중탄산나트륨

Sodium bicarbonate
탄산나트륨과 혼동해서는 안 된다.
베이킹 소다가 일반적인 성분인 발효제는 베이킹 파우더를 참조한다.

중탄산나트륨
SodiumBicarbonate.svg
Ball and stick model of a sodium cation
Ball and stick model of a bicarbonate anion
Sample of sodium bicarbonate
이름
IUPAC 이름
탄산수소나트륨
기타 이름
베이킹 소다, 중탄산수소(실험용 은어), 중탄산소다, 나콜라이트, 탄산수소나트륨, 나트론
식별자
3D 모델(JSmol)
4153970
체비
첸블
켐스파이더
드러그뱅크
ECHA 정보 카드 100.005.122 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 205-633-8
E번호 E500(ii)(산도 조절기, ...)
케그
메쉬 중탄산나트륨
RTECS 번호
  • VZ0950000
유니
  • InChI=1S/CH2O3.Na/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+1/p-1 checkY
    키: UIIMBONGXHQVGW-UHFFFAOYSA-M checkY
  • InChI=1/CH2O3.Na/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+1/p-1
    키: UIIMBOGNXHQVGW-REWHXWOFAQ
  • [Na+] OK([O-])=O
특성.
NaHCO
3
몰 질량 84.0066 gmol−1
외모 백색 결정
냄새 무취
밀도
녹는점 (50 °C부터[1][6] 탄산나트륨으로 분해)
용해성 아세톤 0.02 중량%, 메탄올 2.13 중량% @22 °[4]C에탄올에 녹지 않다
로그 P −0.82
산도(pKa)
nα = 1.377 nβ = 1.51 nβ = 1.583
구조.
단사정계
열화학
87.6 J/mol K[7]
101.7 J/mol K[7]
- 950.8 kJ/mol[7]
- 851.0 kJ/mol[7]
약리학
B05CB04 (WHO) B05XA02 (WHO), QG04BQ01 (WHO)
정맥주사, 구강주사
위험 요소
산업안전보건(OHS/OSH):
주요 위험 요소
 심각한 눈 염증을 일으킨다.
NFPA 704(파이어 다이아몬드)
2
0
1
플래시 포인트 불연성
치사량 또는 농도(LD, LC):
4220mg/kg (랫드, 경구)[8]
안전 데이터 시트(SDS) 외부 MSDS
관련 화합물
기타 음이온
 탄산나트륨
기타 캐티온
관련 화합물
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.
베이킹 소다를 상승제로 구운 컵케이크

중탄산나트륨(IUPAC 이름: 수소탄산나트륨[9])은 일반적으로 베이킹 소다 또는 소다 중탄산나트륨으로 알려져 있으며, NaHCO 공식의3 화합물이다.그것은 나트륨 양이온과+ 중탄산 음이온으로3− 이루어진 소금이다.중탄산나트륨은 결정성이지만 종종 미세한 가루로 나타납니다.워싱 소다(탄산나트륨)와 비슷한 약간 짠 알칼리 맛이 난다.천연 미네랄의 형태는 나콜라이트입니다.이것은 미네랄 나트론의 성분이며 많은 미네랄 [10]스프링에 용해되어 있습니다.

명명법

오랫동안 알려져 있고 널리 사용되었기 때문에, 소금은 베이킹 소다, 빵 소다, 요리 소다, 그리고 탄산 중탄산염과 같은 많은 다른 이름들을 가지고 있고 종종 가게의 베이킹 파우더 근처에서 발견될 수 있다.베이킹 소다라는 용어는 미국에서 더 흔한 반면, 중탄산소다라는 용어는 호주, 영국,[11] 아일랜드에서 더 흔하다.그리고 많은 북유럽/중앙유럽 국가들에서 그것은 나트론이라고 불린다.나트륨 중탄산염, 중탄산염, 중탄산염과 같은 축약된 구어체가 [12]흔하다.

살레라투스라는 단어는 라틴어 sal ératus에서 유래했으며, 19세기에 중탄산나트륨과 [13]중탄산칼륨 둘 다에 널리 사용되었다.

그것의 E 번호 식품 첨가물 코드는 [14]E500이다.

