¿Con qué reacciona el fosfato de sodio? Fosfato de sodio (fosfato de sodio)

El fosfato de sodio (coloquial, correcto: fosfato de sodio, ortofosfato, fosfato óseo o Na 3 PO 4) es una sal mediana higroscópica blanca, térmicamente estable y que se funde sin descomposición (a temperaturas de 250 grados y superiores). Se disuelve en agua, creando un ambiente altamente alcalino.

El fosfato de sodio se obtiene por la acción del álcali (neutralización), durante la deshidratación de los hidroortofosfatos de sodio.

Se utilizan como emulsionantes y reguladores de pH, así como antiaglomerantes. Los fabricantes utilizan fosfato de sodio, especialmente el trifosfato, que puede llegar al 50% en polvo. Para (eliminación de la rigidez) se utilizan sustancias deshidrotizadas, que forman un complejo con una serie de metales (magnesio, calcio, bario, etc.). El fosfato de sodio (técnico, bajo la marca "B") se utiliza en la fabricación de vidrios, pinturas y en el enriquecimiento de minerales. Pero el Na 2 HPO 4 .12H 2 O (alimento, bajo la marca "A") se utiliza principalmente en la industria alimentaria como polvo para hornear. Mejora la consistencia de leche condensada, quesos, embutidos. El fosfato de sodio se utiliza para electroforesis (procesos electrolíticos) y en fotografía (como componente revelador).

Considere los ortofosfatos con más detalle.

El tripolifosfato de sodio se produce bajo dos marcas: "A", "B". Embalado solo en contenedores especiales MKR-1, transportado en vagones de minerales equipados (especiales). Vida útil sin limitación.

El fosfato trisódico (fosfato sódico, trisustituido) se utiliza en las industrias de alimentos, pulpa y papel, en el sector energético, en la producción de polvos, pastas limpiadoras, detergentes para lavavajillas y como tensioactivo en la producción de cemento. Al taladrar, se incluye como aditivo polimérico. El fosfato trisódico desengrasa perfectamente la superficie de cualquier equipo, por lo que es muy solicitado para el lavado. Parece escamas (cristales) con propiedades alcalinas, no inflamables. Ocupa el segundo lugar en términos de su efecto en el cuerpo humano.

Una pregunta bastante lógica: "Con un uso tan amplio, ¿el fosfato de sodio daña nuestro cuerpo?"

Un antioxidante (en las etiquetas aparece como E-300 (y hasta E-339) ayuda a conservar el color, evita el amargor y protege contra la oxidación. Puede ser un compuesto natural (vitamina E, ácido ascórbico conocido por todos), o sintetizado químicamente, que no se encuentra en la naturaleza Agregado a emulsiones que contienen aceites (por ejemplo, mayonesa, ketchup) Además de las propiedades de un emulsionante y estabilizador, Na 3 PO 4 es un agente de retención de agua, un agente complejante, un estabilizador Por ejemplo, en panificación con grandes volúmenes (panadería, bollería) alto levantamiento de masa, y con una estructura porosa y liviana.Aquí, entre y una sal de ácido fosfórico, solo da el efecto deseado al final.Modificación E-450 (SAPP, sodio pirofosfato) es especialmente popular.Este polvo de hornear permite un excelente crecimiento de la masa (máximo en comparación con los análogos), permaneciendo incluso después de la cocción. Se agrega a muffins, pasteles, pan de jengibre, pizza, pasteles. Recomendado para obtener casi cualquier o masa (levadura congelada, manteca batida, desmenuzable).

Las propiedades amortiguadoras del E-450, así como la capacidad de unirse al calcio, se utilizan en la industria láctea. Los pirofosfatos tienen un efecto específico sobre la caseína: se abre, se hincha y actúa como emulsionante, lo cual es conveniente cuando se preparan budines, imitaciones de productos lácteos y postres. La leche condensada, obtenida extrayendo agua, tampoco prescinde del estabilizador de sal DSP (fosfato de sodio disustituido).

En la industria cárnica, gracias a los emulsionantes de los que hablamos, aumentan significativamente el rendimiento general de los productos al tiempo que estabilizan la consistencia y mejoran el color.

