NATRIJEV TRIPOLIFOSFAT (NA5P3O10): STRUKTURA, LASTNOSTI, UPORABE, VPLIV - KEMIJA - 2025

Natrijev tripolifosfat je anorganska spojina sestoji iz pet natrijeve ione Na ⁺ in ionsko tripolifosfat P ₃ O ₁₀ ^5- . Njegova kemijska formula je Na ₅ P ₃ O ₁₀ . Tripolifosfatni ion vsebuje tri fosfatne enote, ki so povezane in je tako imenovani kondenzirani fosfat.

Tripolifosfatni anion P ₃ O ₁₀ ^5- ima sposobnost lovljenja ionov, kot sta kalcij Ca ²⁺ in magnezij Mg ²⁺ , zato se natrijev tripolifosfat uporablja kot pripomoček v detergentih, tako da v nekaterih delih bolje delujeta vrsta vode.

Natrijev tripolifosfat Na ₅ P ₃ O ₁₀ . Benrr101. Vir: Wikimedia Commons.

Natrijev tripolifosfat se uporablja tudi kot vir fosforja v prehrani pašnih živali in pri zdravljenju nekaterih bolezni drugih vrst živali. Služi tudi za zgostitev in dodajanje teksture nekaterim predelanim živilom, kot so kreme, pudingi in siri.

V kmetijski industriji se uporablja v granuliranih gnojilih, da se prepreči njihovo lepljenje in lahko ostanejo ohlapni.

Čeprav so bile razprave o vplivu natrijevega tripolifosfata, dodanega detergentom, na okolje, trenutno ocenjujemo, da ne prispeva bistveno k škodi okolju, vsaj s pomočjo detergentov.

Kemična zgradba

Natrijev tripolifosfat je eden od tako imenovanih kondenziranih fosfatov, ker je sestavljen iz več fosfatnih enot, povezanih skupaj. Tripolifosfatni ion je v tem primeru linearni kondenzirani fosfat, saj ima linearno verižno strukturo, z vezmi fosfor-kisik-fosfor (P-O-P).

Kemična zgradba natrijevega tripolifosfata. Roland.chem. Vir: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

- Natrijev tripolifosfat

- Natrijev trifosfat

- pentanatrijev trifosfat

- STPP (natrijev triPolifosfat)

Lastnosti

Fizično stanje

Brezbarvna do bela kristalna trdna snov.

Molekularna teža

367,86 g / mol.

Tališče

622 ° C.

Gostota

2,52 g / cm ³

Topnost

Topen v vodi: 20 g / 100 ml pri 25 ° C in 86,5 g / 100 ml pri 100 ° C.

pH

1% raztopina natrijevega tripolifosfata ima pH 9,7-9,8.

Kemijske lastnosti

Je sredstvo za sekvenciranje ionov, to je, da lahko lovi ione in ostane na njih navezano. Oblikuje komplekse z veliko kovinami.

Če se raztopina natrijevega tripolifosfata segreva dlje časa, se ponavadi pretvori v natrijev Na ₃ PO ₄ ortofosfat .

Druge lastnosti

Je rahlo higroskopičen. Tvori stabilne hidrate, torej spojine, ki imajo pritrjene molekule vode (ne da bi z njimi reagirale) s formulo Na ₅ P ₃ O ₁₀ . nH ₂ O, kjer je n lahko 1 do 6.

Po nekaterih virih količina 20 mg natrijevega tripolifosfata v enem litru vode ne vpliva na vonj, okus ali pH vode.

Pridobitev

Natrijev tripolifosfat pripravimo z dehidriranjem ortofosfatov (kot mononatrijev fosfat NaH ₂ PO ₄ in dinatrijev fosfat Na ₂ HPO ₄ ) pri zelo visokih temperaturah (300-1200 ° C):

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

Dobite ga lahko tudi z nadzorovano kalcinacijo (pomeni segrevanje pri zelo visoki temperaturi) natrijevega ortofosfata Na ₃ PO ₄ z natrijevim karbonatom Na ₂ CO ₃ in fosforjevo kislino H ₃ PO ₄ .

Prijave

V detergentih

Natrijev tripolifosfat ima lastnost, da tvori spojine z določenimi ioni in jih zadrži. Prav tako ima razpršilne lastnosti za delce umazanije in jih hrani v suspenziji.

Zaradi tega se v formulacijah detergentov široko uporablja za lovljenje in imobiliziranje kalcijevih ionov Ca ²⁺ in magnezija Mg ²⁺ iz vode (tako imenovane trde vode) in za zadrževanje umazanije v vodi.

Omenjeni ioni motijo ​​čiščenje. Tripolifosfat s tem, da jih ujame, prepreči, da bi se ti ioni obarjali skupaj s čistilnim sredstvom ali nalepili umazanijo na tkanino, kar preprečuje, da bi se madež odlepil z nje.

Natrijev tripolifosfat v tem primeru pravi, da "mehča" vodo. Zaradi tega se uporablja v detergentih za pranje perila in avtomatskih detergentih za pomivanje posode.

Ker tvori stabilne hidrate, lahko detergente, ki jih imajo v svoji formulaciji, takoj posušimo z brizganjem (zelo finim razpršilcem), da nastane suh prah.

Detergentni prašek, ki lahko vsebuje natrijev tripolifosfat. Avtor: Frank Habel Vir: Pixabay.

