- Structura chimică
- Proprietăți
- Aspectul fizic
- Punct de topire
- Punct de fierbere
- Solubilitatea apei
- Densitate
- Stabilitate
- pH
- Sinteză
- Aplicații
- Alimente
- detergenţi
- Medicinal
- Referințe
Fosfat de sodiu este o sare anorganică având formula chimică Na 3 PO 4 . Se mai numește fosfat de trisodiu (TSP), sau fosfat de sodiu tribasic, deoarece lipsește complet capacitatea de a dona ioni de hidrogen H + .
Când se face referire într-un mod plural la fosfați de sodiu, se referă la întregul compendiu de săruri, hidratate sau nu, provenind din interacțiunile electrostatice dintre Na + și PO 4 3- . Unele dintre aceste săruri constau chiar din pirofosfați de sodiu sau polimeri anorganici care au PO 4 3- ca monomer.
Urmăriți sticla cu cristale de fosfat de sodiu. Sursa: Ondřej Mangl
De aceea, cu excepția cazului în care se face o precizare, se va referi întotdeauna la Na 3 PO 4, și nu la NaH 2 PO4, Na 2 HPO 4 , Na 4 P 2 O 7 sau orice altă sare.
Imaginea de mai sus arată aspectul fosfatului de sodiu, care fie creează cristale albe similare cu sărea comună sau de masă, fie este achiziționat sub formă de pulbere albă cu aspect amorf. Na 3 PO 4 este capabil să formeze diverși hidrați, fiind Na 3 PO 4 · 12H 2 O cel mai comercializat.
Își găsește folosul mai ales în industria alimentară, în detergenți, suplimente sportive și servește ca un laxativ hiperosmotic.
Structura chimică
Principii ioni de fosfat de sodiu Sursa: Smolamj prin Wikipedia.
Aceeași formulă Na 3 PO 4 indică faptul că pentru fiecare anotimp PO 4 3- există trei cationi Na + . Acești ioni pot fi văzuți în imaginea de mai sus. Rețineți că PO 4 3- are geometrie tetraedrică, cu atomii de oxigen care poartă o încărcare negativă rezonantă, care atrage Na + din mediu.
De asemenea, formula Na 3 PO 4 indică faptul că este sarea anhidră, deci nu există molecule de apă incluse în cristalele sale. Atracțiile electrostatice dintre Na + și PO 4 3- sfârșesc prin a defini un cristal trigonal alb. Legătura sa ionică este astfel încât Na 3 PO 4 are un punct de topire de 1583 ºC, considerabil mai mare decât cel al mai multor săruri.
Atât Na + cât și PO 4 3- sunt ioni care pot fi puternic hidratate, fără a afecta negativ stabilitatea cristalelor.
Din acest motiv, hidrații se pot cristaliza și; cu toate acestea, punctele sale de topire sunt mai mici decât cele ale sării anhidre, deoarece legăturile intermoleculare de hidrogen din apă separă ionii și slăbesc interacțiunile lor. In Na 3 PO 4 · 12H 2 O, de exemplu, punctul de topire este 73,4 ° C, mult mai mică decât cea a Na 3 PO 4 .
Proprietăți
Aspectul fizic
Poate apărea ca cristale albe definite sau ca pulbere sau granule de aceeași culoare. Toate cantitățile fizice exprimate mai jos se referă numai la sare anhidră Na 3 PO 4 .
Punct de topire
1583 ºC
Punct de fierbere
100 ºC
Solubilitatea apei
14,5 g / 100 ml la 25 ºC, motiv pentru care este considerat a fi destul de solubil în apă. Cu toate acestea, este insolubil în solvenți organici, cum ar fi etanolul și disulfura de carbon.
Densitate
2.536 g / cm 3 la 17,5 ° C
Stabilitate
Este un solid higroscopic. Prin urmare, trebuie păstrat astfel încât să nu poată fi expus la umiditate.
pH
Este o sare puternic alcalină. De exemplu, o soluție apoasă 0,1% din aceasta are deja pH 11,5. Această proprietate servește ca aditiv în detergenți.
Sinteză
Cum se produce sau se sintetizează fosfatul de sodiu? Pentru a face acest lucru, începem cu acid fosforic, H 3 PO 4 , sau sarea fosfat diacid de sodiu, NaH 2 PO 4 .
In marea majoritate a sintezelor, H 3 PO 4 este preferat . Astfel, H 3 PO 4 este reacționat cu o bază care neutralizeaza cele trei grupuri de OH, ținând seama de faptul că acest acid poate fi de asemenea scrisă ca PO (OH) 3 .
