BENZOATO DE SÓDIO: ESTRUTURA, PROPRIEDADES, USOS E RISCOS - QUÍMICA - 2025

O benzoato de sódio é um sal orgânico possuindo a fórmula química C ₆ H ₅ COONa. É produzido ou gerado pela reação de neutralização entre o ácido benzóico e o hidróxido de sódio. O resultado é um sólido branco (imagem inferior) que é solúvel em água e se decompõe quando aquecido a 120ºC.

Esse sal pode ser encontrado naturalmente em várias frutas e outras partes dos vegetais, como: mirtilos, ameixas, passas, canela, cravo e maçãs. Também é um metabólito de algas e plantas.

Benzoato de sódio em pó. Fonte: Chemik10 na Wikipedia polonesa

O benzoato de sódio não se acumula no corpo, pois se combina rapidamente com o aminoácido glicina para formar ácido hipúrico, que é excretado livremente na urina.

Este composto é utilizado como conservante de alimentos, sendo sua ação mais eficiente em pH ácido. Isso se deve à presença de ácidos orgânicos que conferem aos alimentos um pH adequado para a ação do benzoato de sódio; que, como tal, acaba sendo protonado em ácido benzóico.

Esse sal também é usado no tratamento de distúrbios metabólicos hereditários do ciclo da ureia, que produzem o acúmulo de um metabólito intermediário, para o qual a enzima que o processa é deficiente.

O Programa Internacional de Segurança Química não encontrou efeitos nocivos do benzoato de sódio em humanos, para um consumo compreendido entre 647 - 825 mg / kg de massa corporal.

No entanto, foi relatado que o benzoato de sódio pode produzir reações pseudo-alérgicas e exacerbar os sintomas em pacientes com episódios frequentes de urticária e asma.

Estrutura do benzoato de sódio

Estrutura do benzoato de sódio. Fonte: Kamil9243

A imagem superior mostra a estrutura do benzoato de sódio com um modelo de bola e stick. O anel aromático pode ser visto a olho nu, com o grupo carboxilato, -COO ^-, ligado a ele (aquele com as esferas vermelhas); e o último, por sua vez, atrai eletrostaticamente o cátion Na ⁺ (esfera roxa).

Visto que a diferença de tamanho entre os dois íons é grande (compare na imagem), não é surpreendente que a energia da rede dos cristais de benzoato de sódio seja baixa. Isso faz com que seus cristais tenham uma tendência natural de se solubilizar em solventes polares ou sofrer uma série de reações químicas.

C ₆ H ₅ COO ^- pode aceitar duas ligações de hidrogênio de duas moléculas de água, o que favorece sua hidratação. Enquanto isso, o Na ⁺ também acaba sendo solvatado pela água, vencendo as forças eletrostáticas que o mantêm ligado ao C ₆ H ₅ COO ^-.

Assim, este sal é composto por íons C ₆ H ₅ COO ^- e Na ⁺, que são organizados de maneira ordenada para formar cristais. Informações sobre sua estrutura cristalina não estão disponíveis na literatura, portanto o tipo de célula unitária desse sal é desconhecido.

Propriedades

Nomes químicos

-Benzoato de sódio

-Sal de sódio do ácido benzóico

-Sobenato

-Antimol.

Descrição física

Grânulos brancos ou pó cristalino. Pó cristalino incolor.

Odor

Banheiro.

Gosto

Agridoce, adstringente e desagradável.

ponto de ignição

> 100 ° C

Auto ignição

> 500 ° C

Densidade

1,50 g / cm ³.

Solubilidade

-Solúvel em amônia líquida e piridina.

-Muito solúvel em etanol: 8,22 g / 100 g a 25 ºC.

-Em metanol é mais solúvel que em etanol: 8,22 g / 100 g a 15 ºC.

Estabilidade

É estável nas condições de armazenamento recomendadas. Pode ser sensível à umidade, hidrolisando em ácido benzóico. Incompatível com agentes oxidantes fortes, álcalis e ácidos minerais.

Decomposição

Quando aquecido até a decomposição a 120ºC (248ºF), emite fumaça acre de óxido de sódio e outros componentes que podem ser tóxicos e cancerígenos.

Ao decompor a 120 ºC, evita que os seus pontos de ebulição e fusão sejam determinados com precisão, sendo os valores reportados destes parâmetros estimativas teóricas.

pH

Perto de 8, dissolvido em água. Ou seja, é um sal básico. Isso ocorre porque ele hidrolisa para liberar íons OH ^-.

Tensão superficial

72,9 mN / cm a 20 ° C em uma solução de 1 g / l de água.

Síntese

O ácido benzóico envolvido na síntese de benzoato de sódio é produzido principalmente por três métodos:

O Naftaleno se oxida com pentóxido de vanádio para formar anidrido ftálico. Este composto pode sofrer descarboxilação para dar origem ao ácido benzóico, pois em sua estrutura com dois anéis aromáticos parece ter dois grupos -COO condensados ​​juntos.