Es mejor limitar el uso de productos que contengan fosfatos de sodio (o preparados con su uso), ya que la rápida unión del calcio conduce a una deficiencia de este último en el cuerpo. Además, esta sustancia forma parte de los laxantes, por lo que una cantidad excesiva de embutidos puede alterar el tracto digestivo.

DEFINICIÓN

Bajo condiciones normales fosfato de sodio es un polvo blanco higroscópico y térmicamente estable (Fig. 1), cuyos cristales se funden sin descomposición.

Se disuelve bien en agua (hidroliza), creando un ambiente alcalino.

Arroz. 1. Fosfato de sodio. Apariencia.

Las principales características del fosfato de sodio se dan en la siguiente tabla:

Obtención de fosfato de sodio

Los métodos de laboratorio para la obtención de fosfato de sodio implican la acción del ácido fosfórico sobre las sales de sodio (1) o el hidróxido de sodio (2):

3Na2CO3 + 2H3PO4 = 2Na3PO4 + 3CO2 + 3H2O (1);

3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O (2).

Propiedades químicas del fosfato de sodio.

El fosfato de sodio es una sal promedio formada por una base fuerte, hidróxido de sodio (NaOH) y un ácido débil, ortofosfórico (H 3 PO 4). Se hidroliza en solución acuosa. La hidrólisis procede a través del anión (en teoría, son posibles la segunda y la tercera etapa). La presencia de aniones OH indica la naturaleza alcalina del medio.

Primera etapa:

Na 3 PO 4 ↔ 3Na ++ + PO 4 3-;

3Na ++ PO 4 3- + HOH ↔ HPO 4 2- + 3Na ++ OH - ;

Na 3 PO 4 + HOH ↔ Na 2 HPO 4 + NaOH.

Segundo paso:

Na2HPO4 ↔ 2Na++ H2PO4-;

2Na ++ H 2 PO 4 - + HOH ↔ NaHPO 4 + 2Na ++ OH - ;

Na2HPO4 + HOH ↔ NaHPO4 + NaOH.

Tercer paso:

NaHPO4 ↔ Na++ PO4 3-;

Na ++ PO 4 3- + HOH ↔ H 3 PO 4 + Na ++ OH -;

NaHPO 4 + HOH ↔ H 3 PO 4 + NaOH.

El fosfato de sodio se caracteriza por todas las propiedades de las sales:

- interacción con ácidos minerales fuertes

Na 3 PO 4 + 3HCl \u003d 3NaCl + H 3 PO 4;

- interacción con sales, como resultado de lo cual uno de los productos de reacción es un compuesto insoluble en agua

2Na 3 PO 4 + 3Li 2 SO 4 \u003d 2Li 3 PO 4 ↓ + 3Na 2 SO 4;

- descomposición al calentar

Aplicación de fosfato de sodio

El fosfato de sodio ha encontrado aplicación en la industria alimentaria: el aditivo E542, utilizado en la producción de pasta, productos lácteos fermentados, carne y productos culinarios semiacabados. También es ingrediente de pastas dentales y de algunos preparados cosméticos.

Ejemplos de resolución de problemas

EJEMPLO 1

Contenido

La introducción de tecnologías innovadoras en el sector industrial no es posible sin el uso de compuestos químicos necesarios para el estilo de vida del Homo sapiens moderno. Basado en el hecho de que el requerimiento de fosfato para un adulto es de aproximadamente 1150 mg/día, no hay nada de malo en usar compuestos de fosfato de sodio para la producción de alimentos.

¿Qué es el fosfato de sodio?

Los fosfatos son un elemento importante del ácido trifosfórico de adenosina, que proporciona equilibrio energético en el cuerpo humano. El término "ortofosfato de sodio" combina una clase de sales de la electrólisis de hidróxido de sodio y ácido fosfórico H3PO4 en reacción con NaCl o NaOH, utilizado como regulador de la acidez, estabilizador, emulsionante y agente retenedor de agua. El dihidrógeno fosfato pertenece al grupo de compuestos antioxidantes utilizados como aditivo alimentario E339.

