NĀTRIJA TRIPOLIFOSFĀTS (NA5P3O10): STRUKTŪRA, ĪPAŠĪBAS, LIETOJUMS, IETEKME - ĶĪMIJA - 2025

Nātrija tripolifosfāts ir neorganisks savienojums sastāv no pieciem nātrija jonu Na ⁺ un jonu tripolyphosphate P ₃ O ₁₀ ^5- . Tās ķīmiskā formula ir Na ₅ P ₃ O ₁₀ . Tripolifosfāta jons satur trīs kopā savienotas fosfātu vienības, un to sauc par kondensēto fosfātu.

Tripolifosfāta anjonam P ₃ O ₁₀ ⁵ ir spēja notvert tādus jonus kā kalcijs Ca ²⁺ un magnijs Mg ²⁺ , tāpēc nātrija tripolifosfātu izmanto kā palīgvielu mazgāšanas līdzekļos, lai tie labāk darbotos noteiktos gadījumos. ūdens tips.

Nātrija tripolifosfāts Na ₅ P ₃ O ₁₀ . Benrr101. Avots: Wikimedia Commons.

Nātrija tripolifosfāts tiek izmantots arī kā fosfora avots ganību dzīvnieku uzturā un citu veidu dzīvnieku dažu kaites ārstēšanā. Tas kalpo arī, lai sabiezinātu un pievienotu tekstūru dažiem pārstrādātiem pārtikas produktiem, piemēram, krēmiem, pudiņiem un sieriem.

Lauksaimniecības nozarē to izmanto granulētajos mēslojumos, lai novērstu to salipšanu un varētu palikt vaļīgi.

Lai arī ir notikušas diskusijas par mazgāšanas līdzekļiem pievienotā nātrija tripolifosfāta ietekmi uz vidi, šobrīd tiek lēsts, ka tas vismaz jūtami nekaitē videi, vismaz izmantojot mazgāšanas līdzekļus.

Ķīmiskā struktūra

Nātrija tripolifosfāts ir viens no tā sauktajiem kondensētajiem fosfātiem, jo ​​tas sastāv no vairākām savstarpēji savienotām fosfātu vienībām. Šajā gadījumā tripolifosfāta jons ir lineāri kondensēts fosfāts, jo tam ir lineāra ķēdei līdzīga struktūra ar fosfora-skābekļa-fosfora saitēm (P - O - P).

Nātrija tripolifosfāta ķīmiskā struktūra. Roland.chem. Avots: Wikimedia Commons.

Nomenklatūra

- nātrija tripolifosfāts

- nātrija trifosfāts

- Pentnātrija trifosfāts

- STPP (nātrija triPolyPhosphate)

Īpašības

Fiziskais stāvoklis

Bezkrāsaina vai balta kristāliska cieta viela.

Molekulārais svars

367,86 g / mol.

Kušanas punkts

622 ° C.

Blīvums

2,52 g / cm ³

Šķīdība

Šķīst ūdenī: 20 g / 100 ml 25 ° C temperatūrā un 86,5 g / 100 ml 100 ° C temperatūrā.

pH

1% nātrija tripolifosfāta šķīduma pH ir 9,7-9,8.

Ķīmiskās īpašības

Tas ir jonu atdalīšanas līdzeklis, tas ir, tas var notvert jonus un palikt pie tiem. Veido kompleksus ar daudziem metāliem.

Ja nātrija tripolifosfāta šķīdumu ilgstoši karsē, tam ir tendence pārvērsties nātrija ortofosfātā Na ₃ PO ₄ .

Citas īpašības

Tas ir nedaudz higroskopisks. Tas veido stabilus hidrātus, tas ir, savienojumus, kuriem ir pievienotas ūdens molekulas (ar kurām tās nav reaģējušas) ar formulu Na ₅ P ₃ O ₁₀ . nH ₂ O, kur n var būt no 1 līdz 6.

Pēc dažiem avotiem, 20 mg nātrija tripolifosfāta daudzums vienā litrā ūdens neietekmē minētā ūdens smaržu, garšu vai pH.