중탄산염의 접두사 bi는 탄화수소칼륨/[15]중탄산칼륨이 탄산칼륨과 산화칼륨으로 분해될 때 방출되는 이산화탄소의 두 몰 당량(고대 화학 언어로는 탄산칼륨으로 알려져 있음)과 관련하여 분자 지식을 선행하는 오래된 명명 체계에서 유래했습니다.이러한 화합물의 현대 화학식은 이제 칼륨의 바이-카보네이트라는 이름이 만들어졌을 때 알려지지 않았던 정확한 화학 조성을 표현합니다(또한 중탄산염 참조).

사용하다

요리.

발효

주요 기사:발효제

요리에서는 베이킹 소다를 주로 발효제로 베이킹에 사용한다.산과 반응하면 이산화탄소가 방출되어 반죽이 팽창하고 케이크, 퀵빵, 소다빵, 기타 구운 음식이나 튀긴 음식에서 특유의 질감과 결이 형성됩니다.산-염기 반응은 일반적으로 다음과 [16]같이 나타낼 수 있다.

NaHCO3 + H+ → Na+ + CO2 + HO2

이러한 반응을 유발하는 산성 물질로는 인산수소, 타르타르 크림, 레몬 주스, 요구르트, 버터밀크, 코코아, 식초가 있습니다.베이킹 소다는 산성인 사워도와 함께 사용되어 산성이 [17]덜한 가벼운 제품을 만들 수 있다.

열에 의해 열분해로 인해 중탄산나트륨이 베이킹 시 상승제로 작용하여 다음과 [18]같이 80°C(180°F) 이상의 온도에서 이산화탄소를 방출할 수도 있습니다.

23 NaHCO → NaCO23 + HO + CO22

이러한 방식으로 단독으로 사용할 경우, 산성 성분(타이어에 있든, 산을 함유한 베이킹 파우더를 사용하든)이 없는 경우, 사용 가능한2 CO의 절반만 방출된다(NaHCO의3 두 등가물당 CO 분자가 하나씩2 형성된다).또한, 산이 없을 때, 중탄산나트륨의 열분해는 또한 강한 알칼리성 탄산나트륨을 생성하며, 구운 제품에 쓴맛, "비누" 맛 및 노란색을 부여합니다.상온에서 반응이 느리기 때문에 혼합물(케이크 반죽 등)은 [citation needed]오븐에서 가열될 때까지 상승하지 않고 그대로 둘 수 있습니다.

베이킹 파우더

주요 기사 : 베이킹 파우더

베이킹 파우더는 조리용으로서도 판매되고 있으며, 중탄산염과 물을 첨가하여 활성화되는 각종 산성 성분을 약 30% 함유하고 있어 조리용 [19][20][21]배지에 산을 첨가할 필요가 없습니다.많은 형태의 베이킹 파우더는 인산칼슘산염, 인산알루미늄나트륨 또는 [22]주석크림과 결합된 중탄산나트륨을 함유하고 있습니다.베이킹 소다는 알칼리성이며 베이킹 파우더에 사용되는 산은 베이킹 중 화학 변화가 [23]탄산나트륨을 만들 때 금속 맛을 피합니다.

불꽃놀이

중탄산나트륨은 일반적인 "검은 뱀" 불꽃놀이의 주요 성분 중 하나입니다.열분해로 인해 이산화탄소가스가 생성되어 다른 주성분인 [24]수크로스의 연소 생성물로 뱀과 같은 긴 재가 생성됩니다.또한 중탄산나트륨은 가열 시 CO와2 HO를 방출하여2 연소 반응을 지연시키는 데 사용되는데, 둘 다 난연제입니다.

순한 소독제

그것은 약한 살균 특성을 [25][26]가지고 있으며, 일부 유기체에 [27]대한 효과적인 살균제일 수 있습니다.베이킹 소다는 곰팡이 냄새를 흡수하기 때문에, 책을 덜 [28]악취나게 만들 때 중고 서점 판매자들에게 신뢰할 수 있는 방법이 되었다.