Fórmula de fosfato de sodio

Entre las fórmulas comunes de fosfato de sodio que se utilizan en la industria se encuentran:

• Ortofosfato Na3PO4 con agua H2O (así como dodecahidrato, fosfato trisódico). El aditivo se utiliza en el sector energético, la producción de detergentes abrasivos, polvos, la industria técnica para el procesamiento de equipos tecnológicos, la obtención de una capa protectora sobre el metal. El dihidrato es común en productos farmacéuticos.
• El fosfato disódico NaH2PO4 es una sustancia química que evita la adherencia de los productos en polvo. Su segundo nombre es fosfato ácido de sodio u ortofosfato de hidrógeno. Es un polvo blanco con un alto grado de higroscopicidad y buena solubilidad.
• El dihidrogenofosfato de NaH2PO4 más H2O es un monofosfato, monohidrato o acuoso sustituido, resistente a altas temperaturas.

Aplicación de fosfato de sodio

El fosfato de sodio se utiliza como anticristalizante. Conserva el color del producto durante el tratamiento térmico, haciendo que su estructura sea suave y tierna. Las propiedades químicas de la sustancia permiten evitar el enranciamiento, la oxidación de los productos y obtener resistencia a la descomposición.Es posible comprar al fabricante Na3PO4 con una masa molar de 162,93 g/mol, tomando 1 kg como unidad de venta .

El uso de fosfato de sodio (aditivo E339) es común en la producción de:

• productos lácteos, incluida la leche condensada, la nata en polvo;
• confitería, productos de panadería;
• embutidos, productos cárnicos;
• quesos procesados ​​gruesos (como sal derretida);
• sopas secas y caldos secos;
• salsas pastosas, levadura en polvo, bolsitas de té.

El daño del fosfato de sodio

El fosfato de sodio (fósforo) pertenece a la clase IV de peligro (sustancia de baja peligrosidad) y tiene un alto grado de pureza. Con componentes naturales masivos, su fórmula estructural contiene compuestos nocivos sintetizados químicamente. El consumo excesivo de fosfato de dihidrógeno en el suplemento e339 puede afectar la digestión y hacer que el calcio se elimine del tejido óseo; este es el daño del fosfato de sodio.

Video

El daño del compuesto al cuerpo humano no puede verse a través del prisma de la dieta diaria. Los aditivos alimentarios que exceden la norma permitida por GOST son al menos inseguros para la salud. El video muestra que el suplemento E339 puede aumentar la vida útil y mejorar el efecto de los antioxidantes. Na3PO4 reemplaza al potasio en productos para hornear.

Fosfato de sodio (E339iii, TSP, fosfato de sodio trisustituido, trifosfato de sodio, fosfato trisódico, ortofosfato de sodio) - una sal de ácido ortofosfórico

Características fisicoquímicas.

El fosfato de sodio tiene tres variedades:

1) Fórmula Na 3 PO 4 (E339iii, TSP, fosfato de sodio anhidro). Apariencia: cristales incoloros. Punto de fusión 1340°C. Densidad: 2,536 g/cm3. Pérdida por ignición no más del 2% (120°C por 2 horas, luego 800°C por 30 minutos). Las sustancias insolubles en agua no superan el 0,2%.

2) Fórmula Na 3 PO 4 × H 2 O (E339iii, TSP, fosfato de sodio monohidrato). Aspecto: cristales o gránulos incoloros. Fácilmente soluble en agua; insoluble en etanol. Pérdida por ignición inferior al 11 % (120 °C durante 2 horas, luego 800 °C durante 30 minutos). Las sustancias insolubles en agua no superan el 0,2%.

3) Fórmula Na 3 PO 4 × 12 H 2 O (E339iii, TSP, fosfato de sodio dodecahidratado). Apariencia: cristales trigonales incoloros. Contiene pequeñas impurezas de hidróxido de sodio. Punto de fusión en agua de cristalización 73,4°C. La temperatura de inicio de la descomposición es de 100°C, la descomposición completa no se logra incluso a 200°C. Se descompone en fosfato de sodio y agua. Densidad 1,64 g/cm3. Soluble en agua. En agua, se hidroliza casi por completo a Na 2 HPO 4 y NaOH y tiene una reacción fuertemente alcalina. Normalmente soluble en disulfuro de carbono. Pérdida por ignición no más del 45-58% (120 °C durante 2 horas de mantenimiento, luego 800 °C durante 30 minutos de mantenimiento). Las sustancias insolubles en agua no superan el 0,2%.