-O tolueno é oxidado a ácido benzóico pela adição de ácido nítrico. Nesta reação, o grupo metil "apenas" se oxida para o grupo carboxila:

C ₆ H ₅ CH ₃ => C ₆ H ₅ COOH

-E por fim, o benzotricloreto é hidrolisado pela ação de ácidos minerais, dando origem ao ácido benzóico.

Obtido o ácido benzóico por qualquer um desses três métodos, ele é então dissolvido em hidróxido de sódio. Esses compostos sofrem uma reação de neutralização, produzindo benzoato de sódio e água.

C ₆ H ₅ COOH + NaOH => C ₆ H ₅ COONa + H ₂ O

A reação também pode ser realizada com carbonato de sódio, embora seu rendimento possa ser inferior ao desejado.

Formulários

Na comida

O benzoato de sódio é um agente conservante de alimentos, sendo capaz de inibir ou retardar o processo de fermentação, acidificação ou qualquer processo que provoque sua deterioração. Além disso, o benzoato de sódio tem ação fungicida.

Este sal é capaz de eliminar leveduras, bactérias e fungos presentes nos alimentos. Sua ação conservante é mais eficiente em pH <6; isto é, sob condições ácidas. Por isso, é utilizado em conservas e em molhos para salada que contenham vinagre (ácido acético).

O benzoato de sódio também é usado na preservação de refrigerantes e refrigerantes, nos quais o ácido carbônico está presente. Também em compotas, ricas em ácido cítrico, e em geral, em alimentos com ácidos presentes que estabelecem um ambiente ácido.

Além disso, é utilizado em rações com uma concentração de benzoato de sódio de 0,1%. A quantidade máxima de ácido benzóico e benzoato de sódio usada como conservante em alimentos não excede 2.000 mg / kg de alimento.

Tratamento médico

Hiperamonemia aguda

O fenilacetato de sódio e o benzoato de sódio são usados, na forma de terapias adjuvantes, no tratamento da hiperamonemia aguda e encefalopatia associada em pacientes com distúrbios do ciclo da ureia.

Esses compostos são classificados como medicamentos órfãos. Essa designação se aplica a medicamentos que não são lucrativos do ponto de vista econômico.

Esquizofrenia

O benzoato de sódio tem sido usado experimentalmente no tratamento da esquizofrenia. A parte central da pesquisa é o papel da inibição das enzimas D-aminoácido oxidase no tratamento, atividade que o benzoato de sódio exerce.

Acidúria arginossuccínica

O benzoato de sódio é utilizado no tratamento da acidúria arginossuccínica, distúrbio metabólico hereditário que pode causar elevação da concentração de amônio nos pacientes, podendo afetar o sistema nervoso central.

Inibidor

-É um inibidor da enzima araquidonato 15-lipoxigenase, enzima investigada pela indústria farmacêutica por estar envolvida em doenças coronárias.

-Inibe a ação da enzima triacilglicerídeo lipase, enzima que atua liberando glicerol e ácidos graxos no intestino delgado, permitindo assim a absorção desses lipídios presentes nos alimentos.

Pode ser possível usar benzoato de sódio para regular a absorção intestinal de lipídios, como os triacilglicerídeos.

Distúrbios hereditários

O benzoato de sódio é utilizado no tratamento de várias doenças hereditárias relacionadas ao metabolismo dos aminoácidos, entre as quais estão: tratamento da hiperargininemia e tratamento da deficiência da enzima ornitina translocase.

Outras

-Usado em lavagens à base de álcool e polidores de prata. Além disso, é utilizado na produção de compostos pirotécnicos, sendo responsável pelo apito emitido quando são ligados.

-É utilizado como anticorrosivo, o que é uma das principais demandas na produção desse sal. Ele também é usado em refrigerantes, anticongelantes e outros sistemas à base de água.

-Na formulação de plásticos como o polipropileno, é utilizado para melhorar sua resistência e clareza.

-Serve como estabilizador em banheiros e processos fotográficos.

Riscos

O benzoato de sódio é classificado pelo FDA como "geralmente seguro", em doses de 0,1% do peso dos alimentos. Não é considerado irritante em contato com a pele e os olhos, portanto, pode-se dizer que a toxicidade aguda é baixa.

No entanto, o benzoato de sódio pode causar reações não imunes (pseudo-alergia) ao contato. Este efeito é raro em pessoas normais, mas em pacientes com episódios frequentes de sintomas de urticariformes ou asma, pode haver um aumento na frequência desses sintomas.

Em estudos em ratos e camundongos, não foi encontrada evidência de ação carcinogênica do benzoato de sódio.

O inconveniente de seu uso na presença de ácido ascórbico, que poderia produzir benzeno, foi apontado; composto tóxico, denominado cancerígeno.

Referências

1. Indústrias Net. (2019). Produção de benzoato de sódio. Recuperado de: science.jrank.org
2. Wikipedia. (2019). Benzoato de sódio. Recuperado de: en.wikipedia.org
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5. Livro Químico. (2017). Benzoato de sódio. Recuperado de: chemicalbook.com
6. Lane H. et al. (2013) Jama Psichiatry. 70 (12): 1267-1275.
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