Structure du phosphate de sodium, propriétés, synthèse, utilisations

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Alexander Pearson
Structure du phosphate de sodium, propriétés, synthèse, utilisations

le Phosphate de sodium est un sel inorganique dont la formule chimique est Na3PO4. Il est également appelé phosphate trisodique (TSP): Phosphate trisodique), ou phosphate de sodium tribasique, car il n'a absolument pas la capacité de donner des ions hydrogène H+.

Lorsqu'il est désigné au pluriel, phosphates de sodium, il désigne l'ensemble du recueil des sels, hydratés ou non, provenant d'interactions électrostatiques entre Na+ et le PO43-. Certains de ces sels sont même constitués de pyrophosphates de sodium ou de polymères inorganiques contenant du PO43- comme monomère.

Verre de montre avec cristaux de phosphate de sodium. Source: Ondřej Mangl [domaine public]

C'est pourquoi, à moins qu'une spécification ne soit faite, elle fera toujours référence au Na3PO4, et pas NaHdeuxPO4, NadeuxHPO4, N / A4PdeuxOU ALORS7 ni à aucun autre sel.

L'image ci-dessus montre l'apparence du phosphate de sodium, qui contient des cristaux blancs similaires au sel commun ou de table, ou est acheté sous forme de poudre blanche d'apparence amorphe. Puis un3PO4 est capable de former divers hydrates, étant Na3PO412HdeuxOu celui qui est le plus commercialisé.

Il trouve une utilisation principalement dans l'industrie alimentaire, dans les détergents, les compléments sportifs, et sert de laxatif hyperosmotique.

Index des articles

  • 1 Structure chimique
  • 2 propriétés
    • 2.1 Apparence physique
    • 2.2 Point de fusion
    • 2.3 Point d'ébullition
    • 2.4 Solubilité dans l'eau
    • 2.5 Densité
    • 2.6 Stabilité
    • 2,7 pH
  • 3 Synthèse
  • 4 utilisations
    • 4.1 Nourriture
    • 4.2 Détergents
    • 4.3 Médicinal
  • 5 Références

Structure chimique

Principaux ions de phosphate de sodium. Source: Smolamj via Wikipedia.

La même formule Na3PO4 indique que pour chaque anion PO43- il y a trois cations Na+. Ces ions peuvent être vus dans l'image ci-dessus. Notez que le PO43- a une géométrie tétraédrique, avec ses atomes d'oxygène portant une charge négative résonnante, qui attire le Na+ de l'environnement.

De même, la formule Na3PO4 souligne que c'est le sel anhydre, donc il n'y a pas de molécules d'eau incluses dans ses cristaux. Les attractions électrostatiques entre Na+ et le PO43- ils finissent par définir un cristal blanc trigonal. Sa liaison ionique est telle que Na3PO4 a un point de fusion de 1583 ºC, considérablement plus élevé que celui de divers sels.

Les deux Na+ comme le PO43- Ce sont des ions qui peuvent être très hydratés, sans affecter négativement la stabilité des cristaux.

C'est pour cette raison que les hydrates peuvent également cristalliser; cependant, ses points de fusion sont inférieurs à ceux du sel anhydre, car les liaisons hydrogène intermoléculaires dans l'eau séparent les ions et affaiblissent leurs interactions. Dans le Na3PO412HdeuxOu, par exemple, son point de fusion est de 73,4 ºC, bien inférieur à celui de Na3PO4.

Propriétés

Apparence physique

Il peut apparaître sous forme de cristaux blancs définis ou sous forme de poudre ou de granulés de même couleur. Toutes les quantités physiques exprimées ci-dessous se réfèrent uniquement au sel anhydre Na3PO4.

Point de fusion

1583 ºC

Point d'ébullition

100 ºC

Solubilité dans l'eau

14,5 g / 100 mL à 25 ºC, c'est pourquoi il est considéré comme un phosphate assez soluble dans l'eau. Cependant, il est insoluble dans les solvants organiques tels que l'éthanol et le disulfure de carbone..

Densité

2,536 g / cm3 à 17,5 ºC.

Stabilité

C'est un solide hygroscopique. Par conséquent, il doit être stocké de manière à ne pas être exposé à l'humidité.

pH

C'est un sel fortement alcalin. Par exemple, une solution aqueuse à 0,1% de celui-ci a déjà un pH de 11,5. Cette propriété sert à être utilisée comme additif dans les détergents.

La synthèse

Comment le phosphate de sodium est-il produit ou synthétisé? Pour ce faire, on part de l'acide phosphorique, H3PO4, ou du sel de phosphate diacide de sodium, NaHdeuxPO4.

