酢酸ナトリウム
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| 物質名 | |
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Sodium acetate | |
Sodium ethanoate | |
別名 Hot ice (sodium acetate trihydrate) | |
| 識別情報 | |
3D model (JSmol)
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| バイルシュタイン | 3595639 |
| ChEBI |
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| ChEMBL |
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| ChemSpider |
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| DrugBank |
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| ECHA InfoCard | 100.004.386 |
| EC番号 |
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| E番号 | E262 (防腐剤) |
| Gmelin参照 | 20502 |
| KEGG |
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PubChem CID
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| RTECS number |
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| UNII |
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CompTox Dashboard (EPA)
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| 性質 | |
| C2H3NaO2 | |
| モル質量 | 82.034 g·mol−1 |
| 外観 | 白色の潮解性粉末または結晶 |
| 匂い | 加熱分解時に酢酸臭[1] |
| 密度 | 1.528 g/cm3 (20 °C, 無水物) 1.45 g/cm3 (20 °C, 三水和物)[2][3] 1.28 g/cm3 (液体, 三水和物)[3] |
| 融点 | 324℃(無水物) 58℃ (三水和物) |
| 沸点 | 881.4℃(無水物) 122℃ (三水和物) 分解 |
| 無水物: 119 g/100 mL (0 °C) 123.3 g/100 mL (20 °C) 125.5 g/100 mL (30 °C) 137.2 g/100 mL (60 °C) 162.9 g/100 mL (100 °C) 三水和物: 32.9 g/100 mL (-10 °C) 36.2 g/100 mL (0 °C) 46.4 g/100 mL (20 °C) 82 g/100 mL (50 °C)[4] | |
| 溶解度 | アルコール, ヒドラジン, SO2に溶解[5] |
| メタノールへの溶解度 | 16 g/100 g (15 °C) 16.55 g/100 g (67.7 °C)[5] |
| エタノールへの溶解度 | 三水和物: 5.3 g/100 mL |
| アセトンへの溶解度 | 0.5 g/kg (15 °C)[5] |
| 酸解離定数 pKa | 24 (20 °C)[5] 4.75 (when mixed with CH3COOH as a buffer)[6] |
| 塩基解離定数 pKb | 9.25 |
| 磁化率 | −37.6·10−6 cm3/mol |
| 屈折率 (nD) | 1.464 |
| 構造 | |
| 単斜晶 | |
| 熱化学 | |
| 標準定圧モル比熱, Cp⦵ | 100.83 J/(mol·K) (無水物)[7] 229 J/(mol·K) (三水和物)[8] |
| 標準モルエントロピー S⦵ | 138.1 J/(mol·K) (無水物)[7] 262 J/(mol·K) (三水和物)[2] |
標準生成熱 (ΔfH⦵298)
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−709.32 kJ/mol (無水物)[5] −1604 kJ/mol (三水和物)[2] |
ギブズの
自由エネルギー (ΔfG⦵) |
−607.7 kJ/mol (無水物)[5] |
| 薬理学 | |
| B05XA08 (WHO) | |
| 危険性 | |
| 労働安全衛生 (OHS/OSH): | |
主な危険性
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刺激性 |
| NFPA 704（ファイア・ダイアモンド） | |
| 引火点 | >250 °C (482 °F; 523 K)[6] |
| 607 °C (1,125 °F; 880 K)[6] | |
| 致死量または濃度 (LD, LC) | |
半数致死量 LD50
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3530 mg/kg (経口, ラット) >10000 mg/kg (ウサギ, 真皮) |
半数致死濃度 LC50
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>30 g/m3 (ラット, 1 h) |
| 安全データシート (SDS) | Fisher Scientific |
| 関連する物質 | |
