Natriumfosfatstruktur, egenskaper, syntese, bruk

Han Natriumfosfat Det er et uorganisk salt hvis kjemiske formel er NA₃Po₄. Den mottar også trisodiøse fosfatnavn (TSP for forkortelsen på engelsk: Trisodiumfosfat), eller tribasisk natriumfosfat, fordi det helt mangler evnen til å donere hydrogenioner h⁺.

Når du henviser til det på en flertall måte, natriumfosfater, er det snakk om hele salmen av salter, hydrert eller ikke, stammer fra elektrostatiske interaksjoner mellom Na⁺ og PO₄^3-. Noen av disse saltene består til og med av natriumpyrofosfater, eller uorganiske polymerer som har PO₄^3- som monomer.

Klokkeglass med natriumfosfatkrystaller. Kilde: Ondřej Mangl [Public Domain]

Det er grunnen til at med mindre en spesifikasjon blir gjort, vil den alltid referere til NA₃Po_4, Og ikke til nah₂Po4, na₂Hpo₄, Na₄P₂ENTEN₇ Ikke noe annet salt.

Det øvre bildet viser utseendet til natriumfosfat, som ser hvite krystaller som ligner på vanlig salt eller bord, eller kjøpt som et hvitt amorf -utseende pulver. Deretter en₃Po₄ er i stand til å danne flere hydrater, være NA₃Po₄· 12H₂Eller den som markedsføres mest.

Den finner hovedsakelig bruk i matindustrien, i vaskemidler, sportstilskudd og fungerer som hyperosmotisk avføringsmiddel.

[TOC]

Kjemisk struktur

Hovedioner av natriumfosfat. Kilde: Smolamj via Wikipedia.

Den samme na -formelen₃Po₄ indikerer det for hver anion PO₄^3- Det er tre na -kationer⁺. Disse ionene kan observeres i det overordnede bildet. Merk at PO₄^3- Den har tetraedrisk geometri, med sine oksygenatomer som bærer en resonans negativ belastning, som tiltrekker seg NA⁺ av miljøet.

Også NA -formelen₃Po₄ Han påpeker at det er vannfri salt, så det er ingen vannmolekyler inkludert i krystaller. Elektrostatiske attraksjoner mellom NA⁺ og PO₄^3- De ender opp med å definere en trigonal hvit krystall. Dens ioniske kobling er slik at NA₃Po₄ Den har et fusjonspunkt på 1583 ºC, betydelig høyere enn for flere salter.

Kan tjene deg: Cannizzaro -reaksjon: Kjennetegn, mekanismer, eksempler

Begge Na⁺ Som PO₄^3- De er ioner som kan hydreres i høy grad, uten å påvirke krystallens stabilitet negativt.

Det er av denne grunn at hydrater også kan krystallisere; Imidlertid er smeltepunktene lavere enn vannfritt salt, ettersom intermolekylære hydrogenbroer i vannet skiller ionene og svekker interaksjonene. I NA₃Po₄· 12H₂Eller for eksempel smeltepunktet er 73,4 ºC, mye mindre enn NA₃Po₄.

Egenskaper

Fysisk utseende

Det kan oppstå som definerte hvite krystaller eller som støv eller granuler i samme farge. Alle de fysiske størrelsene som er uttrykt nedenfor, henviser bare til det naive saltet₃Po₄.

Smeltepunkt

1583 ºC

Kokepunkt

100 ºC

Vannløselighet

14,5 g/100 ml ved 25 ° C, så det regnes som et ganske løselig vannfosfat. Imidlertid er det uoppløselig i organiske løsningsmidler som etanol og karbondisulfid.

Tetthet

2.536 g/cm³ ved 17,5 ºC.

Stabilitet

Det er et hygroskopisk fast stoff. Derfor må den lagres på en slik måte at den ikke kan utsettes for fuktighet.

Ph

Det er et sterkt alkalisk salt. For eksempel har en vandig løsning av den 0,1% allerede pH 11,5. Denne egenskapen tjener til å brukes som tilsetningsstoff i vaskemidler.

Syntese

Hvordan produseres eller syntetiseres natriumfosfat? For å gjøre dette er det basert på fosforsyre, h₃Po₄, eller fra salt fosfat saltnatrium, nah₂Po₄.

I det store flertallet av syntese er h foretrukket₃Po₄. Dermed blir H reagert₃Po₄ Med en base som nøytraliserer sine tre OH -grupper, tar du i betraktning at denne syren også kan skrives som PO (OH)₃.