Dans la grande majorité des synthèses, H est préféré3PO4. Ainsi, le H réagit3PO4 avec une base qui neutralise ses trois groupes OH, en tenant compte du fait que cet acide peut aussi s'écrire PO (OH)3.

La base de préférence est l'hydroxyde de sodium, NaOH (en Allemagne), mais il est également possible (et moins cher) d'utiliser du carbonate de sodium ou du carbonate de soude, NadeuxCO3 (aux Etats-Unis). Les équations des deux réactions de neutralisation sont:

N / AdeuxCO3 + H3PO4 → NadeuxHPO4 + COdeux + HdeuxOU ALORS

N / AdeuxHPO4 + NaOH → Na3PO4 + HdeuxOU ALORS

Notez que lors de l'utilisation de NadeuxCO3 Na n'est pas obtenu3PO4 mais le NadeuxHPO4, qui nécessitera une neutralisation ultérieure. Le milieu réactionnel étant aqueux, Na cristallise3PO412HdeuxOu, il doit donc être calciné pour éliminer sa teneur en eau et ainsi générer le sel anhydre.

Puis un3PO412HdeuxOu il se caractérise par la «fusion» de ses cristaux en une masse compacte difficile à briser. Plus la taille de vos cristaux est petite, plus leur calcination sera rapide.

Applications

Aliments

Le phosphate de sodium est utilisé comme agent effervescent pour dilater les brioches ou les gâteaux à la cannelle. Source: Pixabay.

Dans les utilisations du phosphate de sodium, il est inévitable de mélanger le Na3PO4 ou à Na3PO412HdeuxOu, puisque ce dernier est l'hydrate le plus commercialisé. Par exemple, l'un ou l'autre des deux apporte des ions inoffensifs (en théorie) aux aliments auxquels ils sont ajoutés, en les enrichissant en phosphates et en augmentant leur salinité en même temps..

Dans le sel des viandes, le Na3PO412HdeuxOu inclus pour les garder au frais plus longtemps pendant le stockage. De même, il est ajouté en tant qu'agent émulsifiant pour que le mélange huile-eau ne "coupe" pas, mais reste plutôt uni; et comme régulateur de pH, car il aide à réduire l'acidité des aliments (y compris les céréales).

De plus, il est utilisé pour épaissir certaines sauces tomates et pour cuire des gâteaux ou des pains (image du haut). Ce dernier est dû à la Na3PO412HdeuxOu il a tendance à libérer de la vapeur d'eau, ce qui augmente la taille des pores et le volume de la pâte à farine..

Détergents

Le phosphate de sodium est suffisamment basique pour saponifier certaines graisses ou huiles avec lesquelles il entre en contact. Son alcalinité est alors utilisée pour améliorer l'action des détergents, tant que la surface à dégraisser n'est pas métallique, car ils peuvent la détériorer..

Cependant, la production de détergents enrichis en phosphates a été réduite en raison de l'eutrophisation des lacs et des rivières et, avec elle, de la prolifération d'algues qui recouvrent leurs surfaces..

Il a également été utilisé pour fabriquer un désinfectant: Na3PO41 / 4NaOCl11HdeuxOu, qui est préparé en utilisant de l'hypochlorite de sodium, NaOCl, au lieu de NaOH ou NadeuxCO3 pour neutraliser le H3PO4.

Médicinal

Puis un3PO4 il induit la défécation en agissant comme un laxatif hyperosmotique, nécessaire pour nettoyer le côlon avant que le patient ne subisse une coloscopie. D'autre part, il a également été utilisé (ajouté) dans les compléments énergétiques.

Les références

  1. Shiver et Atkins. (2008). Chimie inorganique. (Quatrième édition). Mc Graw Hill.
  2. Centre national d'information sur la biotechnologie. (2019). Phosphate trisodique. Base de données PubChem. CID = 24243. Récupéré de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. Wikipédia. (2019). Phosphate trisodique. Récupéré de: en.wikipedia.org
  4. Curran M.P. Et Plosker G.L. (2004). Solution orale de phosphate de sodium: un examen de son utilisation comme nettoyant colorectal. DOI: 10.2165 / 00003495-200464150-00009
  5. Corey Whelan. (22 décembre 2017). Phosphate de sodium. Récupéré de: healthline.com
  6. Jacobs, Joel B. Taborosi, Steve. (2019). Procédé de production de phosphate trisodique. Récupéré de: freepatentsonline.com
  7. MaryAnn Marks. (2018). Pourquoi le phosphate trisodique (TSP) est-il ajouté à nos aliments? Récupéré de: theingredientguru.com

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