소화기

중탄산나트륨을 가열하면 이산화탄소가 [29]방출되기 때문에, 중탄산나트륨은 불 위에 던져져 작은 기름이나 전기 불을 끄는 데 사용될 수 있습니다.그러나 딥 프라이어 화재에는 사용하지 마십시오. 갑자기 가스가 방출되면 그리스가 [29]튀어오를 수 있습니다.중탄산나트륨은 ABC 소화기의 부식성이 더 강한 모노암모늄 인산염의 대안으로 BC 건조 화학 소화기에 사용됩니다.중탄산나트륨의 알칼리성은 Purple-K를 제외하고 상업용 주방에 설치된 대규모 화재 진압 시스템에 사용된 유일한 건조 화학 물질입니다.알칼리 역할을 할 수 있기 때문에 뜨거운 기름에 약간의 비누화 효과가 있어 질식성 비누 [citation needed]거품을 형성합니다.

산의 중화

중탄산나트륨은 산과 자연 반응하여 반응 생성물로 CO 가스를 방출합니다2.이것은 [30]화학 실험실에서 원치 않는 산성 용액이나 산성 유출을 중화시키는 데 일반적으로 사용됩니다.중탄산나트륨은 양성임에도 불구하고 산과 [citation needed]염기와 반응하여 중화시키는 것은[31] 적절하지 않다.

농업

중탄산나트륨을 잎에 바르면 곰팡이의 성장을 막을 수 있지만, 곰팡이를 죽이지는 않습니다.과도한 양의 중탄산나트륨은 과일의 변색과 [32]염화증을 유발할 수 있다.

의료용도와 건강

다음 항목도 참조하십시오.중탄산나트륨 정맥주사

물과 혼합된 중탄산나트륨은 산성 소화불량과 [33]속쓰림을 치료하기 위한 제산제로 사용될 수 있다.위산과 반응하면 소금, 물, 이산화탄소가 생성됩니다.

NaHCO3 + HCl → NaCl + HO + CO22(g)

중탄산나트륨과 폴리에틸렌 글리콜(PegLyte [34]등)[citation needed]을 물에 녹여 경구 복용하는 혼합물은 위장 수술, 위내시경 검사 등에 앞서 효과적인 위장 세척제 및 설사제이다.

수용액에 중탄산나트륨을 정맥주사하는 것은 때때로 산증의 경우나 [35]혈액에 나트륨이나 중탄산 이온이 부족할 때 사용된다.호흡산증의 경우 주입된 중탄산 이온은 혈장의 탄산/중탄산 완충제를 왼쪽으로 구동하여 pH를 상승시킨다.이러한 이유로, 중탄산나트륨은 의학적으로 감독하는 심폐소생술에 사용된다.중탄산염 주입은 혈중 pH가 현저히 낮을 때만 나타난다(< 7.1–7.0).[36]

HCO는3− 산성증 [37]기간 동안 K를 세포로 되돌리기+ 때문에 고칼륨혈증 치료에 사용됩니다.중탄산나트륨은 알칼리증을 일으킬 수 있기 때문에 아스피린 과다 복용을 치료하는데도 사용된다.아스피린은 적절한 흡수를 위해 산성 환경을 필요로 하며,[38] 기본적인 환경은 과다 복용 시 아스피린 흡수를 감소시킬 것입니다.중탄산나트륨은 또한 삼환식 항우울제 [39]과다 복용 치료에 사용되어 왔다.또한 국소적으로 베이킹 소다를 한 부분 물에 발라 벌레에 물리고 따끔거리는 것을 완화시킬 수 있습니다.[40]

툴리오 사이먼치니와 같은 일부 대체 의사들은 베이킹 소다를 암 치료제로 홍보했는데, 이는 입증되지 않은 효과와 사용 [41]시 잠재적 위험성 때문에 미국 암 협회가 경고해 왔다.Edzard Ernst는 중탄산나트륨을 암 치료제로 홍보하는 것을 "내가 오랫동안 봐온 가장 역겨운 대체 암 사기 중 하나"[42]라고 말했다.

중탄산나트륨은 국소마취제에 첨가되어 효과의 시작을 앞당기고 주사의 통증을 [43]덜게 할 수 있다.그것은 또한 코 [citation needed]수술에 사용되는 Moffett 용액의 성분이다.

