Із чим взаємодіє фосфат натрію. Натрію фосфат (фосфорнокислий натрій)

Натрій фосфат (розмовне, правильно: натрію фосфат, ортофосфат, кістковий фосфат або Na 3 PO 4) - біла середня гігроскопічна сіль, стійка термічно і плавиться без розкладання (при температурі від 250 градусів і вище). У воді розчиняється, створюючи сильнолужне середовище.

Натрій фосфат отримують при впливі лугу (нейтралізація), при дегідротації гідроортофосфатів натрію.

Використовується як емульгатори та регулятори РН, а також проти спостереження. Особливо часто використовується трифосфат, якого в порошках може бути до 50%. Для (усунення жорсткості) користуються дегідротованими речовинами, які утворюють комплекс із низкою металів (магній, кальцій, барій та ін.). Натрій фосфат (технічний, під маркою "Б") застосовують при виготовленні стекол, фарб, у збагаченні руд. А ось Na 2 HPO 4 .12Н 2 Про (харчовий, під маркою «А») використовують переважно в харчовій промисловості як розпушувач. Він покращує консистенцію молока, що згущує, сирів, ковбас. Використовують фосфат натрію для електрофорезу (електролітичні процеси) і в фотографії (як компонент проявника).

Розглянемо ортофосфати докладніше.

Триполіфосфат натрію випускається під двома маркуваннями: "А", "Б". Упаковується лише у спеціальні контейнери МКР-1, перевозиться в обладнаних (спеціальних) мінераловозах. Термін придатності без обмежень.

Тринатрійфосфат (фосфорнокислий натрій, тризаміщений) застосовується в харчовій, целюлозно-паперовій промисловості, в енергетиці, виробництві порошків, чистячих паст, миючих засобів для посуду і як ПАР у виробництві цементу. При бурінні включається як полімерна добавка. Тринатрійфосфат відмінно знежирює поверхню будь-якого обладнання, тому він потрібний для промивань. Зовні схожий на лусочки (кристаліки) з лужними властивостями, не горючий. Стоїть у другому за впливом на людський організм.

Цілком закономірне питання: "При такому широкому використанні чи не приносить фосфат натрію шкоду нашому організму?"

Антиоксидант (на етикетках він значиться як Е-300 (і до Е-339) дозволяє зберегти колір, уникнути появи гіркоти і захищає від окислень. Це може бути як природна сполука (вітамін Е, знайома всім аскорбінова кислота), так і хімічно синтезована, Додається в емульсії, що містять масла (наприклад майонез, кетчуп) Крім властивостей емульгатора і стабілізатора, Na 3 PO 4 є водоутримуючим агентом, комплексоутворювачем, стабілізатором. Наприклад, у випічці з великими обсягами (хлібокомбінати, пекарні) Високий підйом тесту, причому з пористою і легкою структурою.Ось тут між і сіллю фосфорної кислоти дає в результаті потрібний ефект.Особливо популярна модифікація Е-450 (SAPP, пірофосфат натрію). з аналогами), що зберігається і після випічки.Додається в кекси, коржі, пряники, піцу, тістечка.Рекомендований для отримання практично будь-якого про тіста (дріжджового замороженого, збитого, пісочного розсипчастого).

Буферні властивості Е-450, а також здатність зв'язувати кальцій використовують на молокозаводах. Пірофосфати специфічно діють на казеїн – він розкривається, набухає та виступає у ролі емульгатора, що зручно при приготуванні пудингів, молочних імітаційних продуктів, десертів. Згущене молоко, що отримується шляхом вилучення води, також не обходиться без солі-стабілізатора DSP (двозаміщений натрій фосфат).

У м'ясній промисловості, завдяки обговорюваним нами емульгаторам, значно підвищують загальний вихід продукції за одночасної стабілізації консистенції та поліпшення кольору.

Застосування продуктів, які мають у складі фосфати натрію (або приготовлені з їх застосуванням), краще обмежити, оскільки швидке зв'язування кальцію призводить до дефіциту останнього в організмі. Крім того, ця речовина входить до складу проносних препаратів, тому зайва кількість ковбаси може порушити роботу ШКТ.

ВИЗНАЧЕННЯ

У звичайних умовах фосфат натріює гігроскопічний термічно стійкий порошок білого кольору (рис. 1), кристали якого плавляться без розкладання.

Він добре розчиняється у воді (гідролізується), створюючи лужне середовище.

Мал. 1. Фосфат натрію. Зовнішній вигляд.