Kan tjene deg: Emnebalanse: Hva er, generell ligning, typer

Basen etter preferanse er natriumhydroksyd, NaOH (i Tyskland), men den er også levedyktig (og billigere) å bruke natriumkarbonat eller Sosas aske, Na₂Co₃ (i USA). Ligningene for begge nøytraliseringsreaksjonene er:

Na₂Co₃ + H₃Po₄ → Na₂Hpo₄ + Co₂ + H₂ENTEN

Na₂Hpo₄ + NaOH → Na₃Po₄ + H₂ENTEN

Merk at når du bruker NA₂Co₃ NA er ikke oppnådd₃Po₄ Men na₂Hpo₄, som vil trenge etterfølgende nøytralisering. Å være den vandige reaksjonen betyr, krystalliserer Na₃Po₄· 12H₂Eller så må det beregnes for å eliminere vanninnholdet og forårsake vannfritt salt.

Deretter en₃Po₄· 12H₂O Det er preget av å "slå sammen" krystaller i en vanskelig kompakt masse. Jo mindre størrelsen på krystallene deres, jo raskere vil kalsinering være.

applikasjoner

Mat

Natriumfosfat brukes som et sprudlende middel for å utvide kanelroller eller kaker. Kilde: Pixabay.

I natriumfosfatbruk er det uunngåelig å blande NA₃Po₄ eller na₃Po₄· 12H₂Eller fordi sistnevnte er hydratet som markedsføres mest. For eksempel gir en av de to ufarlige (i teorien) ioner til maten de blir tilsatt til, beriker dem av fosfater og øker samtidig saltholdigheten.

I kjøttet av kjøttet, na₃Po₄· 12H₂Eller er inkludert for å holde dem friske lenger under lagringen. Det tilsettes også som et emulgerende middel slik at oljevannsblandingen ikke blir "kuttet", men forblir forent; Og som pH -regulator, fordi det hjelper med å redusere surheten i maten (inkludert korn).

Kan tjene deg: kalsiumsilikat: egenskaper, struktur, få, bruk

I tillegg brukes den til å tykne noen tomatsauser, og for kake eller brødbaking (overlegen bilde). Sistnevnte skyldes at na₃Po₄· 12H₂Eller har en tendens til å frigjøre vanndamp, noe som øker størrelsen på porene på melmassen og volumet av det samme.

Vaskemidler

Natriumfosfat er grunnleggende nok til å saponifisere noen fett eller oljer som du har kontakt. Dets alkalinitet brukes deretter til å forbedre virkningen av vaskemidler, så lenge overflaten til elendighet ikke er metall, da de kan forringes den.

Imidlertid er produksjonen av vaskemidler beriket med fosfater blitt redusert fordi de produserer eutrofiering av innsjøer og elver, og med det spredning av alger som dekker overflatene.

Det har også blitt brukt til utdyping av et desinfeksjonsmiddel: NA₃Po₄· 1/4naocl · 11H₂Eller, som tilberedes ved bruk av natriumhypokloritt, naoCl, i stedet for NaOH eller Na₂Co₃ Å nøytralisere h₃Po₄.

Medisin

Deretter en₃Po₄ Det induserer avføring ved å fungere som et hyperosmotisk avføringsmiddel, nødvendig for å rengjøre tykktarmen før pasienten gjennomgår en koloskopi. På den annen side har den også blitt brukt (lagt til) i energitilskudd.

Referanser

1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
2. Nasjonalt senter for bioteknologiinformasjon. (2019). Trisodiumfosfat. PubChem -database. CID = 24243. Gjenopprettet fra: Pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
3. Wikipedia. (2019). Trisodiumfosfat. Hentet fra: i.Wikipedia.org
4. Curran m.P. & Plosker G.L. (2004). Oral natriumfosfatoppløsning: en gjennomgang av bruken til kolorektal rensemiddel. Doi: 10.2165/00003495-200464150-00009
5. Corey Whelan. (22. desember 2017). Natriumfosfat. Gjenopprettet fra: Healthline.com
6. Jacobs, Joel B. Taborosi, Steve. (2019). Prosess for produksjon av trisodiumfosfat. Hentet fra: FreePatentssonline.com
7. Maryann Marks. (2018). Hvorfor blir trisodiumfosfat (TSP) tilsatt maten vår? Gjenopprettet fra: TheingredientGuru.com