산성 식단이 [44]뼈를 약하게 만든다는 주장이 제기되었다.연구에 대한 한 체계적인 메타 분석은 그러한 효과를 [45]보여주지 않는다.또 다른 연구는 알칼리성 식단이 뼈 건강을 향상시킨다는 증거가 없다는 것을 발견했지만,[46] 다른 이유로 알칼리성 식단에 "가치 있는" 것이 있을 수 있다는 것을 암시한다.

제산제(예: 베이킹 소다) 용액은 시위 [failed verification][47]중 최루탄 노출의 영향을 완화하기 위해 시위대에 의해 준비되고 사용되어 왔다.

베이킹에서의 사용과 마찬가지로 탄산수소나트륨은 발포성 정제에서 타르타르산 등의 순산과 함께 사용된다. 탄산나트륨을 물컵에 떨어뜨리면 탄산염은 반응매체를 탄산가스로 남긴다(HCO3− + HO+22 → 더 정확히는 HCO3− + HO3+ → 22 + HO2).이로 인해 태블릿이 분해되어 약물이 소금(이 예에서는 주석산나트륨)[48]과 함께 물에 부유하거나 용해됩니다.

개인위생

중탄산나트륨은 또한 일부 구강 세척제의 성분으로 사용된다.항균성 [49]및 연마성이 있습니다.치아와 잇몸에 기계적 세정제 역할을 하고, 입안에서 산의 생성을 중화시키며,[50][51] 감염 예방에 도움이 되는 방부제 역할도 한다.탄산수소나트륨을 다른 성분과 조합하여 건조하거나 습한 탈취제를 [52][53]만들 수 있습니다.중탄산나트륨은 비강 [54]세척용 용액을 만들 때 식탁용 소금과 혼합된 완충제로 사용될 수 있다.

그것은 안구염을 치료하기 위해 눈 위생에 사용된다.이것은 최근에 끓인 차가운 물에 중탄산나트륨 티스푼을 넣고,[55][56] 이어서 면봉을 용액에 적셔 속눈썹 베이스를 부드럽게 문지르면 됩니다.

수의학적 용도

소 사료 보충제, 특히 반추 완충제로 [57]중탄산나트륨을 사용한다.

세정제

중탄산나트륨은 소다브래스팅이라고 불리는 페인트와 부식을 제거하는 과정에 사용됩니다.블라스팅 매체로서 중탄산나트륨은 알루미늄, 구리 또는 목재와 같이 유연하고 탄성이 낮은 기판에서 표면 오염을 제거하기 위해 사용되며, 실리카 모래 연마 [58]매체에 의해 손상될 수 있습니다.

제조 업체에서는 부드러운 세정 [29]분말로 베이킹 소다로 만든 페이스트를 권장하고 있으며, 농축 알칼리 [59]용액에서 녹이 수용성 화합물을 형성하므로 표면 녹 제거에 유용합니다. 온수 용액은 강철을 [60]부식시킬 수 있으므로 냉수를 사용해야 합니다.중탄산나트륨은 알루미늄 위에 형성된 얇은 보호 산화층을 공격하기 때문에 [61]이 금속을 세척하는 데 적합하지 않습니다.은이 알루미늄 [61][62]호일 조각과 접촉할 때 따뜻한 물에 녹으면 은의 오염을 제거할 수 있습니다.베이킹 소다는 일반적으로 물 연화제를 대체하고 옷의 냄새를 제거하기 위해 세탁기에 첨가된다.그것은 또한 따뜻한 물로 희석했을 때 수산화나트륨만큼 컵에서 무거운 차와 커피 얼룩을 제거하는 데 거의 효과적이다.

1940년대 초 맨해튼 핵폭탄 개발 프로젝트에서는 우라늄의 화학적 독성이 문제가 되었다.산화우라늄은 면직물에 잘 달라붙는 것으로 밝혀졌으며 비누나 세탁용 세제로 씻어내지 않았다.그러나 우라늄은 2%의 중탄산나트륨 용액으로 씻겨 나갈 것이다.의류는 열화우라늄(DU)의 독성 먼지로 오염될 수 있다. 열화우라늄(DU)은 매우 밀도가 높기 때문에 민간 환경에서 평형추와 장갑 천공 발사체에 사용된다.DU는 일반 세탁으로는 제거되지 않습니다. 2갤런(7.5L)의 물에 약 6온스(170g)의 베이킹 소다로 세척하면 [63]세척에 도움이 됩니다.

