NATRIUMTRIPOLYFOSFAATTI (NA5P3O10): RAKENNE, OMINAISUUDET, KÄYTTÖ, VAIKUTUS - KEMIA - 2026

Natriumtripolyfosfaatti on epäorgaaninen yhdiste koostuu viidestä natriumioneja Na ⁺ ja ionin tripolyfosfaatti P ₃ O ₁₀ ^5-. Sen kemiallinen kaava on Na ₅ P ₃ O ₁₀. Tripolifosfaatti-ioni sisältää kolme fosfaattiyksikköä, jotka ovat sitoutuneet toisiinsa, ja sitä kutsutaan kondensoituneeksi fosfaatiksi.

Tripolifosfaattianionilla P ₃ O ₁₀ ⁵ on kyky vangita ioneja, kuten kalsium Ca ²⁺ ja magnesium Mg ²⁺, siksi natriumtripolyfosfaattia käytetään apuaineena pesuaineissa, jotta ne toimisivat paremmin tietyissä vesityyppi.

Natriumtripolyfosfaatti Na ₅ P ₃ O ₁₀. Benrr101. Lähde: Wikimedia Commons.

Natriumtripolyfosfaattia käytetään myös fosforin lähteenä laiduntavien eläinten ruokinnassa ja muun tyyppisten eläinten joidenkin vaivojen hoidossa. Se myös sakeuttaa ja lisää rakennetta joihinkin jalostettuihin elintarvikkeisiin, kuten voiteisiin, vanukkaan ja juustoihin.

Maataloudessa sitä käytetään rakeisissa lannoitteissa estämään niiden tarttumista toisiinsa ja pysyvän irtonaisena.

Vaikka pesuaineisiin lisätyn natriumtripolyfosfaatin ympäristövaikutuksista on keskusteltu, tällä hetkellä arvioidaan, että se ei vaikuta merkittävästi ympäristön vahingoittamiseen, ainakaan pesuaineiden avulla.

Kemiallinen rakenne

Natriumtripolyfosfaatti on yksi ns. Kondensoituneista fosfaateista, koska se koostuu useista toisiinsa kytketyistä fosfaattiyksiköistä. Tässä tapauksessa tripolyfosfaatti-ioni on lineaarinen kondensoitunut fosfaatti, koska sillä on lineaarinen ketjumainen rakenne fosfori-happi-fosforisidoksilla (P - O - P).

Natriumtripolyfosfaatin kemiallinen rakenne. Roland.chem. Lähde: Wikimedia Commons.

nimistö

- Natriumtripolyfosfaatti

- Natriumtrifosfaatti

- Pentanatriumtrifosfaatti

- STPP (natriumtripolyfosfaatti)

ominaisuudet

Fyysinen tila

Väritön tai valkoinen kiteinen kiinteä aine.

Molekyylipaino

367,86 g / mol.

Sulamispiste

622 ° C.

Tiheys

2,52 g / cm ³

Liukoisuus

Liukenee veteen: 20 g / 100 ml 25 ° C: ssa ja 86,5 g / 100 ml 100 ° C: ssa.

pH

Natriumtripolyfosfaatin 1-prosenttisen liuoksen pH on 9,7-9,8.

Kemiallisia ominaisuuksia

Se on ioneja sitova aine, ts. Se voi vangita ioneja ja pysyä kiinnittyneinä niihin. Muodostaa monien metallien komplekseja.

Jos liuos, jossa oli natriumtripolyfosfaattia kuumennetaan pitkän aikaa, se pyrkii muuntaa natrium Na ₃ PO ₄ ortofosfaatti.

Muut ominaisuudet

Se on lievästi hygroskooppinen. Se muodostaa stabiilin hydraatit, että on yhdisteitä, joilla on vesimolekyylejä kiinni (ilman reagoimaan sen), jolla on kaava Na ₅ P ₃ O ₁₀ . nH ₂ O jossa n voi olla välillä 1 ja 6.

