Natriumfosfatstruktur, egenskaper, syntes, användningsområden

1579
Simon Doyle
Natriumfosfatstruktur, egenskaper, syntes, användningsområden

De Natriumfosfat är ett oorganiskt salt vars kemiska formel är Na3PO4. Det kallas också trinatriumfosfat (TSP): Trinatriumfosfat), eller tribasiskt natriumfosfat, eftersom det helt saknar förmågan att donera vätejoner H+.

När det hänvisas till på ett flertal sätt, natriumfosfater, avser det hela kompendiet av salter, hydrerade eller inte, härrörande från elektrostatiska interaktioner mellan Na+ och PO43-. Några av dessa salter består till och med av natriumpyrofosfater eller oorganiska polymerer som har PO43- som monomer.

Titta på glas med natriumfosfatkristaller. Källa: Ondřej Mangl [Public domain]

Det är därför, om inte en specifikation görs, kommer den alltid att hänvisa till Na3PO4, och inte NaHtvåPO4, NatvåHPO4, Na4PtvåELLER7 inte heller till något annat salt.

Bilden ovan visar utseendet på natriumfosfat, som sportar vita kristaller som liknar vanligt eller bordssalt, eller köps som ett vitt, amorft pulver. Då en3PO4 kan bilda olika hydrater, varvid Na3PO412HtvåEller den som marknadsförs mest.

Den används främst i livsmedelsindustrin, i tvättmedel, sporttillskott och fungerar som ett hyperosmotiskt laxermedel.

Artikelindex

  • 1 Kemisk struktur
  • 2 fastigheter
    • 2.1 Fysiskt utseende
    • 2.2 Smältpunkt
    • 2.3 Kokpunkt
    • 2.4 Löslighet i vatten
    • 2.5 Densitet
    • 2.6 Stabilitet
    • 2,7 pH
  • 3 Syntes
  • 4 användningsområden
    • 4.1 Mat
    • 4.2 Tvättmedel
    • 4.3 Läkemedel
  • 5 Referenser

Kemisk struktur

Huvudjoner av natriumfosfat. Källa: Smolamj via Wikipedia.

Samma formel Na3PO4 indikerar att för varje PO-anjon43- det finns tre Na-katjoner+. Dessa joner kan ses på bilden ovan. Observera att PO43- har tetrahedral geometri, med sina syreatomer som bär en resonans negativ laddning, som lockar Na+ av miljön.

På samma sätt har formeln Na3PO4 påpekar att det är det vattenfria saltet, så det finns inga vattenmolekyler inkluderade i dess kristaller. De elektrostatiska attraktionerna mellan Na+ och PO43- de slutar definiera en trigonal vit kristall. Dess jonbindning är sådan att Na3PO4 har en smältpunkt på 1583 ºC, betydligt högre än för olika salter.

Både Na+ som PO43- De är joner som kan vara mycket hydratiserade utan att negativt påverka kristallernas stabilitet.

Det är av denna anledning som hydrater också kan kristallisera; dess smältpunkter är dock lägre än de för det vattenfria saltet, eftersom de intermolekylära vätebindningarna i vatten separerar jonerna och försvagar deras interaktioner. I Na3PO412HtvåEller till exempel är dess smältpunkt 73,4 ºC, mycket lägre än Na3PO4.

Egenskaper

Fysiskt utseende

Det kan se ut som definierade vita kristaller eller som ett pulver eller granulat av samma färg. Alla fysiska mängder som uttrycks nedan hänför sig endast till det vattenfria saltet Na3PO4.

Smältpunkt

1583 ºC

Kokpunkt

100 ºC

Vattenlöslighet

14,5 g / 100 ml vid 25 ºC, varför det anses vara ett fosfat som är ganska lösligt i vatten. Det är emellertid olösligt i organiska lösningsmedel såsom etanol och koldisulfid..

Densitet

2,536 g / cm3 vid 17,5 ºC.

Stabilitet

Det är ett hygroskopiskt fast ämne. Därför bör den förvaras på ett sådant sätt att den inte kan utsättas för fukt.

pH

Det är ett starkt alkaliskt salt. Exempelvis har en 0,1% vattenlösning därav redan pH 11,5. Denna egenskap används för att användas som tillsatsmedel i tvättmedel.

