Natriumfosfatstruktur, egenskaper, syntese, bruksområder

2306
Jonah Lester
Natriumfosfatstruktur, egenskaper, syntese, bruksområder

De Natriumfosfat er et uorganisk salt hvis kjemiske formel er Na3PO4. Det kalles også trinatriumfosfat (TSP): Trinatriumfosfat), eller tribasisk natriumfosfat, fordi det fullstendig mangler evnen til å donere hydrogenioner H+.

Når det er referert til på flertall, natriumfosfater, refererer det til hele salten av salt, hydratisert eller ikke, som stammer fra elektrostatiske interaksjoner mellom Na+ og PO43-. Noen av disse saltene består til og med av natriumpyrofosfater eller uorganiske polymerer som har PO43- som monomer.

Se glass med natriumfosfatkrystaller. Kilde: Ondřej Mangl [Public domain]

Det er derfor, med mindre en spesifikasjon er laget, vil den alltid referere til Na3PO4, og ikke NaHtoPO4, NatoHPO4, Na4PtoELLER7 heller ikke til noe annet salt.

Bildet over viser utseendet til natriumfosfat, som har hvite krystaller som ligner på vanlig salt eller bordsalt, eller er kjøpt som et hvitt, amorft pulver. Deretter en3PO4 er i stand til å danne forskjellige hydrater, som Na3PO412HtoEller den som markedsføres mest.

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

Artikkelindeks

  • 1 Kjemisk struktur
  • 2 eiendommer
    • 2.1 Fysisk utseende
    • 2.2 Smeltepunkt
    • 2.3 Kokepunkt
    • 2.4 Løselighet i vann
    • 2,5 Tetthet
    • 2.6 Stabilitet
    • 2,7 pH
  • 3 Syntese
  • 4 bruksområder
    • 4.1 Mat
    • 4.2 Vaskemidler
    • 4.3 Legemidler
  • 5 Referanser

Kjemisk struktur

Hovedioner av natriumfosfat. Kilde: Smolamj via Wikipedia.

Den samme formelen Na3PO4 indikerer at for hver PO-anion43- det er tre Na-kationer+. Disse ionene kan sees på bildet ovenfor. Legg merke til at PO43- har tetrahedral geometri, med oksygenatomer som bærer en resonans negativ ladning, som tiltrekker Na+ av miljøet.

Likeledes er formelen Na3PO4 påpeker at det er det vannfrie saltet, så det er ingen vannmolekyler inkludert i krystallene. De elektrostatiske attraksjonene mellom Na+ og PO43- de ender med å definere en trigonal hvit krystall. Dens ioniske binding er slik at Na3PO4 har et smeltepunkt på 1583 ºC, betydelig høyere enn for forskjellige salter.

Både Na+ som PO43- De er ioner som kan være høyt hydratiserte, uten å påvirke krystallens stabilitet negativt.

Det er av denne grunn at hydrater også kan krystallisere; Smeltepunktene er imidlertid lavere enn de for det vannfrie saltet, siden de intermolekylære hydrogenbindinger i vann skiller ionene og svekker deres interaksjoner. I Na3PO412HtoEller for eksempel er smeltepunktet 73,4 ºC, mye lavere enn Na3PO4.

Eiendommer

Fysisk utseende

Det kan vises som definerte hvite krystaller eller som et pulver eller granulat i samme farge. Alle de fysiske størrelsene uttrykt nedenfor refererer bare til det vannfrie saltet Na3PO4.

Smeltepunkt

1583 ºC

Kokepunkt

100 ºC

Vannløselighet

14,5 g / 100 ml ved 25 ºC, og det blir derfor ansett som et fosfat som er ganske løselig i vann. 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 bør den lagres på en slik måte at den ikke kan utsettes for fuktighet.

pH

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

Syntese

Hvordan produseres eller syntetiseres natriumfosfat? For å gjøre dette starter vi fra fosforsyre, H3PO4, eller av natriumsyre-fosfatsaltet, NaHtoPO4.