| その他の 陰イオン |
ギ酸ナトリウム プロピオン酸ナトリウム |
| その他の 陽イオン |
酢酸カリウム 酢酸カルシウム |
| 関連物質 | 二酢酸ナトリウム |
特記無き場合、データは標準状態 (25 °C [77 °F], 100 kPa) におけるものである。
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酢酸ナトリウム（さくさんナトリウム、Sodium acetate）とは、酢酸とナトリウムのつくる塩である。酢酸ソーダとも言う。無水物と三水和物が存在する。
無水物、三水和物ともに無色の結晶である。
無水物、三水和物ともに水によく溶けるが、有機溶媒にはほとんど溶けない。弱酸と強塩基の塩なので、水溶液は弱アルカリ性を示す。
酢酸と水酸化ナトリウムまたは炭酸ナトリウムの中和により三水和物が得られ、この三水和物を120 °C – 250 °Cで加熱すると無水物となる。
用途
[編集]緩衝溶液の調製、染料の媒染剤に用いられるほか、融解熱が大きいので暖房器具の蓄熱、保温材としても使われる。漬物などの保存料がわりに使われることもある。
またポテトチップスの一部に酢酸ナトリウムが酸味として用いられる。[9]
蓄熱
[編集]酢酸ナトリウムは、蓄熱、エコカイロに使われている。酢酸ナトリウムの過飽和水溶液は結晶化によって相当な発熱を生じる。
酢酸ナトリウムの三水和物の結晶は58–58.4 °C (136.4–137.1 °F)で融解し[10][11]、液体酢酸ナトリウムは解放された結晶水に溶ける。融点を超えて加熱し、その後冷却させると、水溶液は過飽和状態になる。この水溶液は、結晶を形成することなく室温まで冷却することができる（過冷却）。カイロ内の金属片を押すことにより、核生成中心が形成され、溶液が結晶化して固体の酢酸ナトリウム三水和物に戻る。結晶化のプロセスは発熱反応である[12]。 融解熱は約264〜289kJ/kg(73〜80Wh/kg)である[10]。不可逆的な化学反応に依存するものなど、いくつかのタイプのカイロとは異なり、酢酸ナトリウムカイロは、結晶が完全に溶解するまで、沸騰したお湯に数分間浸し、ゆっくりと室温まで冷却させることによって、簡単に再利用することができる[13]。
三水和物の熱伝導率が0.2W/mKと水の1/3程度しか無いのが弱点。[14]
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カイロと、封入されているコイン状衝撃材 -
結晶化の様子
過冷却（過飽和）
[編集]酢酸ナトリウムの過冷却温度は-10℃を容易に下回る。[15]
過冷却現象を利用することで断熱なしで熱を蓄え、衝撃を与えることで必要な時に熱を取り出せる。
一方で常時安定して高い温度を供給することを求められる暖房用の蓄熱装置としては好ましくない。
核生成剤を添加することで過冷却を抑制できる。[16][17]
能動的には、超音波や電圧印加で過冷却を解除できる。[18]
ちなみに、厳密に言えば酢酸ナトリウムの過冷却は水に本来の溶解度を超えて酢酸ナトリウムが溶けている過飽和現象である。水のような単体の過冷却とは仕組みが異なる。[19]過冷却が破れた場合、液体の飽和溶液と固体の酢酸ナトリウム三水和物結晶にわかれる。（相分離）[17]
合成・反応
[編集]合成
[編集]![{\displaystyle {\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {COOCH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\ {}+{}\mathrm {NaOH} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {COO} {\vphantom {A}}^{-}\mathrm {Na} {\vphantom {A}}^{+}\ {}+{}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {OH} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e087389cb31c8eedd45019343eeccba4fbd2a9bf)
反応
[編集]酢酸ナトリウムを水酸化ナトリウムとともに強熱すると、メタンが得られる。
![{\displaystyle {\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {COONa} \ {}+{}\mathrm {NaOH} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\ {}+{}\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9ff27555b9547dd687ada13b98dc65c356b2520d)
脚注
[編集]- ^ “Sodium Acetate”. International Chemical Safety Cards. National Institute of Occupational Safety and Health (2018年9月18日). 2025年4月21日閲覧。
- ^ a b c “sodium acetate trihydrate”. chemister.ru. 2025年4月21日閲覧。
- ^ a b Ma, Zhiwei; Bao, Huashan; Roskilly, Anthony Paul (2017-12-01). “Study on solidification process of sodium acetate trihydrate for seasonal solar thermal energy storage”. Solar Energy Materials and Solar Cells 172: 99–107. doi:10.1016/j.solmat.2017.07.024. ISSN 0927-0248.
