stringtranslate.com

Бисульфит натрия

Бисульфит натрия (или бисульфит натрия , гидросульфит натрия ) — химическая смесь с приблизительной химической формулой NaHSO 3 . Бисульфит натрия на самом деле не является реальным соединением [2] , а представляет собой смесь солей, которые растворяются в воде с образованием растворов, состоящих из ионов натрия и бисульфита . Он появляется в виде белых или желтовато-белых кристаллов с запахом сернистого газа . Несмотря на нечеткую природу, бисульфит натрия используется во многих различных отраслях промышленности, например, в качестве пищевой добавки с номером E E222 в пищевой промышленности, восстановителя в косметической промышленности и разлагателя остаточного гипохлорита, используемого в отбеливающей промышленности. [3] [4] [5]

Синтез

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

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

Попытки кристаллизовать продукт приводят к метабисульфиту натрия (также называемому дисульфитом натрия ) Na 2 S 2 O 5 . [6]

При растворении метабисульфита в воде бисульфит регенерируется:

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

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

Использование

Косметика

Безопасность косметической продукции постоянно находится под вопросом, поскольку ее компоненты постоянно меняются или обнаруживаются потенциально вредные вещества. Сульфитные компоненты косметических ингредиентов, такие как бисульфит натрия, прошли клинические испытания, чтобы выяснить их безопасность в косметических рецептурах. Бисульфит натрия действует как восстановитель , а также как средство для выпрямления и выпрямления волос. [8] По состоянию на 1998 год бисульфит натрия использовался в 58 различных косметических продуктах, включая кондиционеры для волос, увлажняющие крема 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 в очень многих соединениях в 1990-х годах, EPA, FDA и Американская конференция правительственных специалистов по промышленной гигиене установили предельное значение на рабочем месте для диоксида серы, составляющее 2 ppm в среднем за 8 часов, и 3-часовой уровень 5 частей на миллион. Даже после установления этого порога FDA признало бисульфит натрия «общепризнанным безопасным» соединением. [3]

Окончательное исследование канцерогенности, генотоксичности, пероральной токсичности и клеточной токсичности употребленного бисульфита натрия было проведено с использованием живых субъектов, таких как мыши и крысы. Международное агентство по изучению рака пришло к выводу, что не существует достаточных доказательств канцерогенности бисульфита натрия . [3] При определенных условиях, таких как кислотность и уровень концентрации, бисульфит натрия способен вызывать негативные изменения в геноме, такие как катализация трансаминирования , и индуцировать обмены сестринских хроматид, что предполагает возможную генотоксичность . [10] В исследовании с использованием крыс линии Осборн-Мендель был сделан вывод, что оральная токсичность не была значительной, если потребляемая концентрация составляла менее 0,1% (615 частей на миллион в пересчете на SO2). [11] Исследование, проведенное Сервалли, Лиром и Коттри в 1984 году, показало, что бисульфит натрия не вызывает слияния мембран в печеночных и мышиных глиальных клетках и фибробластах человека , поэтому пероральная токсичность отсутствует. Эти клинические исследования пришли к выводу, что бисульфит натрия безопасно использовать в косметических рецептурах. [3]