I de aller fleste synteser foretrekkes H3PO4. Dermed reageres H3PO4 med en base som nøytraliserer sine tre OH-grupper, og tar i betraktning at denne syren også kan skrives som PO (OH)3.

Basen er fortrinnsvis natriumhydroksid, NaOH (i Tyskland), men det er også mulig (og billigere) å bruke natriumkarbonat eller soda, NatoCO3 (i USA). Likningene for begge nøytraliseringsreaksjonene er:

NatoCO3 + H3PO4 → NatoHPO4 + COto + HtoELLER

NatoHPO4 + NaOH → Na3PO4 + HtoELLER

Merk at når du bruker NatoCO3 Na oppnås ikke3PO4 men NatoHPO4, som vil trenge en påfølgende nøytralisering. Da reaksjonsmediet er vandig, krystalliserer Na3PO412HtoEller så må den kalsineres for å fjerne vanninnholdet og dermed oppstå det vannfrie saltet.

Deretter en3PO412HtoEller den er preget av å "smelte" krystallene til en kompakt masse som er vanskelig å bryte. Jo mindre størrelsen på krystallene dine er, desto raskere blir kalsinering.

applikasjoner

Mat

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

Ved bruk av natriumfosfat er det uunngåelig å blande Na3PO4 eller til Na3PO412HtoEller, siden sistnevnte er det hydratet som er mest kommersialisert. For eksempel bidrar en av de to med harmløse ioner (i teorien) til maten de tilsettes, og beriker dem med fosfater og øker saltholdigheten samtidig..

I saltet av kjøttet, Na3PO412HtoEller inkludert for å holde dem friske lenger under lagring. På samme måte tilsettes det som et emulgeringsmiddel slik at olje-vann-blandingen ikke "kuttes", men snarere forblir samlet; og som en pH-regulator, da det bidrar til å redusere surheten i matvarer (inkludert frokostblandinger).

I tillegg brukes den til å tykne noen tomatsauser, og til å bake kaker eller brød (toppbilde). Sistnevnte skyldes Na3PO412HtoEller det har en tendens til å frigjøre vanndamp, noe som øker porestørrelsen og volumet på meldeigen..

Vaskemidler

Natriumfosfat er grunnleggende nok til å forsone noe fett eller oljer som det kommer i kontakt med. Dens alkalinitet brukes deretter til å forbedre virkningen av vaskemidler, så lenge overflaten som skal avfettes ikke er metallisk, da de kan forverre den..

Imidlertid har produksjonen av vaskemidler beriket med fosfater blitt redusert på grunn av eutrofiering av innsjøer og elver, og dermed også spredning av alger som dekker overflatene..

Det har også blitt brukt til å lage et desinfeksjonsmiddel: Na3PO41 / 4NaOCl11HtoEller som tilberedes ved bruk av natriumhypokloritt, NaOCl, i stedet for NaOH eller NatoCO3 å nøytralisere H3PO4.

Medisinsk

Deretter en3PO4 det induserer avføring ved å fungere som et hyperosmotisk avføringsmiddel, nødvendig for å rense tykktarmen før pasienten gjennomgår en koloskopi. På den annen side har den også blitt brukt (tilsatt) i energitilskudd.

Referanser

  1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
  2. Nasjonalt senter for bioteknologisk informasjon. (2019). Trinatriumfosfat. PubChem-database. CID = 24243. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. Wikipedia. (2019). Trinatriumfosfat. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
  4. Curran M.P. & Plosker G.L. (2004). Oral natriumfosfatoppløsning: en gjennomgang av bruken som en tarmrensing. 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 trinatriumfosfat. Gjenopprettet fra: freepatentsonline.com
  7. MaryAnn merker. (2018). Hvorfor tilsettes trinatriumfosfat (TSP) i maten vår? Gjenopprettet fra: theingredientguru.com

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.