Joidenkin lähteiden mukaan 20 mg: n natriumtripolyfosfaatin määrä litrassa vettä ei vaikuta mainitun veden hajuun, makuun tai pH: hon.

Saada

Natriumtripolyfosfaatti valmistetaan dehydratoimalla ortofosfaatteja (kuten mononatriumfosfaatti NaH ₂ PO ₄ ja dinatriumfosfaatti Na ₂ HPO ₄) erittäin korkeissa lämpötiloissa (300-1200 ° C):

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

Se voidaan saada myös hallitulla kalsinoimalla (avulla kuumentamalla erittäin korkeassa lämpötilassa) ja natriumortofosfaattia Na ₃ PO ₄ natriumkarbonaatilla Na ₂ CO ₃ ja fosforihapon H ₃ PO ₄.

Sovellukset

Pesuaineissa

Natriumtripolyfosfaatilla on ominaisuus muodostaa yhdisteitä tiettyjen ionien kanssa, pitää ne kiinni. Sillä on myös dispergoivia ominaisuuksia likahiukkasille ja pitää ne suspensiona.

Tästä syystä sitä käytetään laajasti pesuaineformulaatioissa kalsium Ca ^2+- ja magnesium Mg ²⁺ -ionien sieppaamiseksi ja immobilisoimiseksi vedestä (ns. Kovat vedet) ja lian pitämiseksi vedessä suspendoituneena.

Mainitut ionit häiritsevät puhdistusta. Tarttumalla ne tripolifosfaatti estää näitä ioneja saostumasta yhdessä puhdistusaineen kanssa tai tarttumasta likaa kankaaseen estäen tahrojen irtoamasta siitä.

Natriumtripolyfosfaatin sanotaan tässä tapauksessa "pehmentävän" vettä. Tämän vuoksi sitä käytetään pyykinpesuaineissa ja automaattisissa astianpesukoneiden pesuaineissa.

Koska se muodostaa pysyviä hydraatteja, pesuaineet, joilla on se formulaatiossaan, voidaan kuivata heti suihkuttamalla (erittäin hieno sumutus) muodostaen kuivia jauheita.

Pesuainejauhe, joka voi sisältää natriumtripolyfosfaattia. Kirjoittaja: Frank Habel. Lähde: Pixabay.

Eläinlääketieteelliseen käyttöön

Natriumtripolyfosfaattia käytetään lisäaineena nestemäisissä liuoksissa fosforin lähteenä kotieläimille.

Naudanrehua voidaan täydentää natriumtripolyfosfaatilla fosforin lähteenä. Kirjoittaja: Herney Gómez. Lähde: Pixabay.

Se estää myös kissojen munuaiskiviä, jota varten se annetaan suun kautta näille eläimille. Annosteluun tulisi kuitenkin kiinnittää huomiota, koska se voi aiheuttaa ripulia.

Natriumtripolyfosfaatti erittäin pieninä annoksina voi estää munuaiskiviä kissoilla. Kirjoittaja: Scott Payne. Lähde: Pixabay.

Lääketieteessä

Natriumtripolyfosfaattia on käytetty nanopartikkelien valmistuksessa kemoterapialääkkeiden kuljettamiseksi ja toimittamiseksi syöpää vastaan. Sitä on käytetty myös nanohiukkasissa keuhkojen sieni-infektioiden hoitoon.

Tripolyfosfaattia testataan nanofarmaseuttisten valmisteiden valmistuksessa keuhkojen sieni-infektioiden parantamiseksi. Kirjoittaja: OpenClipart-Vectors. Lähde: Pixabay.

Elintarviketeollisuudessa

Sitä käytetään maitotuotteissa, kuten vanukas, kermavaahto, smetana ja juusto.

Smetana voi sisältää natriumtripolyfosfaattia sen rakenteen parantamiseksi. Kirjoittaja: Welikodub. Lähde: Pixabay.

Muissa elintarvikkeissa sitä käytetään ionisekvenssinä, tekstuurin aikaansaamiseksi, sakeutusaineena ja säilöntäaineena.

