Natriumphosphatstruktur, egenskaber, syntese, anvendelser

948
Sherman Hoover
Natriumphosphatstruktur, egenskaber, syntese, anvendelser

Det Natriumphosphat er et uorganisk salt, hvis kemiske formel er Na3PO4. Det kaldes også trinatriumfosfat (TSP): Trinatriumphosphat) eller tribasisk natriumphosphat, fordi det fuldstændigt mangler evnen til at donere hydrogenioner H+.

Når der refereres til det i flertal, natriumphosphater, refererer det til hele salten af ​​salte, hydreret eller ej, der stammer fra elektrostatiske interaktioner mellem Na+ og PO43-. Nogle af disse salte består endda af natriumpyrophosphater eller uorganiske polymerer, der har PO43- som monomer.

Urglas med natriumphosphatkrystaller. Kilde: Ondřej Mangl [Public domain]

Det er derfor, medmindre der er lavet en specifikation, vil den altid henvise til Na3PO4, og ikke NaHtoPO4, NatoHPO4, Na4PtoELLER7 heller ikke til noget andet salt.

Billedet ovenfor viser udseendet af natriumphosphat, som har hvide krystaller svarende til almindeligt salt eller bordsalt, eller købes som et hvidt, amorft pulver. Na3PO4 er i stand til at danne forskellige hydrater, idet de er Na3PO412HtoEller den, der markedsføres mest.

Det finder anvendelse hovedsagelig i fødevareindustrien i vaskemidler, sportstilskud og fungerer som et hyperosmotisk afføringsmiddel.

Artikelindeks

  • 1 Kemisk struktur
  • 2 egenskaber
    • 2.1 Fysisk udseende
    • 2.2 Smeltepunkt
    • 2.3 Kogepunkt
    • 2.4 Opløselighed i vand
    • 2,5 Massefylde
    • 2.6 Stabilitet
    • 2,7 pH
  • 3 Syntese
  • 4 anvendelser
    • 4.1 Mad
    • 4.2 Vaskemidler
    • 4.3 Lægemidler
  • 5 Referencer

Kemisk struktur

Hovedioner af natriumphosphat. Kilde: Smolamj via Wikipedia.

Den samme formel Na3PO4 angiver det for hver PO-anion43- der er tre Na-kationer+. Disse ioner kan ses på billedet ovenfor. Bemærk, at PO43- har tetrahedral geometri, hvor dens iltatomer bærer en resonans negativ ladning, som tiltrækker Na+ af miljøet.

Ligeledes er formlen Na3PO4 påpeger, at det er det vandfri salt, så der er ingen vandmolekyler inkluderet i dets krystaller. De elektrostatiske attraktioner mellem Na+ og PO43- de ender med at definere en trigonal hvid krystal. Dens ioniske binding er sådan, at Na3PO4 har et smeltepunkt på 1583 ºC, betydeligt højere end for forskellige salte.

Både Na+ ligesom PO43- De er ioner, der kan være stærkt hydratiserede uden at påvirke krystallernes stabilitet negativt.

Det er af denne grund, at hydrater også kan krystallisere; dets smeltepunkter er imidlertid lavere end dem for det vandfri salt, da de intermolekylære hydrogenbindinger i vand adskiller ionerne og svækker deres interaktioner. I Na3PO412HtoEller for eksempel er dets smeltepunkt 73,4 ºC, meget lavere end Na3PO4.

Ejendomme

Fysisk fremtoning

Det kan vises som definerede hvide krystaller eller som et pulver eller granulat i samme farve. Alle de fysiske størrelser, der er udtrykt nedenfor, henviser kun til det vandfri salt Na3PO4.

Smeltepunkt

1583 ºC

Kogepunkt

100 ºC

Vandopløselighed

14,5 g / 100 ml ved 25 ºC, hvorfor det betragtes som et fosfat, der er ret opløseligt i vand. Det er imidlertid uopløseligt i organiske opløsningsmidler, såsom ethanol og carbondisulfid..

Massefylde

2,536 g / cm3 ved 17,5 ºC.

Stabilitet

Det er et hygroskopisk fast stof. Derfor skal den opbevares på en sådan måde, at den ikke kan udsættes for fugt.

pH

Det er et stærkt alkalisk salt. For eksempel har en 0,1% vandig opløsning deraf allerede pH 11,5. Denne egenskab tjener til at blive brugt som tilsætningsstof i vaskemidler.