El valor de pH de las soluciones acuosas al 1% es de 11,5 a 12,5.

El fosfato de sodio a temperatura ambiente tiene una solubilidad relativamente baja. Peor aún, se disuelve en agua salada y ácida. Por lo tanto, en la producción de alimentos, cuando se preparan adobos, se calienta el agua de la fuente, primero se disuelve fosfato de sodio o una mezcla de fosfatos y luego, después del enfriamiento, se agregan otros ingredientes (sal de mesa, etc.).

Conversión de fosfatos de sodio en anhídrido fosfórico

El fosfato de sodio no se considera un conservante directo. Se considera que es un bacteriostático ligero, porque. frena el crecimiento de algunas bacterias Gram-positivas: Leuconostoc carnosum, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Bacillus stearothermophilus, Bacillus brevis, Bacillus subtilis, Bacillus sphaericus, Bacillus sp., Micrococcus luteus, Corynebacterium glutamicum, y tiene poco efecto sobre las bacterias gramnegativas: Salmonella typhimurium, Salmonella enteritidis, Escherichia coli.

Solicitud.

Fosfato de sodio trisustituido técnico utilizado como componente de detergentes, surfactantes en la producción de cementos y en la perforación de pozos; en fluidos de perforación como parte de un aditivo polimérico complejo para arcillas y polvos de bajo grado.

Grado alimenticio de fosfato de sodio trisustituido utilizado como agente amortiguador, secuestrante, estabilizador de emulsión.

El tratamiento de la carne y los productos cárnicos con soluciones de fosfato de sodio provoca un cambio en el pH dentro del producto. Como resultado, hay un cambio en las fuerzas electrostáticas entre la actina y la miosina, y ocurre un secuestro de cationes metálicos: la formación de compuestos complejos a través de la unión de fosfatos y cationes metálicos (por ejemplo, Ca 2+ , Mg 2+ , Fe2+, Fe3+). El producto procesado es menos susceptible a la pérdida de humedad, el desarrollo de bacterias grampositivas y la rancidez oxidativa. Además, los productos cárnicos procesados ​​pueden retener agua, que originalmente estaba ausente en la carne y se introdujo por algún método tecnológico.

Receta para tratar muslos de pollo con solución E339iii para mejorar color y olor.

El fosfato de sodio se puede utilizar para mejorar las propiedades sensoriales de los muslos de pollo refrigerados almacenados a +2 °C. Para hacer esto, prepare una solución acuosa de fosfato de sodio con una concentración de 10-12%. El peso de los muslos de pollo al volumen de la solución es 1:4. Los muslos se sumergen en la solución a +20°C durante 15 minutos. Después del tratamiento con la solución, los muslos de pollo se almacenan a +2°C. Como resultado del procesamiento, los muslos de pollo en el día del procesamiento tienen mejor color y olor que los que no están procesados. Pero después de siete días de almacenamiento, el color, el olor y el sabor de los muslos de pollo procesados ​​son peores que los de los muslos de pollo sin tratar.

El fosfato de sodio es parte de las soluciones para la desinfección y el lavado de equipos en empresas que producen frutas y verduras enlatadas, frutas, verduras y papas secas, chucrut y verduras en escabeche, así como que procesan carne, pescado y leche.

Las normas sanitarias permiten el uso de fosfato de sodio para los fines y concentraciones indicados en la tabla a continuación. El procesamiento se lleva a cabo rociando la solución.

Composición de soluciones para lavado y desinfección con fosfato de sodio

Se permite el uso de fosfato de sodio en las unidades de alimentos de las instituciones preescolares (guarderías, jardines de infancia, jardines de infancia).

