Struttura, proprietà, sintesi, usi del fosfato di sodio

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Simon Doyle
Struttura, proprietà, sintesi, usi del fosfato di sodio

Il Fosfato di sodio è un sale inorganico la cui formula chimica è Na3PO4. È anche chiamato fosfato trisodico (TSP): Fosfato di sodio), o fosfato di sodio tribasico, perché manca completamente della capacità di donare ioni idrogeno H+.

Quando viene indicato in modo plurale, fosfati di sodio, si riferisce all'intero compendio dei sali, idratati o meno, originati dalle interazioni elettrostatiche tra Na+ e il PO43-. Alcuni di questi sali sono costituiti anche da pirofosfati di sodio o polimeri inorganici che hanno PO43- come monomero.

Vetro dell'orologio con cristalli di fosfato di sodio. Fonte: Ondřej Mangl [dominio pubblico]

Questo è il motivo per cui, a meno che non venga fatta una specifica, si farà sempre riferimento al Na3PO4, e non NaHDuePO4, NaDueHPO4, N / A4PDueO7 né a qualsiasi altro sale.

L'immagine sopra mostra l'aspetto del fosfato di sodio, che sfoggia cristalli bianchi simili al sale comune o da cucina, o viene acquistato come una polvere bianca dall'aspetto amorfo. Poi un3PO4 è in grado di formare vari idrati, essendo Na3PO412HDueO quello più commercializzato.

Trova impiego principalmente nell'industria alimentare, in detergenti, integratori sportivi e funge da lassativo iperosmotico.

Indice articolo

  • 1 Struttura chimica
  • 2 Proprietà
    • 2.1 Aspetto fisico
    • 2.2 Punto di fusione
    • 2.3 Punto di ebollizione
    • 2.4 Solubilità in acqua
    • 2.5 Densità
    • 2.6 Stabilità
    • 2,7 pH
  • 3 Sintesi
  • 4 Usi
    • 4.1 Cibo
    • 4.2 Detergenti
    • 4.3 Medicinale
  • 5 Riferimenti

Struttura chimica

I principali ioni di fosfato di sodio. Fonte: Smolamj tramite Wikipedia.

La stessa formula Na3PO4 indica che per ogni anione PO43- ci sono tre Na cationi+. Questi ioni possono essere visti nell'immagine sopra. Notare che il PO43- ha una geometria tetraedrica, con i suoi atomi di ossigeno che trasportano una carica negativa risonante, che attrae il Na+ dell'ambiente.

Allo stesso modo, la formula Na3PO4 fa notare che è il sale anidro, quindi non ci sono molecole d'acqua incluse nei suoi cristalli. Le attrazioni elettrostatiche tra Na+ e il PO43- finiscono per definire un cristallo bianco trigonale. Il suo legame ionico è tale che Na3PO4 ha un punto di fusione di 1583 ºC, notevolmente superiore a quello di vari sali.

Sia il Na+ come il PO43- Sono ioni che possono essere altamente idratati, senza influire negativamente sulla stabilità dei cristalli.

È per questo motivo che anche gli idrati possono cristallizzare; tuttavia, i suoi punti di fusione sono inferiori a quelli del sale anidro, poiché i legami idrogeno intermolecolari nell'acqua separano gli ioni e indeboliscono le loro interazioni. Nel Na3PO412HDueOppure, ad esempio, il suo punto di fusione è di 73,4 ºC, molto inferiore a quello del Na3PO4.

Proprietà

Aspetto fisico

Può apparire come cristalli bianchi definiti o come polvere o granuli dello stesso colore. Tutte le grandezze fisiche espresse di seguito si riferiscono solo al sale anidro Na3PO4.

Punto di fusione

1583 ºC

Punto di ebollizione

100 ºC

Solubilità dell'acqua

14,5 g / 100 mL a 25 ºC, motivo per cui è considerato un fosfato abbastanza solubile in acqua. Tuttavia, è insolubile in solventi organici come etanolo e disolfuro di carbonio..

Densità

2.536 g / cm3 a 17,5 ºC.

Stabilità

È un solido igroscopico. Pertanto, dovrebbe essere conservato in modo tale da non essere esposto all'umidità.

pH

È un sale fortemente alcalino. Ad esempio, una sua soluzione acquosa allo 0,1% ha già pH 11,5. Questa proprietà serve come additivo nei detergenti.

Sintesi

Come viene prodotto o sintetizzato il fosfato di sodio? Per fare questo, partiamo dall'acido fosforico, H.3PO4, o del sale fosfato diacido di sodio, NaHDuePO4.