Syntese

Hvordan produceres eller syntetiseres natriumphosphat? For at gøre dette starter vi fra fosforsyre, H3PO4, eller af natriumsyrephosphatsaltet, NaHtoPO4.

I det store flertal af synteser foretrækkes H3PO4. Således reageres H3PO4 med en base, der neutraliserer sine tre OH-grupper under hensyntagen til, at denne syre også kan skrives som PO (OH)3.

Basen er fortrinsvis natriumhydroxid, NaOH (i Tyskland), men det er også muligt (og billigere) at bruge natriumcarbonat eller soda, NatoCO3 (i USA). Ligningerne for begge neutraliseringsreaktioner er:

NatoCO3 + H3PO4 → NatoHPO4 + COto + HtoELLER

NatoHPO4 + NaOH → Na3PO4 + HtoELLER

Bemærk, at når du bruger NatoCO3 Na opnås ikke3PO4 men NatoHPO4, som har brug for en efterfølgende neutralisering. Da reaktionsmediet er vandigt, krystalliserer Na3PO412HtoEller så skal det kalcineres for at fjerne dets vandindhold og dermed stamme fra det vandfrie salt.

Na3PO412HtoEller det er karakteriseret ved at "smelte" sine krystaller til en kompakt masse, der er vanskelig at bryde. Jo mindre størrelsen på dine krystaller er, jo hurtigere bliver deres forkalkning.

Ansøgninger

Mad

Natriumphosphat bruges som et brusende middel til at udvide kanelruller eller kager. Kilde: Pixabay.

Ved anvendelse af natriumphosphat er det uundgåeligt at blande Na3PO4 eller til Na3PO412HtoEller da sidstnævnte er det hydrat, der er mest kommercialiseret. For eksempel bidrager en af ​​de to uskadelige ioner (i teorien) til de fødevarer, som de tilsættes, og beriger dem med fosfater og øger deres saltholdighed på samme tid..

I saltet af kødet er Na3PO412HtoEller inkluderet for at holde dem friske længere under opbevaring. Ligeledes tilsættes det som et emulgeringsmiddel, så olie-vand-blandingen ikke "skæres", men snarere forbliver forenet; og som en pH-regulator, da det hjælper med at reducere surhedsgraden i fødevarer (inklusive korn).

Derudover bruges det til at fortykke nogle tomatsauce og til bagning af kager eller brød (øverste billede). Sidstnævnte skyldes Na3PO412HtoEller det har en tendens til at frigive vanddamp, hvilket øger porestørrelsen og volumenet af meldejen..

Vaskemidler

Natriumphosphat er basisk nok til at forsæbe nogle fedtstoffer eller olier, som det kommer i kontakt med. Dens alkalinitet bruges derefter til at forbedre vaskemidlets virkning, så længe overfladen, der skal affedtes, ikke er metallisk, da de kan forringe den..

Produktionen af ​​rengøringsmidler beriget med fosfater er imidlertid blevet reduceret på grund af eutrofiering af søer og floder og dermed spredningen af ​​alger, der dækker deres overflader..

Det er også blevet brugt til at fremstille et desinfektionsmiddel: Na3PO41 / 4NaOCl11HtoEller som fremstilles ved anvendelse af natriumhypochlorit, NaOCl i stedet for NaOH eller NatoCO3 at neutralisere H3PO4.

Medicinsk

Na3PO4 det inducerer afføring ved at fungere som et hyperosmotisk afføringsmiddel, der er nødvendigt for at rense tyktarmen, før patienten gennemgår en koloskopi. På den anden side er det også blevet brugt (tilføjet) i energitilskud.

Referencer

  1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kemi. (Fjerde udgave). Mc Graw Hill.
  2. National Center for Biotechnology Information. (2019). Trinatriumphosphat. PubChem-database. CID = 24243. Gendannet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. Wikipedia. (2019). Trinatriumphosphat. Gendannet fra: en.wikipedia.org
  4. Curran M.P. & Plosker G.L. (2004). Oral natriumphosphatopløsning: en gennemgang af dens anvendelse som et rensemiddel til kolorektal. DOI: 10.2165 / 00003495-200464150-00009
  5. Corey Whelan. (22. december 2017). Natriumphosphat. Gendannet fra: healthline.com
  6. Jacobs, Joel B. Taborosi, Steve. (2019). Fremgangsmåde til produktion af trinatriumphosphat. Gendannet fra: freepatentsonline.com
  7. MaryAnn mærker. (2018). Hvorfor føjes trinatriumphosphat (TSP) til vores mad? Gendannet fra: theingredientguru.com

Endnu ingen kommentarer