Para hacer esto, los platos se limpian a fondo de restos de comida, se lavan con agua caliente (temperatura 50 - 60 ° C) con la adición de trifosfato de sodio a razón de 100 - 200 g por 10 litros de agua. Luego vierta agua hirviendo y seque sobre las rejillas de los estantes. Las cucharas y los tenedores se lavan de la misma manera que la vajilla y luego se sumergen en agua hirviendo durante 15 minutos. Los utensilios de té se lavan por separado de la vajilla en dos aguas a una temperatura de 50 - 70 °C.

El fosfato de sodio se utiliza en soluciones para tratar la superficie interna de las tuberías de agua antes de aplicar recubrimientos de pintura, como: copolímero KORS (TU 38-103118-72), pintura XC-720 (TU 6-10708-74), esmalte XC-710 (GOST 9355 -81), resina de poliestireno KORS (TU 38-30322-81), etc. Incluso con el uso de un relleno que consiste en 10 - 15% de polvo de aluminio PAP-2 (GOST 5494-71).

La esencia del tratamiento es el desengrase por inmersión en baños estacionarios. El desengrasado se realiza a una temperatura de 70-90°C. La duración del desengrasado depende de la cantidad de suciedad y suele ser de 3 a 10 minutos. La calidad del desengrasado se comprueba mediante inspección externa. La superficie bien desengrasada se humedece uniformemente con agua. En presencia de residuos de contaminantes grasos, el agua sobre la superficie del metal se recoge en gotas.

El fosfato de sodio está incluido en las soluciones recomendadas por el Ministerio de Situaciones de Emergencia para la desinfección de propiedades que han sido contaminadas con bacterias formadoras de esporas. Dichos bienes incluyen: partes delanteras de máscaras antigás, impermeables protectores, guantes de goma, botas de goma, ropa de algodón, lonas impermeables.

La solución de tratamiento consiste en fosfato de sodio y sulfanol (respectivamente 3,5 y 2 kg por cada 450 litros de agua). La duración de la desinfección debe ser de 1 hora. El procesamiento se lleva a cabo en recipientes por ebullición. Al mismo tiempo, el diseño de los contenedores utilizados debe garantizar la exclusión de propiedad flotante. Al final del tratamiento y drenando las soluciones, la propiedad se lava primero con agua caliente y luego con agua fría. El lavado se puede hacer en un recipiente hirviendo. La propiedad procesada se seca en verano en tiempo seco al aire libre, en invierno y en tiempo lluvioso, se utilizan tiendas de campaña o espacios cerrados.

En las empresas de construcción de maquinaria, las piezas que ingresan al ensamblaje se limpian y lavan de partículas extrañas, aceite, restos de refrigerante o recubrimiento de conservación.

Como detergente para piezas de aluminio, se utiliza una solución que incluye: fosfato de sodio 30 g / l y ceniza de sosa 30 g / l.

El fosfato de sodio se utiliza para cumplir con los requisitos del régimen químico del agua durante el funcionamiento de las calderas de electrodos. La adición de fosfato de sodio se realiza al agua que ingresa a la caldera. Tal aditivo reduce la resistencia eléctrica específica del agua al reducir la escala a valores normalizados. Por lo tanto, se mantiene la eficiencia energética de la caldera y también se aumenta el período de revisión.

La cantidad de adición de fosfato de sodio depende de la composición del agua de alimentación inicial de la caldera, así como del modo de operación (agua caliente, vapor) de la caldera y sus características de diseño. El cálculo del valor aditivo se realiza sobre la base de un cálculo teórico y posterior verificación experimental.

Los productos de corrosión durante el funcionamiento de las calderas se forman no solo durante el funcionamiento de la caldera, sino también durante los períodos de parada de las calderas para reparaciones o paradas en caso de accidente. Para evitar esto, las calderas deben ser preservadas. Uno de los métodos de conservación es llenar el volumen interno de la caldera con solución de fosfato de sodio. La concentración de fosfato de sodio depende de la composición del agua. Para condensado - 5 kg / m 3; para agua que contiene hasta 3 g de sal por 1 kg de agua - 20 kg / m 3.