냄새 관리

베이킹 소다는 효과적인 냄새 [64][better source needed]제거제라고 종종 주장되며,[65] 냄새를 흡수하기 위해 냉장고에 열린 상자를 보관하는 것이 권장된다.이 아이디어는 [66]1972년부터 시작된 광고 캠페인에서 미국의 베이킹 소다 선두 브랜드인 암앤해머에 의해 추진되었다.비록 이 캠페인이 1년 안에 베이킹 [67][68]소다 한 박스를 담은 미국 냉장고의 절반 이상을 이끄는 마케팅의 고전으로 여겨지지만, 실제로 [69][70]이 캠페인이 효과가 있다는 증거는 거의 없다.

화학

중탄산나트륨은 양성 화합물이다.수용액은 탄산 및 수산화 이온의 생성으로 인해 미알칼리성이다.

HCO−
3 + HO2 → HCO
2
3 + OH−

중탄산나트륨은 종종 수산화나트륨의 안전한 대안으로 사용될 수 있으며, 따라서 "크루드" 액체에서 산성 불순물을 제거하는 세척제로 사용될 수 있으며, 순수한 샘플을 생성할 수 있습니다.중탄산나트륨과 산의 반응으로 소금과 탄산이 생성되고, 이는 쉽게 이산화탄소와 물로 분해됩니다.

NaHCO3 + HCl → NaCl + HCO23
HCO23 → HO2 + CO2(g)

중탄산나트륨은 아세트산(식초에서 발견됨)과 반응하여 아세트산나트륨, 물 및 이산화탄소를 생성합니다.

NaHCO3 + CHCOOH3 → CHCOUNA3 + HO + CO22(g)

중탄산나트륨은 수산화나트륨과 같은 염기와 반응하여 탄산염을 형성합니다.

NaHCO3 + NaOH → NaCO23 + HO2

열분해

80–100°C(176–212°F)의 온도에서 중탄산나트륨은 점차 탄산나트륨, 물 및 이산화탄소로 분해됩니다.변환은 200°C(392°[71]F)에서 더 빠릅니다.

23 NaHCO → NaCO23 + HO + CO22

대부분의 중탄산염은 이러한 탈수 반응을 겪는다.더 가열하면 탄산염이 산화물로 전환됩니다(850°C/1,560°F 이상):[71]

NaCO23 → NaO2 + CO2

이러한 전환은 일부 분말 소화기에서 [citation needed]NaHCO를3 소화제("BC 분말")로 사용하는 것과 관련이 있다.

안정성 및 유통기한

상온(상온)과 건조(습한 공기를 차단하기 위해 밀폐된 용기가 권장됨)를 유지하면 중탄산나트륨은 최소 2~3년 [72][73][74][75]이상 상당한 양의 분해 없이 보관할 수 있습니다.

역사

나트론이라는 단어는 현대에 걸쳐 많은 언어에서 사용되어 왔으며 (스페인어, 프랑스어, 나트론처럼) 아랍어 나트룬(또는 아나트룬; cf. 하부 이집트 "나트론" 와디 엘 나트론(Natrun)과 탄산수소 나트륨이 혼합된 곳에서 유래했다.미라의 탈수는 고대 이집트 ntr로 거슬러 올라갈 수 있는 그리스 니트론(Herodotus; Attic littron)에서 유래했다.그리스 니트론(소다, 소금)은 라틴 니트룸과 독일 살니터(질소, 니트랏 등)[77][78]에도 사용되었다.

1791년, 프랑스의 화학자 니콜라스 르블랑은 소다수로도 알려진 탄산나트륨을 생산했다.약사 발렌틴 로즈는 1801년 베를린에서 중탄산나트륨을 발견한 공로를 인정받고 있다.1846년, 두 미국인 제빵사, 존 드와이트와 오스틴 처치는 탄산나트륨과 이산화탄소로부터 [79]베이킹 소다를 생산하는 미국 최초의 공장을 세웠다.

