TRÓJPOLIFOSFORAN SODU (NA5P3O10): BUDOWA, WŁAŚCIWOŚCI, ZASTOSOWANIE, WPŁYW - CHEMIA - 2026

Tripolifosforan sodu jest nieorganiczny związek składa się z pięciu jonów sodu Na ⁺ i jonu tripolifosforan P ₃ O ₁₀ ^5- . Jego wzór chemiczny to Na ₅ P ₃ O ₁₀ . Jon tripolifosforanowy zawiera trzy połączone ze sobą jednostki fosforanowe i jest to tak zwany fosforan skondensowany.

Anion tripolifosforanowy P ₃ O ₁₀ ^5- ma zdolność zatrzymywania jonów, takich jak wapń Ca ²⁺ i magnez Mg ²⁺ , dlatego tripolifosforan sodu jest stosowany jako środek pomocniczy w detergentach, aby lepiej działały w niektórych rodzaj wody.

Trójpolifosforan sodu Na ₅ P ₃ O ₁₀ . Benrr101. Źródło: Wikimedia Commons.

Trójpolifosforan sodu jest również stosowany jako źródło fosforu w diecie zwierząt wypasanych oraz w leczeniu niektórych dolegliwości innych gatunków zwierząt. Służy również do zagęszczania i nadawania tekstury niektórym przetworzonym produktom, takim jak kremy, puddingi i sery.

W rolnictwie jest stosowany w nawozach granulowanych, aby zapobiec ich sklejaniu się i pozostawaniu luźnym.

Chociaż toczono dyskusje na temat wpływu tripolifosforanu sodu dodawanego do detergentów na środowisko, obecnie szacuje się, że nie przyczynia się on w znaczący sposób do niszczenia środowiska, przynajmniej poprzez detergenty.

Struktura chemiczna

Trójpolifosforan sodu należy do tzw. Skondensowanych fosforanów, ponieważ składa się z kilku połączonych ze sobą jednostek fosforanowych. W tym przypadku jon tripolifosforanowy jest liniowym skondensowanym fosforanem, ponieważ ma liniową strukturę łańcuchową, z wiązaniami fosfor-tlen-fosfor (P - O - P).

Struktura chemiczna tripolifosforanu sodu. Roland.chem. Źródło: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

- Trójpolifosforan sodu

- Trifosforan sodu

- Trifosforan pentasodowy

- STPP (trójpolifosforan sodu)

Nieruchomości

Stan fizyczny

Bezbarwna do białej krystalicznej substancji stałej.

Waga molekularna

367,86 g / mol.

Temperatura topnienia

622 ° C.

Gęstość

2,52 g / cm ³

Rozpuszczalność

Rozpuszczalny w wodzie: 20 g / 100 ml w 25 ° C i 86,5 g / 100 ml w 100 ° C

pH

1% roztwór tripolifosforanu sodu ma pH 9,7-9,8.

Właściwości chemiczne

Jest to środek wiążący jony, co oznacza, że ​​może wychwytywać jony i pozostawać do nich przyczepiony. Tworzy kompleksy z wieloma metalami.

Jeśli roztwór tripolifosforanu sodu jest ogrzewany przez długi czas, ma on tendencję do przekształcania się w ortofosforan sodu Na ₃ PO ₄ .

Inne właściwości

Jest lekko higroskopijny. Tworzy stabilne hydraty, czyli związki z przyłączonymi cząsteczkami wody (bez przereagowania z nią) o wzorze Na ₅ P ₃ O ₁₀ . nH ₂ O, gdzie n może wynosić od 1 do 6.

Według niektórych źródeł ilość 20 mg tripolifosforanu sodu w jednym litrze wody nie wpływa na zapach, smak ani pH tej wody.

Otrzymywanie

Trójpolifosforan sodu jest przygotowywany przez odwodnienie ortofosforanów (takich jak fosforan monosodowy NaH ₂ PO ₄ i fosforan disodu Na ₂ HPO ₄ ) w bardzo wysokich temperaturach (300-1200 ° C):

NaH ₂ PO ₄ + 2 Na ₂ HPO ₄ → Na ₅ P ₃ O ₁₀ + 2 H ₂ O

Można go również otrzymać poprzez kontrolowaną kalcynację (czyli ogrzewanie w bardzo wysokiej temperaturze) ortofosforanu sodu Na ₃ PO ₄ z węglanem sodu Na ₂ CO ₃ i kwasem fosforowym H ₃ PO ₄ .

Aplikacje

W detergentach

Trójpolifosforan sodu ma właściwość tworzenia związków z pewnymi jonami, zatrzymując je. Posiada również właściwości dyspergujące cząsteczki brudu i utrzymuje je w zawiesinie.

Z tego powodu jest szeroko stosowany w kompozycjach detergentów do wyłapywania i unieruchamiania jonów wapnia Ca ²⁺ i magnezu Mg ²⁺ z wody (tzw. Twarde wody) oraz do zatrzymywania brudu zawieszonego w wodzie.

Wspomniane jony zakłócają działanie czyszczące. Wychwytując je, tripolifosforan zapobiega wytrącaniu się tych jonów wraz ze środkiem czyszczącym lub przywieraniu brudu do tkaniny, zapobiegając oderwaniu się plamy z niej.

W tym przypadku mówi się, że tripolifosforan sodu „zmiękcza” wodę. Z tego powodu jest stosowany w detergentach do prania i detergentach do automatycznych zmywarek do naczyń.

Ponieważ tworzy stabilne hydraty, detergenty, które mają go w swoim składzie, można natychmiast wysuszyć przez rozpylenie (bardzo drobny spray), tworząc suche proszki.