Пищевая промышленность

Как и в случае с косметической промышленностью, Европейская комиссия обратилась в Европейское управление по безопасности пищевых продуктов (EFSA) с просьбой рассмотреть и определить, является ли использование сульфитов в качестве пищевых добавок безопасным в свете новых научных технологий и информации. Поскольку бисульфит натрия является известным сульфирующим соединением, на нем были проведены эксперименты. На основании клинических экспериментов на крысах и мышах Экспертный комитет Всемирной организации здравоохранения по пищевым добавкам пришел к выводу, что 0-0,7 мг эквивалента диоксида серы на кг массы тела в день не причинят вреда человеку, потребляющему это соединение в качестве пищевая добавка. Генотоксичность и канцерогенность исследовались так же, как и в косметических испытаниях, и в обоих случаях не было обнаружено никаких 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. Чтобы проанализировать количество свободных сульфитов в пищевых продуктах в результате сульфирования бисульфита натрия, можно использовать несколько методов, включая процедуру типа Монье-Вильямса, [12] ВЭЖХ после экстракции и анализ проточной инжекции . В целом, использование бисульфита натрия в пищевой промышленности в качестве добавки и антиоксиданта безопасно и полезно для продления 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 и, следовательно, повреждение отбеленного материала. 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 его контакте с водой в концентрациях, необходимых для промышленного использования. [4] Контакт с этими опасными побочными продуктами или даже с высокими концентрациями бисульфита натрия может быть вредным для окружающей среды и контакта с кожей. Высокие концентрации этих соединений могут загрязнять экосистемы, причинять вред животным и вызывать контактный дерматит у промышленных рабочих. [4] [13] Концентрации, которые могут привести к таким последствиям, намного выше, чем концентрации, обсуждаемые в косметической и пищевой промышленности.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abc Карманный справочник NIOSH 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 стабильности солей бисульфита (HSO3-) и метабисульфита (S2O52-)» . Журнал химического образования . 80 (12): 1482. Бибкод : 2003JChEd..80.1482T. дои : 10.1021/ed080p1482.
  3. ^ abcde Наир, Б.; Элмор, Арканзас; Экспертная группа по обзору косметических ингредиентов (01.06.2003). «Заключительный отчет об оценке безопасности сульфита натрия, сульфита калия, сульфита аммония, бисульфита натрия, бисульфита аммония, метабисульфита натрия и метабисульфита калия». Международный журнал токсикологии . 22 (2 приложения): 63–88. дои : 10.1080/10915810305077X. ISSN  1091-5818. ПМИД  14555420.
  4. ^ abcd Периясами, AP; Милитки, Дж. (2017), «Обработка джинсовой ткани и опасность для здоровья» , Устойчивое развитие джинсовой ткани , Elsevier, стр. 161–196, doi : 10.1016/b978-0-08-102043-2.00007-1, ISBN 978-0-08-102043-2, получено 11 мая 2022 г.
  5. ^ abc Группа EFSA по пищевым добавкам и источникам питательных веществ, добавляемых в продукты питания (ANS) (2016). «Научное заключение о переоценке диоксида серы (Е 220), сульфита натрия (Е 221), бисульфита натрия (Е 222), метабисульфита натрия (Е 223), метабисульфита калия (Е 224), сульфита кальция (Е 226) , бисульфит кальция (Е 227) и бисульфит калия (Е 228) в качестве пищевых добавок». Журнал EFSA . 14 (4). дои : 10.2903/j.efsa.2016.4438 .
  6. ^ Джонстон, HF (1946). «Сульфиты и пиросульфиты щелочных металлов». Неорганические синтезы . Неорганические синтезы . Том. 2. С. 162–167. дои : 10.1002/9780470132333.ch49. ISBN 9780470132333.
  7. ^ Коль, Артур Л.; Нильсен, Ричард Б. (1997). «Удаление диоксида серы» . Очистка газа . Издательство Gulf Professional . 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. ^ Чериан, Прия; Чжу, Цзиньцю; Бергфельд, Вильма Ф.; Белсито, Дональд В.; Хилл, Рональд А.; Клаассен, Кертис Д.; Либлер, Дэниел К.; Маркс, Джеймс Г.; Шанк, Рональд К.; Слага, Томас Дж.; Снайдер, Пол В. (2020). «Измененная оценка безопасности парабенов, используемых в косметике». Международный журнал токсикологии . 39 (1_приложение): 5С–97С. дои : 10.1177/1091581820925001. ISSN  1091-5818. PMID  32723119. S2CID  220850521.
  10. ^ Абэ, Сьюити; Сасаки, Мотомичи (1977). «Хромосомные аберрации и обмены сестринских хроматид в клетках китайского хомяка, подвергшихся воздействию различных химических веществ 2» . Журнал Национального института рака . 58 (6): 1635–1641. дои : 10.1093/jnci/58.6.1635. ISSN  1460-2105. ПМИД  864744.
  11. ^ Джонкер, Д.; Воутерсен, РА; ван Бладерен, П.Дж.; Тил, ХП; Ферон, виджей (1990). «4-недельное исследование пероральной токсичности комбинации восьми химических веществ на крысах: сравнение с токсичностью отдельных соединений» . Пищевая и химическая токсикология . 28 (9): 623–631. дои : 10.1016/0278-6915(90)90170-R. ПМИД  2272560.
  12. ^ «Переоценка метода Монье-Вильямса для определения сульфита в продуктах питания». Журнал AOAC International . Издательство Оксфордского университета . Проверено 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.