Iegūšana

Nātrija tripolifosfātu sagatavo, dehidrējot ortofosfātus (piemēram, nātrija fosfātu NaH ₂ PO ₄ un dinātrija fosfātu Na ₂ HPO ₄ ) ļoti augstā temperatūrā (300–1200 ° C):

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

To var iegūt arī ar kontrolētu kalcinēšanas (līdzekļiem karsēšanai ļoti augstā temperatūrā) nātrija ortofosfātu Na ₃ PO ₄ ar nātrija karbonāta Na ₂ CO ₃ un fosforskābe H ₃ PO ₄ .

Lietojumprogrammas

Mazgāšanas līdzekļos

Nātrija tripolifosfātam ir īpašība veidot savienojumus ar noteiktiem joniem, tos noturot. Tam ir arī netīrumu daļiņu disperģējošas īpašības un tas uztur tos suspensijā.

Šī iemesla dēļ to plaši izmanto mazgāšanas līdzekļu pagatavošanā, lai notvertu un imobilizētu kalcija Ca ²⁺ un magnija Mg ²⁺ jonus no ūdens (tā sauktajiem cietajiem ūdeņiem) un noturētu netīrumus ūdenī.

Minētie joni traucē tīrīšanu. Iespiežot tos, tripolifosfāts neļauj šiem joniem izgulsnēties kopā ar tīrīšanas līdzekli vai pielīmēt netīrumus uz auduma, novēršot traipu atdalīšanos no tā.

Nātrija tripolifosfāts šajā gadījumā ir paredzēts, lai "mīkstinātu" ūdeni. Tādēļ to izmanto veļas mazgāšanas līdzekļos un automātiskos trauku mazgājamos mazgāšanas līdzekļos.

Tā kā tie veido stabilus hidrātus, mazgāšanas līdzekļus, kuriem ir to sastāvs, var uzreiz nožūt, izsmidzinot (ļoti smalks aerosols), lai veidotu sausus pulverus.

Mazgāšanas līdzekļa pulveris, kas var saturēt nātrija tripolifosfātu. Autors: Frenks Habels. Avots: Pixabay.

Veterinārai lietošanai

Nātrija tripolifosfāts tiek izmantots kā papildinājums šķidros šķīdumos kā fosfora avots mājlopiem.

Liellopu barību var papildināt ar nātrija tripolifosfātu kā fosfora avotu. Autors: Herney Gómez. Avots: Pixabay.

Tas kalpo arī nieru akmeņu novēršanai kaķiem, kuriem tas tiek ievadīts iekšķīgi šiem dzīvniekiem. Tomēr uzmanība jāpievērš devai, jo tā var izraisīt caureju.

Nātrija tripolifosfāts ļoti mazās devās var novērst nieru akmeņu veidošanos kaķiem. Autors: Scott Payne. Avots: Pixabay.

Medicīnā

Nātrija tripolifosfāts ir izmantots nanodaļiņu sagatavošanā, lai pienācīgi pārvadātu un piegādātu ķīmijterapijas zāles pret vēzi. To izmantoja arī nanodaļiņās, lai ārstētu sēnīšu infekcijas plaušās.

Tripolifosfāts tiek pārbaudīts, gatavojot nanofarmaceitiskos līdzekļus, lai izārstētu sēnīšu infekcijas plaušās. Autors: OpenClipart-Vectors. Avots: Pixabay.

Pārtikas rūpniecībā

To lieto piena produktos, piemēram, pudiņos, putukrējumā, skābo krējumu un sieru.

Skābais krējums var saturēt nātrija tripolifosfātu, lai uzlabotu tā tekstūru. Autors: Welikodub. Avots: Pixabay.

Citos pārtikas produktos to izmanto kā jonu sekvestrantu, lai iegūtu tekstūru, kā biezinātāju un kā konservantu.