Proszek do prania, który może zawierać tripolifosforan sodu. Autor: Frank Habel. Źródło: Pixabay.

Do użytku weterynaryjnego

Trójpolifosforan sodu jest stosowany jako dodatek w roztworach płynnych jako źródło fosforu dla zwierząt gospodarskich.

Paszę dla bydła można uzupełnić tripolifosforanem sodu jako źródłem fosforu. Autor: Herney Gómez. Źródło: Pixabay.

Służy również do zapobiegania kamicy nerkowej u kotów, w przypadku których podaje się go tym zwierzętom doustnie. Należy jednak zwrócić uwagę na dawkowanie, ponieważ może powodować biegunkę.

Trójpolifosforan sodu w bardzo małych dawkach może zapobiegać kamicy nerkowej u kotów. Autor: Scott Payne. Źródło: Pixabay.

W medycynie

Trójpolifosforan sodu został użyty do przygotowania nanocząstek do odpowiedniego transportu i dostarczania leków stosowanych w chemioterapii raka. Był również stosowany w nanocząsteczkach do leczenia infekcji grzybiczych płuc.

Tripolifosforan jest testowany pod kątem przygotowania nanofarmaceutyków do leczenia infekcji grzybiczych płuc. Autor: OpenClipart -ectors. Źródło: Pixabay.

W przemyśle spożywczym

Jest stosowany w produktach mlecznych, takich jak puddingi, bita śmietana, śmietana i sery.

Śmietana może zawierać tripolifosforan sodu, aby poprawić jej teksturę. Autor: Welikodub. Źródło: Pixabay.

W innych produktach spożywczych jest stosowany jako sekwestrant jonów, nadający teksturę, jako zagęszczacz i jako środek konserwujący.

Inne zastosowania

- Jako stabilizator nadtlenku

- W płuczkach wiertniczych działa jako emulgator i dyspergator do kontrolowania lepkości płuczki.

- W rolnictwie stosowany jest jako środek przeciwzbrylający do niektórych nawozów lub produktów rolnych, co oznacza, że ​​zapobiega ich sklejaniu się, a nawóz można łatwo rozprowadzić. Jest również używany w formułach pestycydów stosowanych w uprawach roślin.

Fabryka nawozów. Czasami dodaje się do nich tripolifosforan sodu, aby zapobiec sklejaniu się granulek. Van Twin. Źródło: Wikimedia Commons.

Wpływ środowiska

Stosowanie produktów fosforanowych zostało zidentyfikowane jako jeden z czynników przyczyniających się do eutrofizacji wody na naszej planecie.

Eutrofizacja to przesadny i przyspieszony wzrost glonów i gatunków roślin wodnych, który prowadzi do gwałtownego spadku dostępnego tlenu w wodzie, prowadząc do zniszczenia dotkniętego nią ekosystemu (śmierć większości gatunków zwierząt w nim występujących).

Eutrofizacja to przerost glonów w jeziorze, rzece lub morzu. F. lamiot (praca własna). Źródło: Wikimedia Commons.

W latach 80. XX wieku pojawiły się kontrowersje, że stosowanie tripolifosforanu sodu w detergentach przyczynia się do eutrofizacji.

Obecnie wiadomo, że ograniczenie stosowania detergentów z tripolifosforanem sodu nie przyczyniłoby się do wyeliminowania eutrofizacji, ponieważ fosforany pochodzą w większych ilościach z innych źródeł rolniczych i przemysłowych.

W rzeczywistości są kraje, które traktują tripolifosforan sodu jako przyjazny dla środowiska składnik detergentów i promują jego stosowanie.

Ryzyka

Trójpolifosforan sodu działa drażniąco na skórę i oczy. Kontakt z oczami może spowodować uszkodzenie oczu. Długotrwały kontakt ze skórą może powodować zapalenie skóry.

W przypadku spożycia w dużych ilościach może wywołać nudności, wymioty i biegunkę, powodując również poważne obniżenie poziomu jonów wapnia we krwi. U zwierząt spowodował spadek poziomu wapnia w kościach.

Jest uważany za bezpieczny związek, o ile przestrzegane są standardy wytwarzania produktu, w którym jest stosowany.

Bibliografia

1. Liu, Y. and Chen, J. (2014). Cykl fosforu. Moduł referencyjny w dziedzinie systemów Ziemi i nauk o środowisku. Encyklopedia ekologii (wydanie drugie). Vol. 4, 2014, s. 181–191. Odzyskany z sciencedirect.com
2. Narodowa Biblioteka Medyczna Stanów Zjednoczonych. (2019). Trójpolifosforan sodu. Narodowe Centrum Informacji Biotechnologicznej. Odzyskany z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. Mukherjee, B. i in. (2017). Podawanie do płuc biodegradowalnych nanonośników leków w celu skuteczniejszego leczenia zakażeń grzybiczych płuc: spostrzeżenia oparte na ostatnich ustaleniach. W wielofunkcyjnych systemach dostarczania łączonego, biosensorów i diagnostyki. Odzyskany z sciencedirect.com.
4. Kirk-Othmer. (1991). Encyklopedia technologii chemicznej. 4 ^th Nowym Jorku, John Wiley and Sons.
5. Burckett St. Laurent, J. i in. (2007). Pranie do czyszczenia tekstyliów. W Podręczniku czyszczenia / odkażania powierzchni. Odzyskany z sciencedirect.com.
6. Budavari, S. (redaktor). (1996). Indeks Merck. NJ: Merck and Co., Inc.
7. Salahuddin, N. i Galal, A. (2017). Poprawa dostarczania leków do chemioterapii za pomocą narzędzi nanoprecyzyjnych. W nanostrukturach do terapii raka. Odzyskany z sciencedirect.com.