Основні характеристики фосфату натрію наведені у таблиці нижче:

Одержання фосфату натрію

Лабораторні способи одержання фосфату натрію передбачають дію ортофосфорної кислоти на солі натрію (1) або гідроксид натрію (2):

3Na 2 CO 3 + 2H 3 PO 4 = 2Na 3 PO 4 + 3CO 2 + 3H 2 O(1);

3NaOH + H 3 PO 4 = Na 3 PO 4 + 3H 2 O(2).

Хімічні властивості фосфату натрію

Фосфат натрію – це середня сіль, утворена сильною основою – гідроксидом натрію (NaOH) та слабкою кислотою – ортофосфорною (H 3 PO 4). У водяному розчині гідролізується. Гідроліз протікає аніоном (теоретично можливі другий і третій ступінь). Наявність аніонів ВІН свідчить про лужний характер середовища.

Перший ступінь:

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.

Другий ступінь:

Na 2 HPO 4 ↔ 2Na + + H 2 PO 4 -;

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

Na 2 HPO 4 + HOH ↔ NaHPO 4 + NaOH.

Третій ступінь:

NaHPO 4 ↔ Na + + PO 4 3-;

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

NaHPO 4 + HOH ↔ H 3 PO 4 + NaOH.

Для фосфату натрію характерні всі властивості солей:

- взаємодія із сильними мінеральними кислотами

Na 3 PO 4 + 3HCl = 3NaCl + H 3 PO 4;

— взаємодія з солями, внаслідок якого одним із продуктів реакції є нерозчинна у воді сполука

2Na 3 PO 4 + 3Li 2 SO 4 = 2Li 3 PO 4 ↓ + 3Na 2 SO 4 ;

- Розкладання при нагріванні

Застосування фосфату натрію

Фосфат натрію знайшов застосування у харчовій промисловості - добавка Е542, яка використовується при виробництві макаронних виробів, кисломолочних продуктів, м'ясних та кулінарних напівфабрикатів. Він також є складовим компонентом зубних паст та деяких косметичних препаратів.

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

Зміст

Впровадження інноваційних технологій у промисловий сектор неможливо без застосування хімічних сполук, необхідні способу життя сучасного Homo sapiens. Виходячи з того, що потреба у фосфатах дорослої людини становить близько 1150 мг/добу, немає нічого поганого при використанні сполук фосфату натрію для продуктів харчування.

Що таке фосфат натрію

Фосфати – важливий елемент аденозинтрифосфорної кислоти, що забезпечує енергетичний баланс організму людини. Термін «ортофосфат натрію» поєднує клас солей з електролізу натрієвого гідроксиду та ортофосфорної кислоти H3PO4 у реакції з NaCl або NaOH, що використовуються як регулятор кислотності, стабілізатор, емульгатор та вологоутримуючий компонент. Дигідрофосфат належить до групи сполук антиоксидантів, що вживаються у ролі харчової добавки Е339.

Формула фосфату натрію

Серед поширених формул натрієвого фосфату, які застосовують у промисловості, виділяють:

• Ортофосфат Na3PO4 з водою H2O (а також додекагідрат, тринатрійфосфат). Добавку використовують в енергетиці, виробництві абразивних миючих засобів, порошків, технічної галузі для обробки технологічного обладнання, отримання захисного покриття на метал. Дигідрат поширений у фармацевтиці.
• Динатрійфосфат NaH2PO4 – хімічна речовина, яка запобігає злипанню продуктів порошкоподібної консистенції. Його друга назва - гідрофосфат натрію або гідроортофосфат. Це білий порошок з високим ступенем гігроскопічності, що має гарну розчинність.
• Дигідрофосфат NaH2PO4 плюс H2O – монофосфат, моногідрат або заміщений водяний, стійкий до високих температур.

Застосування фосфату натрію

Sodium Phosphate застосовується як антикристалізатор. Він зберігає колір продукту при термічній обробці, роблячи його структуру м'якою та ніжною. Хімічні властивості речовини дозволяють уникнути прогоркання, окислення продукції, отримати стійкість до розкладання.

Застосування фосфату натрію (добавка Е339) поширене під час виробництва:

• молочної продукції, включаючи згущене молоко, сухі вершки;
• кондитерські вироби, хлібобулочні вироби;
• ковбасних, м'ясних продуктів;
• скибкових, плавлених сирів (як сіль-плавник);
• сухих супів та сухих бульйонів;
• пастоподібних соусів, розпушувачів, чаю в пакетиках.