Citi lietojumi

- kā peroksīda stabilizators

- Naftas urbumu urbšanas šķidrumos tas darbojas kā emulgators un disperģētājs, lai kontrolētu dubļu viskozitāti.

- Lauksaimniecībā to izmanto kā pretsalipes līdzekli dažiem mēslošanas līdzekļiem vai lauksaimniecības produktiem, tas nozīmē, ka tas novērš to salipšanu un mēslojumu var viegli sadalīt. To izmanto arī pesticīdu receptēs, ko piemēro augošām kultūrām.

Mēslojuma rūpnīca. Dažreiz tiem pievieno nātrija tripolifosfātu, lai novērstu granulu salipšanu. Van Dvīns. Avots: Wikimedia Commons.

Vides ietekme

Fosfātu produktu lietošana ir atzīta par vienu no planētas ūdens eitrofikācijas veicinātājiem.

Eitrofikācija ir pārspīlēta un paātrināta aļģu un ūdensaugu sugu augšana, kas strauji samazina pieejamo skābekli ūdenī, izraisot skartās ekosistēmas iznīcināšanu (vairuma tajā esošo dzīvnieku sugu nāve).

Eitrofikācija ir aļģu aizaugšana ezerā, upē vai jūrā. F. lamiots (paša darbs). Avots: Wikimedia Commons.

Astoņdesmitajos gados radās strīdi par to, ka nātrija tripolifosfāta izmantošana mazgāšanas līdzekļos veicināja eitrofikāciju.

Mūsdienās ir zināms, ka mazgāšanas līdzekļu izmantošanas ierobežošana ar nātrija tripolifosfātu maz palīdzēs novērst eitrofikāciju, jo fosfāti lielākā daudzumā nāk no citiem lauksaimniecības un rūpniecības avotiem.

Faktiski ir valstis, kuras uzskata nātrija tripolifosfātu par videi draudzīgu mazgāšanas līdzekļu sastāvdaļu un veicina tā izmantošanu.

Riski

Nātrija tripolifosfāts ir kairinošs ādai un acīm. Kontakts ar acīm var sabojāt acis. Ilgstoša saskare ar ādu var izraisīt dermatītu.

Ja norīts lielos daudzumos, tas var izraisīt nelabumu, vemšanu un caureju, kā arī nopietni samazina kalcija jonu līmeni asinīs. Dzīvniekiem tas ir izraisījis kalcija līmeņa pazemināšanos kaulos.

Tas tiek uzskatīts par drošu savienojumu, ja tiek ievēroti tā produkta ražošanas standarti, kurā to lieto.

Atsauces

1. Liu, Y. un Chen, J. (2014). Fosfora cikls. Zemes sistēmu un vides zinātnes atsauces modulis. Ekoloģijas enciklopēdija (otrais izdevums). 2014. gada 4. sēj., 181. – 191. Atgūts no vietnes sciencedirect.com
2. ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka. (2019. gads). Nātrija tripolifosfāts. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. Atgūts no pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. Mukherjee, B. et al. (2017). Bioloģiski noārdāmo narkotisko vielu nesēju plaušu ievadīšana efektīvākai sēnīšu infekcijas ārstēšanai plaušās: ieskats, kas balstīts uz jaunākajiem atradumiem. Daudzfunkcionālās sistēmās kombinētai piegādei, biojutībai un diagnostikai. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
4. Kirk-Othmer. (1991). Ķīmiskās tehnoloģijas enciklopēdija. 4 ^th New York, John Wiley and Sons.
5. Burckett St. Laurent, J. et al. (2007). Tekstilizstrādājumu mazgāšana veļas mazgāšanā. Rokasgrāmatā par virsmu tīrīšanu / dekontamināciju. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
6. Budavari, S. (redaktors). (deviņpadsmit deviņdesmit seši). Merck indekss. NJ: Merck and Co., Inc.
7. Salahuddin, N. un Galal, A. (2017). Ķīmijterapijas zāļu piegādes uzlabošana, izmantojot nanoprecizēšanas rīkus. Nanostruktūrās vēža terapijai. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.