Za veterinarsko uporabo

Natrijev tripolifosfat se uporablja kot dodatek v tekočih raztopinah kot vir fosforja za živino.

Krmo goveda je mogoče dopolniti z natrijevim tripolifosfatom kot virom fosforja. Avtor: Herney Gómez Vir: Pixabay.

Služi tudi za preprečevanje ledvičnih kamnov pri mačkah, za katere se daje tem živalim ustno. Vendar je treba biti pozoren na odmerjanje, saj lahko povzroči drisko.

Natrijev tripolifosfat v zelo majhnih odmerkih lahko prepreči ledvične kamne pri mačkah. Avtor: Scott Payne. Vir: Pixabay.

V medicini

Natrijev tripolifosfat je bil uporabljen pri pripravi nanodelcev za ustrezen transport in dajanje kemoterapij proti raku. Uporabljajo ga tudi v nanodelcih za zdravljenje glivičnih okužb v pljučih.

Tripolifosfat se preskuša pri pripravi nanofarmacevtskih izdelkov za zdravljenje glivičnih okužb v pljučih. Avtor: OpenClipart-Vectors. Vir: Pixabay.

V prehrambeni industriji

Uporablja se v mlečnih izdelkih, kot so pudingi, stepena smetana, kisla smetana in sir.

Kisla smetana lahko vsebuje natrijev tripolifosfat za izboljšanje njene teksture. Avtor: Welikodub. Vir: Pixabay.

V drugih živilih se uporablja kot ionsko sredstvo, ki daje teksturo, kot zgoščevalec in kot konzervans.

Druge uporabe

- Kot stabilizator peroksida

- V tekočih vrtalnih tekočinah za nafto deluje kot emulgator in disperzijsko sredstvo za nadzor viskoznosti blata.

- V kmetijstvu se uporablja kot sredstvo proti strjevanju nekaterih gnojil ali kmetijskih proizvodov, kar pomeni, da preprečuje njihovo lepljenje in gnojilo se lahko enostavno porazdeli. Uporablja se tudi v formulah za pesticide, ki se uporabljajo za gojenje poljščin.

Tovarna gnojil. Temu se včasih doda natrijev tripolifosfat, da preprečimo lepljenje zrnc. Van Twin. Vir: Wikimedia Commons.

Okoljski udarec

Uporaba fosfatnih izdelkov je bila opredeljena kot eden od dejavnikov, ki prispevajo k evtrofikaciji vode na planetu.

Evtrofikacija je pretirana in pospešena rast alg in vodnih rastlinskih vrst, ki vodijo do močnega zmanjšanja razpoložljivega kisika v vodi, kar vodi v uničenje prizadetega ekosistema (smrt večine živalskih vrst v njem).

Evtrofikacija je zaraščanje alg v jezeru, reki ali morju. F. lamiot (lastno delo). Vir: Wikimedia Commons.

V 80. letih prejšnjega stoletja je prišlo do polemike, da uporaba natrijevega tripolifosfata v detergentih prispeva k evtrofikaciji.

Danes je znano, da bi omejevanje uporabe detergentov z natrijevim tripolifosfatom zelo malo odpravilo evtrofikacijo, saj fosfati prihajajo v večjih količinah iz drugih kmetijskih in industrijskih virov.

Pravzaprav obstajajo države, ki natrijev tripolifosfat štejejo za okolju prijazno sestavino detergentov in spodbujajo njegovo uporabo.

Tveganja

Natrijev tripolifosfat draži kožo in oči. Stik z očmi lahko povzroči poškodbe oči. Dolgotrajen stik s kožo lahko povzroči dermatitis.

Če ga zaužijemo v večjih količinah, lahko povzroči slabost, bruhanje in drisko, kar povzroči tudi resno zmanjšanje kalcijevih ionov v krvi. Pri živalih je povzročil zmanjšanje kalcija v kosteh.

Šteje se za varno spojino, če se upoštevajo proizvodni standardi izdelka, v katerem se uporablja.

Reference

1. Liu, Y. in Chen, J. (2014). Cikel fosforja. Referenčni modul v sistemih Zemlje in znanosti o okolju. Enciklopedija ekologije (druga izdaja). Letnik 4, 2014, str. 181-191. Pridobljeno od sciencedirect.com
2. Ameriška nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Natrijev tripolifosfat. Nacionalni center za informacije o biotehnologiji. Obnovljeno iz pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. Mukherjee, B. et al. (2017). Pljučno dajanje biološko razgradljivih nanoprenosnikov zdravil za učinkovitejše zdravljenje glivičnih okužb v pljučih: vpogled na podlagi najnovejših ugotovitev. V večfunkcijskih sistemih za kombinirano dostavo, biosenzibilizacijo in diagnostiko. Pridobljeno od sciencedirect.com.
4. Kirk-Othmer. (1991). Enciklopedija kemijske tehnologije. 4 ^th New York, John Wiley and Sons.
5. Burckett St. Laurent, J. et al. (2007). Čiščenje perila za tekstil. V priročniku za čiščenje / čiščenje površin. Pridobljeno od sciencedirect.com.
6. Budavari, S. (urednik). (devetnajst devetinšestdeset). Indeks Merck. NJ: Merck in Co., Inc.
7. Salahuddin, N. in Galal, A. (2017). Izboljšanje dostave zdravil za kemoterapijo z nanopreciznimi orodji. V Nanostrukture za zdravljenje raka. Pridobljeno od sciencedirect.com.