Nella stragrande maggioranza delle sintesi, H è preferito3PO4. Quindi, l'H viene reagito3PO4 con una base che neutralizza i suoi tre gruppi OH, tenendo conto che questo acido può anche essere scritto come PO (OH)3.

La base di preferenza è l'idrossido di sodio, NaOH (in Germania), ma è anche possibile (ed economico) utilizzare carbonato di sodio o carbonato di sodio, NaDueCO3 (negli Stati Uniti). Le equazioni per entrambe le reazioni di neutralizzazione sono:

N / ADueCO3 + H3PO4 → NaDueHPO4 + CODue + HDueO

N / ADueHPO4 + NaOH → Na3PO4 + HDueO

Nota che quando usi NaDueCO3 Na non è ottenuto3PO4 ma il NaDueHPO4, che richiederà una successiva neutralizzazione. Poiché il mezzo di reazione è acquoso, Na cristallizza3PO412HDueOppure, quindi, deve essere calcinato per rimuovere il suo contenuto di acqua e quindi originare il sale anidro.

Poi un3PO412HDueOppure è caratterizzato dalla "fusione" dei suoi cristalli in una massa compatta che è difficile da rompere. Più piccola è la dimensione dei tuoi cristalli, più veloce sarà la loro calcinazione.

Applicazioni

Cibo

Il fosfato di sodio è usato come agente effervescente per espandere i rotoli o le torte alla cannella. Fonte: Pixabay.

Negli usi del fosfato di sodio è inevitabile mescolare il Na3PO4 oa Na3PO412HDueOppure, poiché quest'ultimo è l'idrato più commercializzato. Ad esempio, uno dei due apporta ioni innocui (in teoria) agli alimenti a cui vengono aggiunti, arricchendoli di fosfati e aumentandone contemporaneamente la salinità..

Nel sale delle carni, il Na3PO412HDueO incluso per mantenerli freschi più a lungo durante la conservazione. Allo stesso modo, viene aggiunto come agente emulsionante in modo che la miscela olio-acqua non "tagli", ma piuttosto rimanga unita; e come regolatore del pH, poiché aiuta a ridurre l'acidità degli alimenti (compresi i cereali).

Inoltre, viene utilizzato per addensare alcune salse di pomodoro e per cuocere torte o pane (immagine in alto). Quest'ultimo è dovuto al Na3PO412HDueOppure tende a rilasciare vapore acqueo, che aumenta la dimensione dei pori e il volume dell'impasto di farina..

Detersivi

Il fosfato di sodio è abbastanza basico da saponificare alcuni grassi o oli con cui viene a contatto. La sua alcalinità viene poi utilizzata per migliorare l'azione dei detergenti, purché la superficie da sgrassare non sia metallica, in quanto possono deteriorarla..

Tuttavia, la produzione di detergenti arricchiti con fosfati è stata ridotta a causa dell'eutrofizzazione di laghi e fiumi e, con essa, della proliferazione di alghe che ricoprono le loro superfici..

È stato anche usato per fare un disinfettante: Na3PO41 / 4NaOCl11HDueOppure, che viene preparato utilizzando ipoclorito di sodio, NaOCl, invece di NaOH o NaDueCO3 per neutralizzare l'H3PO4.

Medicinale

Poi un3PO4 induce la defecazione agendo come un lassativo iperosmotico, necessario per pulire il colon prima che il paziente venga sottoposto a colonscopia. D'altra parte, è stato anche usato (aggiunto) negli integratori energetici.

Riferimenti

  1. Shiver & Atkins. (2008). Chimica inorganica. (Quarta edizione). Mc Graw Hill.
  2. Centro nazionale per le informazioni sulla biotecnologia. (2019). Fosfato di sodio. Database PubChem. CID = 24243. Estratto da: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. Wikipedia. (2019). Fosfato di sodio. Estratto da: en.wikipedia.org
  4. Curran M.P. & Plosker G.L. (2004). Soluzione orale di fosfato di sodio: una rassegna del suo utilizzo come detergente colorettale. DOI: 10.2165 / 00003495-200464150-00009
  5. Corey Whelan. (22 dicembre 2017). Fosfato di sodio. Estratto da: healthline.com
  6. Jacobs, Joel B. Taborosi, Steve. (2019). Processo per la produzione di fosfato trisodico. Estratto da: freepatentsonline.com
  7. MaryAnn Marks. (2018). Perché il fosfato trisodico (TSP) viene aggiunto al nostro cibo? Estratto da: theingredientguru.com

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