칼륨 또는 중탄산나트륨인 살레라투스는 루드야드 키플링의 소설 '용감한 대장'에서 갓 잡은 물고기가 [80]상하는 것을 막기 위해 1800년대에 상업적인 어업에 광범위하게 사용된 것으로 언급된다.

1919년, 미국 상원의원 리 오버만은 탄산음료가 스페인 독감을 치료할 수 있다고 선언했다.1919년 1월 26일 토론이 한창일 때 그는 치료제의 발견을 발표하기 위해 토론을 중단했다.그는 "이번 조사를 하는 사람들의 이익을 위해 말하고 싶다"며 "노스캐롤라이나 산악지대에 있는 상급법원 판사가 이 질병에 대한 치료법을 발견했다고 말했다"고 보도했다.치료제라고 알려진 것은 현대 과학에 대한 비판과 단순한 사람들의 지혜에 대한 감사를 암시했다."그들은 일반적인 베이킹 소다로 병을 치료할 수 있다고 말합니다."라고 그는 덧붙였습니다. "그들은 그 [81]질병으로 병을 치료할 수 있는 일반적인 베이킹 소다.

생산.

중탄산나트륨은 산업적으로 [82]탄산나트륨에서 생산됩니다.

NaCO23 + CO22 + HO → 2 NaHCO3

연간 약 100,000톤(2001년 [dubious – discuss][83]기준)의 규모로 생산되며, 연간 240만톤([84]2002년 기준)의 전 세계 생산능력이 있다.상업적인 양의 베이킹 소다 또한 비슷한 방법으로 생산된다: 광석 트로나의 형태로 채굴된 소다 회는 물에 용해되고 이산화탄소로 처리된다.중탄산나트륨은 이 [citation needed]용액에서 고체로 침전된다.

Solvay 공정에서 중탄산나트륨은 염화나트륨, 암모니아 및 이산화탄소의 반응 중간체이다.그러나 제품의 순도는 낮습니다(75%).[citation needed]

NaCl + CO2 + NH32 + HO → NaHCO3 + NHCl4

실질적인 가치는 없지만3, NaHCO는 이산화탄소와 [citation needed]수산화나트륨 수용액을 반응시켜 얻을 수 있다.

CO2 + NaOH → NaHCO3

채굴

자연적으로 발생하는 나콜라이트(NaHCO3)의 퇴적물은 콜로라도 피시언스 분지의 에오세 시대(55.8-33.9Mya) 그린 강 지층에서 발견된다.나콜라이트는 분지에서 증발량이 많은 기간 동안 침전되었다.그것은 석탄 [citation needed]채굴과 매우 유사한 방식으로 보어, 드럼, 장벽 채굴과 같은 일반적인 지하 채굴 기술을 사용하여 상업적으로 채굴된다.

또한 용액을 채굴하여 가열된 물을 나콜라이트층을 통해 펌핑하고 냉각 결정화 과정을 통해 용해된 나콜라이트를 결정화함으로써 생산됩니다.

대중문화에서

중탄산나트륨은 "소다의 중탄산염"으로, 마르크스 형제 영화에서 그루초 마르크스의 펀치 라인의 빈번한 원천이었다.오리 수프에서 막스는 전쟁 중인 국가의 지도자 역할을 연기한다.한 장면에서 그는 전쟁터로부터 그의 장군이 가스 공격을 보고하고 있다는 메시지를 받고, 그루초는 그의 보좌관에게 다음과 같이 말한다: "그에게 탄산음료 한 스푼과 물 [85]반 컵을 가져오라고.오페라에서의 밤에서 그루초의 캐릭터는 주연 테너에 대해 "라스파리 씨는 매우 유명한 가문 출신입니다.그의 어머니는 유명한 베이스 가수였다.그의 아버지는 스파게티에 탄산음료를 가장 먼저 채워 소화불량을 일으키면서 동시에 [86]치료한 사람이었습니다.

Joseph L. Mankewicz의 고전 All About Eve에서 막스 파비안 캐릭터(Gregory Ratoff)는 마고 채닝(Bette Davis)과 함께 속쓰림을 겪으면서 탄산음료를 요구해 마시고, 눈에 띄는 트림을 유도하는 장면이다.채닝은 맥스의 이름이 적힌 비카브를 항상 보관하겠다고 약속했어요.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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참고 문헌

외부 링크

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