Baza în funcție de preferință este hidroxidul de sodiu, NaOH (în Germania), dar este de asemenea posibil (și mai ieftin) utilizarea carbonatului de sodiu sau a cenușei de sodiu, Na 2 CO 3 (în Statele Unite). Ecuațiile pentru ambele reacții de neutralizare sunt:
Na 2 CO 3 + H 3 PO 4 → Na 2 HPO 4 + CO 2 + H 2 O
Na 2 HPO 4 + NaOH → Na 3 PO 4 + H 2 O
De notat că atunci când se utilizează Na 2 CO 3 , Na 3 PO 4 nu se obține, dar Na 2 HPO 4 , care va necesita o neutralizare ulterioară. Deoarece mediul de reacție este apos, Na 3 PO 4 · 12H 2 O cristalizează , deci trebuie calcinat pentru a-și elimina conținutul de apă și, astfel, să dea naștere la sare anhidră.
Na 3 PO 4 · 12H 2 O se caracterizează prin „fuzionarea” cristalelor sale într-o masă compactă dificil de rupt. Cu cât este mai mică dimensiunea cristalelor tale, cu atât mai rapid vor fi calcinate.
Aplicații
Alimente
Fosfat de sodiu este utilizat ca agent efervescent pentru a extinde rulourile de scorțișoară sau prăjiturile. Sursa: Pixabay.
În utilizarea fosfatului de sodiu, este inevitabil să se amestece Na 3 PO 4 sau Na 3 PO 4 · 12H 2 O, deoarece acesta din urmă este hidratul cel mai comercializat. De exemplu, oricare dintre cei doi contribuie cu ioni inofensivi (în teorie) la alimentele la care sunt adăugate, îmbogățindu-le cu fosfați și crescându-le în același timp salinitatea.
În sarea cărnii, Na 3 PO 4 · 12H 2 O este inclusă pentru a le păstra proaspete mai mult timp în timpul depozitării. De asemenea, se adaugă ca agent emulsionant, astfel încât amestecul ulei-apă să nu „taie”, ci să rămână unit; și ca regulator de pH, deoarece ajută la reducerea acidității alimentelor (inclusiv a cerealelor).
În plus, se folosește pentru îngroșarea unor sosuri de roșii și pentru coacerea prăjiturilor sau a pâinii (imaginea de sus). Acesta din urmă se datorează faptului că Na 3 PO 4 · 12H 2 O tinde să elibereze vapori de apă, ceea ce crește dimensiunea porilor din aluatul de făină și volumul său.
detergenţi
Fosfat de sodiu este suficient de bazic pentru a saponifica unele grăsimi sau uleiuri cu care intră în contact. Alcalinitatea sa este apoi utilizată pentru a îmbunătăți acțiunea detergenților, atât timp cât suprafața de degresat nu este metalică, deoarece o pot deteriora.
Cu toate acestea, producția de detergenți îmbogățiți cu fosfați a fost redusă datorită eutrofizării lacurilor și râurilor și, odată cu aceasta, proliferarea algelor care acoperă suprafețele lor.
Acesta a fost de asemenea folosit pentru a face dezinfectant: Na 3 PO 4 1/4 NaOCl 11H 2 O, care este preparat cu hipoclorit de sodiu, NaOCI, în loc de NaOH sau Na 2 CO 3 pentru neutralizarea H 3 PO 4 .
Medicinal
Na 3 PO 4 induce defecarea acționând ca un laxativ hiperosmotic, necesar curățării colonului înainte ca pacientul să fie supus unei colonoscopii. Pe de altă parte, a fost folosit și (adăugat) în suplimente energetice.
Referințe
- Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică . (A patra editie). Mc Graw Hill.
- Centrul Național de Informații Biotehnologice. (2019). Fosfat de trisodiu. Baza de date PubChem. CID = 24243. Recuperat din: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (2019). Fosfat de trisodiu. Recuperat de la: en.wikipedia.org
- Curran MP & Plosker GL (2004). Soluție orală de fosfat de sodiu: o revizuire a utilizării sale ca demachiant colorectal. DOI: 10.2165 / 00003495-200464150-00009
- Corey Whelan. (22 decembrie 2017). Fosfat de sodiu. Recuperat de la: healthline.com
- Jacobs, Joel B. Taborosi, Steve. (2019). Proces pentru producerea fosfatului de trisodiu. Recuperat de la: freepatentsonline.com
- MaryAnn Marks. (2018). De ce se adaugă fosfat de Trisodiu (TSP) în alimentația noastră? Recuperat de la: theingredientguru.com