的磷酸钠是具有无机盐的化学式的Na 3 PO 4。它也被称为磷酸三钠(TSP)或三碱式磷酸钠,因为它完全缺乏捐赠氢H +离子的能力。
当以多种方式提及磷酸钠时,它是指源自Na +与PO 4 3-之间的静电相互作用的盐的全部总目录,无论其是否水合。这些盐中的一些甚至由焦磷酸钠或具有PO 4 3-作为单体的无机聚合物组成。
手表玻璃上有磷酸钠晶体。资料来源:OndřejMangl
因此,除非另有说明,否则将始终指Na 3 PO 4而不是NaH 2 PO4,Na 2 HPO 4,Na 4 P 2 O 7或任何其他盐。
上图显示了磷酸钠的外观,该磷酸钠具有类似于普通食盐或食盐的白色晶体,或者是外观呈无定形的白色粉末。Na 3 PO 4能够形成各种水合物,Na 3 PO 4 ·12H 2 O是最工业化的水合物。
它主要用于食品工业,洗涤剂,运动补品中,并用作高渗性泻药。
化学结构
磷酸钠的主要离子。资料来源:Smolamj,维基百科。
同样的Na 3 PO 4公式表明,对于每个PO 4 3-阴离子,存在三个Na +阳离子。这些离子可以在上图中看到。请注意,PO 4 3-具有四面体几何形状,其氧原子带有共振负电荷,从环境中吸引Na +。
同样,Na 3 PO 4分子式表明其为无水盐,因此其晶体中不包含水分子。Na +和PO 4 3-之间的静电引力最终定义为白色三角晶体。它的离子键使Na 3 PO 4的熔点为1583ºC,大大高于几种盐的熔点。
Na +和PO 4 3-都是可以高度水合的离子,而不会负面影响晶体的稳定性。
因此,水合物也会结晶。但是,它的熔点比无水盐的熔点低,因为水中的分子间氢键将离子分开并削弱了它们的相互作用。例如,在Na 3 PO 4 ·12H 2 O中,其熔点为73.4ºC,远低于Na 3 PO 4的熔点。
物产
外观
它可以显示为定义的白色晶体,也可以显示为相同颜色的粉末或颗粒。下面表示的所有物理量仅指无水Na 3 PO 4盐。
熔点
1583摄氏度
沸点
100度
水溶性
在25ºC下为14.5 g / 100 mL,这就是为什么它在水中非常易溶的原因。但是,它不溶于有机溶剂,例如乙醇和二硫化碳。
密度
在17.5°C时为2.536 g / cm 3
稳定性
它是吸湿性固体。因此,必须以不暴露于湿气的方式进行存放。
pH值
它是强碱性盐。例如,其0.1%水溶液已经具有pH 11.5。该性质用作洗涤剂中的添加剂。
合成
磷酸钠如何生产或合成?为此,我们从磷酸H 3 PO 4或磷酸二氢钠NaH 2 PO 4开始。
在绝大多数合成中,优选H 3 PO 4。因此,考虑到该酸也可以写为PO(OH)3,H 3 PO 4与中和其三个OH基的碱反应。
优选的碱是氢氧化钠NaOH(在德国),但是使用碳酸钠或苏打粉Na 2 CO 3(在美国)也是可行的(并且更便宜)。两种中和反应的方程式为:
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
注意,当使用Na 2 CO 3时,没有获得Na 3 PO 4,但是获得了Na 2 HPO 4,这需要随后的中和。由于反应介质为水性介质,因此Na 3 PO 4 ·12H 2 O会结晶,因此必须进行煅烧以消除其水分,从而生成无水盐。
Na 3 PO 4 ·12H 2 O的特征在于将其晶体“融合”成难以破碎的紧密块。晶体的尺寸越小,煅烧速度越快。
应用领域
食品类
磷酸钠被用作泡腾剂来膨胀肉桂卷或蛋糕。资料来源:
在使用磷酸钠时,不可避免地混合Na 3 PO 4或Na 3 PO 4 ·12H 2 O,因为后者是最商业化的水合物。例如,从理论上讲,两者中的任何一种都会对添加的食物产生无害离子,从而使它们富含磷酸盐并同时提高其盐度。
在肉类盐中,还包含Na 3 PO 4 ·12H 2 O,以使它们在储存期间保持新鲜。同样,它也作为乳化剂加入,以使油水混合物不会“割裂”,而是保持统一。以及作为pH调节剂,因为它有助于降低食物(包括谷物)的酸度。
此外,它还用于使一些番茄酱增稠,以及用于烘烤蛋糕或面包(上图)。后者是由于以下事实:Na 3 PO 4 ·12H 2 O倾向于释放水蒸气,这增加了面粉面团中的孔的大小及其体积。
清洁剂
磷酸钠的碱性足以使它所接触的某些油脂皂化。然后,只要要脱脂的表面不是金属,它的碱度就可以用来提高清洁剂的作用,因为它们会使金属变质。
但是,由于湖泊和河流的富营养化以及覆盖其表面的藻类的繁殖,减少了富含磷酸盐的洗涤剂的生产。
它也被用来制造消毒剂:Na 3 PO 4 ·1/4 NaOCl·11H 2 O,它是用次氯酸钠,NaOCl代替NaOH或Na 2 CO 3来中和H 3而制备的。PO 4。
药用的
Na 3 PO 4通过充当高渗性泻药来诱导排便,这是在患者接受结肠镜检查之前清洁结肠所必需的。另一方面,它也已用于(补充)能量补充剂中。
参考文献
- 颤抖和阿特金斯。(2008)。无机化学。(第四版)。Mc Graw Hill。
- 国家生物技术信息中心。(2019)。磷酸三钠。PubChem数据库。CID = 24243。从以下地址恢复:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- 维基百科。(2019)。磷酸三钠。从以下位置恢复:en.wikipedia.org
- Curran MP和Plosker GL(2004)。口服磷酸钠溶液:用作大肠清洁剂的综述。DOI:10.2165 / 00003495-200464150-00009
- 科里·惠兰。2017年12月22日)。磷酸钠。从以下网站恢复:healthline.com
- 雅各布斯,乔尔·B·塔伯罗西,史蒂夫。(2019)。生产磷酸三钠的方法。从以下网站恢复:freepatentsonline.com
- 玛丽·安·马克斯(MaryAnn Marks)。(2018)。为什么我们的食物中添加了磷酸三钠(TSP)?从以下网站恢复:theingredientguru.com