El fosfato de sodio se usa en la vida cotidiana para limpiar los platos de las incrustaciones. Para hacer esto, use 20–30 g de polvo, viértalo en un plato contaminado, vierta agua caliente y hierva durante 1–2 horas, después de lo cual la escala se puede raspar fácilmente con un cepillo y enjuagar a fondo con agua limpia varias veces. . Si la escala no se elimina inmediatamente, el tratamiento debe repetirse.

La introducción de fosfato de sodio en las mezclas de hormigón mejora la trabajabilidad de las mezclas y aumenta la resistencia del hormigón. La adición de fosfato trisódico en una cantidad del 0,5 % en peso de cemento aumenta la resistencia del hormigón (a los 28 días) en un 20 %.

Este aditivo reduce el volumen de los poros abiertos y aumenta el volumen de los poros cerrados, lo que aumenta significativamente la resistencia al agua y las heladas del hormigón. La adición de fosfato trisódico en una cantidad de 0,5% en peso de cemento cambia la resistencia al agua del hormigón del grado V-2 al grado V-4, y la resistencia a las heladas aumenta en más de 2 veces.

Recibo.

El fosfato de sodio se sintetiza por condensación con ácido fosfórico.

Descripción del suplemento nutricional.

Suplemento alimenticio E-339 es una mezcla de sales de sodio de ácido fosfórico en varias formas. Incluye: ortofosfato monosódico, disustituidos, trisustituidos y tripolifosfato de sodio.

Solicitud

Este aditivo se usa activamente en muchas áreas de la vida humana, incluida la industria alimentaria. Allí, el antioxidante desempeña el papel de regulador de la acidez, emulsionante, estabilizador y fijador de colorantes. Esto se debe a las numerosas propiedades del antioxidante dietético. E-339 El ortofosfato de sodio, en particular su capacidad para evitar que los productos se quemen, conservar su color durante el tratamiento térmico y también dotarlos de una estructura suave y delicada. Además, se ha observado que los ortofosfatos de sodio se pueden utilizar como agente retenedor de agua y potenciador de las propiedades antioxidantes. en una pequeña cantidad E-339 se puede encontrar en los siguientes productos alimenticios: productos de confitería y horneados (como agente leudante), productos lácteos, incluyendo crema y leche en polvo, sopas, purés instantáneos, caldos concentrados, salsas, aderezos, kétchups, pastas y tés (instantáneos, granulares) ) . Los ortofosfatos de sodio se encuentran en productos cárnicos y pesqueros (alimentos enlatados, salchichas, carnes ahumadas), quesos y productos instantáneos. En la producción de aditivos alimentarios de queso procesado. E-339 utilizado como sal de fusión. ortofosfato de sodio E-339 encontró aplicación en la industria química, se agrega a la limpieza y detergentes, detergentes en polvo, blanqueadores. Los países europeos han abandonado el uso de detergentes que contienen fosfatos de sodio. Entran en cuerpos de agua y conducen a su eutrofización, lo que a su vez es peligroso para el ecosistema. En la industria médica, las sales se utilizan como laxantes.

Impacto en el cuerpo humano.

Suplemento alimenticio E-339 considerado inofensivo para el cuerpo humano. Pero cuando se usa E-339 en grandes cantidades, se observan trastornos del tracto gastrointestinal, ya que el antioxidante tiene un efecto laxante. Por lo tanto, no debe dejarse llevar por los alimentos que contienen fosfatos de sodio. Además, el daño de los alimentos antioxidantes. E-339 El ortofosfato de sodio se expresa en la lixiviación de calcio del tejido dental y óseo, lo que también afecta negativamente al estado de salud en general. El antioxidante alimentario está incluido en la lista de aditivos permitidos para su uso en la industria alimentaria de los países de la Unión Europea, Ucrania y la Federación Rusa.

Propiedades físico-químicas de los fosfatos de sodio

fosfatos de sodio obtenido químicamente por la interacción del ácido fosfórico con el hidróxido de sodio. Aditivo alimentario externo E-339 representa el polvo granulado o cristalino colorado en color blanco. El antioxidante es resistente a altas temperaturas, es altamente soluble en agua.

fosfatos de sodio E-339 obtenido por reacción de ácido fosfórico con hidróxido de sodio o carbonato de sodio.