Syntes

Hur produceras eller syntetiseras natriumfosfat? För att göra detta börjar vi från fosforsyra, H3PO4, eller av natriumsyrafosfatsaltet, NaHtvåPO4.

I de allra flesta synteser föredras H3PO4. Således reageras H3PO4 med en bas som neutraliserar sina tre OH-grupper med hänsyn till att denna syra också kan skrivas som PO (OH)3.

Basen är företrädesvis natriumhydroxid, NaOH (i Tyskland), men det är också möjligt (och billigare) att använda natriumkarbonat eller soda, NatvåCO3 (i USA). Ekvationerna för båda neutraliseringsreaktionerna är:

NatvåCO3 + H3PO4 → NatvåHPO4 + COtvå + HtvåELLER

NatvåHPO4 + NaOH → Na3PO4 + HtvåELLER

Observera att när du använder NatvåCO3 Na erhålls inte3PO4 men NatvåHPO4, som behöver en efterföljande neutralisering. Eftersom reaktionsmediet är vattenhaltigt kristalliserar Na3PO412HtvåEller så måste den kalcineras för att avlägsna vattenhalten och därmed ha det vattenfria saltet.

Då en3PO412HtvåEller det kännetecknas av att "smälta" sina kristaller till en kompakt massa som är svår att bryta. Ju mindre kristallerna är, desto snabbare blir deras kalcinering.

Applikationer

Mat

Natriumfosfat används som ett brusmedel för att expandera kanelrullar eller kakor. Källa: Pixabay.

Vid användning av natriumfosfat är det oundvikligt att blanda Na3PO4 eller till Na3PO412HtvåEller eftersom det senare är det hydrat som är mest kommersialiserat. Till exempel bidrar någon av de två ofarliga jonerna (i teorin) till de livsmedel som de tillsätts, berikar dem med fosfater och ökar deras salthalt samtidigt..

I saltet av köttet, Na3PO412HtvåEller ingår för att hålla dem fräscha längre under lagring. På samma sätt tillsätts det som ett emulgeringsmedel så att olja-vatten-blandningen inte "skärs" utan snarare förenas; och som en pH-regulator, eftersom det hjälper till att minska surheten i livsmedel (inklusive spannmål).

Dessutom används den för att tjockna vissa tomatsåsar och för bakning av kakor eller bröd (toppbild). Det senare beror på Na3PO412HtvåEller det tenderar att släppa ut vattenånga, vilket ökar porstorleken och volymen på mjöldegen..

Tvättmedel

Natriumfosfat är tillräckligt basiskt för att förtvåla vissa fetter eller oljor som det kommer i kontakt med. Dess alkalinitet används sedan för att förbättra tvättmedlets verkan, så länge ytan som ska avfettas inte är metallisk, eftersom de kan försämra den..

Produktionen av tvättmedel berikade med fosfater har dock minskat på grund av övergödning av sjöar och floder och därmed spridningen av alger som täcker deras ytor..

Det har också använts för att göra ett desinfektionsmedel: Na3PO41 / 4NaOCl11HtvåEller som framställs med användning av natriumhypoklorit, NaOCl, istället för NaOH eller NatvåCO3 för att neutralisera H3PO4.

Medicinsk

Då en3PO4 det inducerar avföring genom att fungera som ett hyperosmotiskt laxermedel, nödvändigt för att rengöra tjocktarmen innan patienten genomgår en koloskopi. Å andra sidan har det också använts (tillsatts) i energitillskott.

Referenser

  1. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. (Fjärde upplagan). Mc Graw Hill.
  2. Nationellt centrum för bioteknikinformation. (2019). Trinatriumfosfat. PubChem-databas. CID = 24243. Återställd från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. Wikipedia. (2019). Trinatriumfosfat. Återställd från: en.wikipedia.org
  4. Curran M.P. & Plosker G.L. (2004). Oral natriumfosfatlösning: en översyn av dess användning som ett kolorektalt rengöringsmedel. DOI: 10.2165 / 00003495-200464150-00009
  5. Corey Whelan. (22 december 2017). Natriumfosfat. Återställd från: healthline.com
  6. Jacobs, Joel B. Taborosi, Steve. (2019). Process för produktion av trinatriumfosfat. Återställd från: freepatentsonline.com
  7. MaryAnn Marks. (2018). Varför läggs trinatriumfosfat (TSP) till vår mat? Återställd från: theingredientguru.com

Ingen har kommenterat den här artikeln än.