральной токсичности нет. Эти клинические исследования пришли к выводу, что бисульфит натрия безопасен для использования в косметических формулах. [3]

Пищевая промышленность

Подобно косметической промышленности, Европейская комиссия обратилась в Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) с просьбой рассмотреть и определить, является ли использование сульфитов в качестве пищевых добавок по-прежнему безопасным в свете новых научных технологий и информации. Поскольку бисульфит натрия является известным сульфирующим соединением, он подвергся эксперименту. На основании клинических экспериментов с использованием крыс и мышей Комитет экспертов Всемирной организации здравоохранения по пищевым добавкам пришел к выводу, что 0-0,7 мг эквивалента диоксида серы/кг веса тела в день не причинят вреда человеку, потребляющему это соединение в качестве пищевой добавки. Генотоксичность и канцерогенность были исследованы так же, как и в косметических испытаниях, и в обоих случаях не было обнаружено никаких потенциальных опасений в отношении сульфитов. [5]

Производство бисульфита натрия, используемого в качестве пищевой добавки, можно описать сочетанием сернистого газа с водным раствором гидроксида натрия в обычных абсорбционных аппаратах. Для анализа количества свободных сульфитов в пище в результате сульфирования бисульфита натрия можно использовать несколько методов, включая процедуру типа Монье-Вильямса, [12] ВЭЖХ после экстракции и анализ методом проточной инъекции . В целом, использование бисульфита натрия в пищевой промышленности в качестве добавки и антиоксиданта безопасно и полезно для срока службы обработанных пищевых продуктов. [5]

Текстильная промышленность

Антихлор — это вещество, используемое для разложения остаточного гипохлорита или хлора после отбеливания на основе хлора , чтобы предотвратить продолжающиеся реакции с отбеленным материалом и, следовательно, его повреждение. Бисульфит натрия является примером антихлора. Исторически бисульфит натрия использовался в текстильной, косметической, пищевой промышленности и т. д. [3] [4]

Антихлоры очень полезны в текстильной промышленности, поскольку отбеливание соединений с использованием хлора является стандартной практикой. Однако использование бисульфита натрия при разложении избыточного гипохлорита может привести к образованию вредных побочных продуктов при контакте с водой в концентрациях, существующих для промышленного использования. [4] Контакт с этими опасными побочными продуктами или даже сильные концентрации бисульфита натрия могут быть вредны для окружающей среды и контакта с кожей. Сильные концентрации этих соединений могут загрязнять экосистемы, наносить вред животным и вызывать контактный дерматит у промышленных рабочих. [4] [13] Концентрации, которые могут привести к этим результатам, намного сильнее концентраций, обсуждаемых в косметической и пищевой промышленности.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc NIOSH Карманный справочник по химическим опасностям. "#0561". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  2. ^ Тудела, Дэвид; Дженкинс, Х. Дональд Б. (2003). "Новые методы оценки энергии решетки: применение к относительной устойчивости солей бисульфита (HSO3−) и метабисульфита (S2O52-)" . Журнал химического образования . 80 (12): 1482. Bibcode : 2003JChEd..80.1482T. doi : 10.1021/ed080p1482.
  3. ^ abcde Nair, B.; Elmore, AR; Группа экспертов по обзору косметических ингредиентов (01.06.2003). «Final Report on the Safety Assessment of Sodium Sulfite, Potassium Sulfite, Ammonium Sulfite, Sodium Bisulfite, Ammonium Bisulfite, Sodium Metabisulfite and Potassium Metabisulfite». International Journal of Toxicology . 22 (2 Suppl): 63–88. doi :10.1080/10915810305077X. ISSN  1091-5818. PMID  14555420.
  4. ^ abcd Periyasamy, AP; Militky, J. (2017), «Обработка джинсовой ткани и опасности для здоровья» , Устойчивость в джинсовой ткани , Elsevier, стр. 161–196, doi :10.1016/b978-0-08-102043-2.00007-1, ISBN 978-0-08-102043-2, получено 2022-05-11
  5. ^ abc EFSA Panel on Food supplements and Nutrient Sources added to Food (ANS) (2016). "Научное мнение о переоценке диоксида серы (E 220), сульфита натрия (E 221), бисульфита натрия (E 222), метабисульфита натрия (E 223), метабисульфита калия (E 224), сульфита кальция (E 226), бисульфита кальция (E 227) и бисульфита калия (E 228) в качестве пищевых добавок". EFSA Journal . 14 (4). doi : 10.2903/j.efsa.2016.4438 .
  6. ^ Джонстон, ХФ (1946). «Сульфиты и пиросульфиты щелочных металлов». Неорганические синтезы . Неорганические синтезы . Т. 2. С. 162–167. doi :10.1002/9780470132333.ch49. ISBN 9780470132333.
  7. ^ Kohl, Arthur L.; Nielsen, Richard B. (1997). "Удаление диоксида серы" . Очистка газа . Gulf Professional Publishing . стр. 554–555. ISBN 978-0-88415-220-0.
  8. ^ Лейте, Марселла Габарра Алмейда; Гарбосса, Ванесса Алмейда Чианкальо; Кампос, Патрисия Мария Берардо Гонсалвеш Майя (29 ноября 2018 г.). «Выпрямители для волос: подход, основанный на науке и потребительском профиле». Бразильский журнал фармацевтических наук . 54 (3). дои : 10.1590/s2175-97902018000317339 . ISSN  2175-9790.
  9. ^ Cherian, Priya; Zhu, Jinqiu; Bergfeld, Wilma F.; Belsito, Donald V.; Hill, Ronald A.; Klaassen, Curtis D.; Liebler, Daniel C.; Marks, James G.; Shank, Ronald C.; Slaga, Thomas J.; Snyder, Paul W. (2020). «Измененная оценка безопасности парабенов, используемых в косметике». Международный журнал токсикологии . 39 (1_suppl): 5S–97S. doi :10.1177/1091581820925001. ISSN  1091-5818. PMID  32723119. S2CID  220850521.
  10. ^ Абэ, Сьюити; Сасаки, Мотомичи (1977). «Хромосомные аберрации и сестринские хроматидные обмены в клетках китайского хомячка, подвергшихся воздействию различных химических веществ 2» . Журнал Национального института рака . 58 (6): 1635–1641. doi :10.1093/jnci/58.6.1635. ISSN  1460-2105. PMID  864744.
  11. ^ Йонкер, Д.; Воутерсен, РА; ван Бладерен, П. Дж.; Тил, Х. П.; Ферон, В. Дж. (1990). «4-недельное исследование оральной токсичности комбинации восьми химических веществ у крыс: сравнение с токсичностью отдельных соединений» . Пищевая и химическая токсикология . 28 (9): 623–631. doi :10.1016/0278-6915(90)90170-R. PMID  2272560.
  12. ^ "Повторная оценка метода Монье-Вильямса для определения сульфита в пищевых продуктах". Журнал AOAC International . Oxford University Press . Получено 20 сентября 2022 г.
  13. ^ Нагаяма, Хиротоши; Хатамоти, Ацуши; Синкай, Хироши (1997). «Случай контактного дерматита, вызванного бисульфитом натрия в офтальмологическом растворе» . Журнал дерматологии . 24 (10): 675–677. doi :10.1111/j.1346-8138.1997.tb02315.x. PMID  9375469. S2CID  21945156.