Muut käyttötavat

- Peroksidistabilisaattorina

- Öljylämpökaivojen poistonesteissä se toimii emulgointiaineena ja dispergointiaineena mudan viskositeetin hallitsemiseksi.

- Maataloudessa sitä käytetään paakkuuntumisenestoaineena tietyille lannoitteille tai maataloustuotteille, mikä tarkoittaa, että se estää niitä tarttumasta toisiinsa ja lannoite voidaan jakaa helposti. Sitä käytetään myös viljelykasvien viljelyssä käytettäviin torjunta-ainevalmisteisiin.

Lannoitetehdas. Natriumtripolyfosfaattia lisätään toisinaan näihin rakeiden tarttumisen estämiseksi. Van Twin. Lähde: Wikimedia Commons.

Ympäristövaikutus

Fosfaattituotteiden käytön on todettu olevan yksi tekijä veden rehevöitymisessä planeetalla.

Rehevöityminen on levien ja vesikasvien lajien liioiteltua ja kiihtynyttä kasvua, joka johtaa vedessä käytettävissä olevan hapen voimakkaaseen vähenemiseen, mikä johtaa sairastuneen ekosysteemin tuhoutumiseen (useimpien siihen kuuluvien eläinlajien kuolema).

Rehevöityminen on levien ylikasvua järvessä, joessa tai merellä. F. lamiot (oma työ). Lähde: Wikimedia Commons.

1980-luvulla syntyi kiista siitä, että natriumtripolyfosfaatin käyttö pesuaineissa auttoi rehevöitymisessä.

Nykyään tiedetään, että pesuaineiden käytön rajoittaminen natriumtripolyfosfaatilla estäisi rehevöitymisen vain vähän, koska fosfaatteja tulee enemmän muista maatalouden ja teollisuuden lähteistä.

Itse asiassa on maita, jotka pitävät natriumtripolyfosfaattia pesuaineiden ympäristöystävällisenä ainesosana ja edistävät sen käyttöä.

riskit

Natriumtripolyfosfaatti on iho- ja silmä-ärsyttävä. Kosketus silmiin voi vahingoittaa silmiä. Pitkäaikainen ihokosketus voi aiheuttaa ihottumaa.

Suurien määrien nieleminen voi aiheuttaa pahoinvointia, oksentelua ja ripulia, mikä myös vähentää vakavasti veren kalsiumionien määrää. Eläimillä se on vähentänyt luiden kalsiumia.

Sitä pidetään turvallisena yhdisteenä niin kauan kuin tuotteen, jota sitä käytetään, valmistusstandardeja noudatetaan.

Viitteet

1. Liu, Y. ja Chen, J. (2014). Fosforisykli. Maajärjestelmien ja ympäristötieteiden referenssimoduuli. Ekologian tietosanakirja (toinen painos). Voi 4, 2014, sivut 181-191. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com
2. Yhdysvaltain lääketieteellinen kirjasto. (2019). Natriumtripolyfosfaatti. Kansallinen bioteknologiatietokeskus. Palautettu pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. Mukherjee, B. et ai. (2017). Biohajoavien lääkkeiden nanokantajien keuhkojen anto keuhkojen sieni-infektioiden tehokkaampaan hoitamiseen: Viimeaikaisten havaintojen perusteella saatuja näkemyksiä. Monitoimilaitteissa yhdistetyn kuljetuksen, biosensingin ja diagnostiikan alalla. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
4. Kirk-Othmer. (1991). Kemiallisen tekniikan tietosanakirja. 4 ^th New York, John Wiley and Sons.
5. Burckett St. Laurent, J. et ai. (2007). Tekstiilien pesupesu. Käsikirja pintojen puhdistamiseen / puhdistamiseen. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
6. Budavari, S. (Toimittaja). (tuhatyhdeksänsataayhdeksänkymmentäkuusi). Merck-indeksi. NJ: Merck and Co., Inc.
7. Salahuddin, N. ja Galal, A. (2017). Kemoterapiahoidon parantaminen nanoprecision-työkaluilla. Nanorakenteissa syöpähoitoon. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.