- ^ Seidell, Atherton; Linke, William F. (1952). Solubilities of Inorganic and Organic Compounds. Van Nostrand
- ^ a b c d e f “sodium acetate”. chemister.ru. 2025年4月21日閲覧。
- ^ a b c Sigma-Aldrich Co., Sodium acetate. Retrieved on 2014-06-07.
- ^ a b Acetic acid, sodium salt in Linstrom, P.J.; Mallard, W.G. (eds.) NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69. National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg MD. http://webbook.nist.gov (retrieved 2014-05-25).
- ^ Acetic acid, sodium salt, hydrate (1:1:3) in Linstrom, P.J.; Mallard, W.G. (eds.) NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69. National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg MD. http://webbook.nist.gov (retrieved 2014-05-25).
- ^ “酸味料やpH調整剤、酢酸ナトリウム(無水) | サプリメント,食品添加物,食品,エコ系洗剤通信販売のマルゴ”. marugo.org. 2025年4月21日閲覧。
- ^ a b Ibrahim Dincer and Marc A. Rosen. Thermal Energy Storage: Systems and Applications, page 155.
- ^ Courty J.-M., Kierlik É. (2008年12月1日). “Les chaufferettes chimiques”. Pour la Science. pp. 108–110. 2025年4月21日閲覧。
- ^ “Crystallization of Supersaturated Sodium Acetate”. Journal of Chemical Education (2015年7月19日). 2025年4月21日閲覧。
- ^ “How do sodium acetate heat pads work?”. HowStuffWorks (2000年4月). 2007年9月3日閲覧。
- ^ 小橋 眞 (2013). “高速吸放熱応答を示す住宅用潜熱蓄熱パネル材料の開発”. 日比科学技術振興財団 研究報告.
- ^ Wei, LinLin; Ohsasa, Kenichi (2010). “Supercooling and Solidification Behavior of Phase Change Material”. ISIJ International 50 (9): 1265–1269. doi:10.2355/isijinternational.50.1265.
- ^ 森元和男、千田孝之、青柳春樹、片貝信義、西村厚司「酢酸ナトリウム3水塩の核生成に関する研究 I 核生成剤の作用特性」『エネルギー・資源研究会研究発表会講演論文集』4th、1985年、37–42頁。
- ^ a b E. Oliver, David; J. Bissell, Andrew; Liu, Xiaojiao; C. Tang, Chiu; R. Pulham, Colin (2021). “Crystallisation studies of sodium acetate trihydrate – suppression of incongruent melting and sub-cooling to produce a reliable, high-performance phase-change material” (英語). CrystEngComm 23 (3): 700–706. doi:10.1039/D0CE01454K.
- ^ 寳積, 勉; 松竹, 優樹; 大河, 誠司 (2015). “電圧印加による酢酸ナトリウム水溶液の 過冷却解消に及ぼす影響”. 日本冷凍空調学会論文集 32 (3): 263–274. doi:10.11322/tjsrae.15-13.
- ^ “過冷却液体で遊んでみた│ヘルドクターくられの１万円実験室│リケラボ｜くられWith薬理凶室”. リケラボ │ 理系の理想の働き方を考える研究所. 2025年7月16日閲覧。
関連項目
[編集]| 国立図書館 | |
|---|---|
| その他 | |