Шкідливість фосфату натрію

Натрій фосфорнокислий (фосфорний) відноситься до IV класу небезпеки (малонебезпечна речовина) і має високий ступінь чистоти. З масовими природними компонентами його структурна формула містить шкідливі синтезовані хімічно сполуки. Надмірне вживання дигідрофосфату в додатку е339 може вплинути на травлення та стати причиною вимивання кальцію з кісткової тканини – у цьому шкода фосфату натрію.

Відео

Шкідливість сполуки для організму людини не можна розглядати крізь призму щоденного раціону харчування. Харчові добавки, що перевищують ГОСТом, допустиму норму, як мінімум, небезпечні для здоров'я. З відео видно, що добавка Е339 здатна збільшити термін зберігання, посилити вплив антиоксидантів. Na3PO4 замінює калій під час випікання продукції.

Натрію фосфат (Е339iii, TSP, тризаміщений фосфорнокислий натрій, натрію трифосфат, тринатрійфосфат, натрію ортофосфат) – сіль ортофосфорної кислоти

Фізико-хімічні властивості.

Натрію фосфат має три різновиди:

1) Формула Na 3 PO 4 (Е339iii, TSP, натрію безводний фосфат). Зовнішній вигляд: безбарвні кристали. Температура плавлення становить 1340°C. Щільність: 2,536 г/см3. Втрати при прожарюванні трохи більше 2% (120°C за витримці 2 години, потім 800°C за витримці 30 хвилин). Нерозчинні у воді речовини не більше 0,2%.

2) Формула Na 3 PO 4 × H 2 O (Е339iii, TSP, натрію моногідрат фосфат). Зовнішній вигляд: безбарвні кристали чи гранули. Легко розчинний у воді; не розчинний в етанолі. Втрати при прожарюванні не більше 11% (120 ° C при витримці 2 години, потім 800 ° C при витримці 30 хвилин). Нерозчинні у воді речовини не більше 0,2%.

3) Формула Na 3 PO 4 ×12 H 2 O (Е339iii, TSP, натрію фосфат додекагідрат). Зовнішній вигляд: безбарвні тригональні кристали. Містить малі домішки гідроксиду натрію. Температура плавлення у кристалізаційній воді 73,4°C. Температура початку розкладання 100°C, повне розкладання не досягається навіть за 200°C. Розкладається на натрію фосфат та воду. Щільність 1,64 г/см3. Розчинний у воді. У воді майже повністю гідролізується Na 2 HPO 4 і NaOH і має сильнолужну реакцію. Нормально розчинний у сірковуглецю. Втрати при прожарюванні не більше 45-58% (120 ° C при витримці 2 години, потім 800 ° C при витримці 30 хвилин). Нерозчинні у воді речовини не більше 0,2%.

Значення рН 1% водяних розчинів від 11,5 до 12,5.

Натрію фосфату при кімнатній тепературі має відносно слабку розчинність. Ще гірше він розчиняється у солоній та кислій воді. Тому на харчовому виробництві при приготуванні маринадів вихідну воду підігрівають, в першу чергу розчиняють фосфат натрію або суміш фосфатів, а потім, після охолодження, вносять інші інгридієнти (кухонну сіль і т.д.).

Перерахунок натрію фосфатів у фосфорний ангідрид

Натрій фосфат не вважається прямим консервантом. Його вважають легким бактеріостатиком, т.к. він уповільнює зростання деяких грампозитивних бактерій: Leuconostoc carnosum, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Bacillus stearothermophilus, Bacillus brevis, Bacillus subtilis, Bacillus sphaericus, Bacillus sp., Micrococcus luteus, Corynebacterium, та незначно впливає на грамонегативні бактерії: Salmonella typhimurium, Salmonella enteritidis, Escherichia coli.

Застосування.

Тризаміщений фосфорнокислий технічний натрійзастосовується як компонент миючих засобів, ПАР у виробництві цементів та при бурінні свердловин; у бурових розчинах у складі комплексної полімерної добавки до низькосортних глини та порошків.

Тризаміщений фосфорнокислий натрій харчовийзастосовується як буферний агент, секвестрант, стабілізатор емульсії.

Обробка м'яса та м'ясних продуктів розчинами фосфату натрію призводить до зміни рН всередині продукту. В результаті відбувається зміна електростатичних сил між актином і міозином, а також відбувається секвестр катіонів металів - утворення комплексних сполук через зв'язування фосфатів і катіонів металів (наприклад, Ca 2+, Mg 2+, Fe 2+, Fe 3+). Оброблений продукт менш схильний до втрат вологи, розвитку грамопозитивних бактерій, окислювальної гіркості. Крім цього, оброблені м'ясні продукти здатні утримати воду, яка в м'ясі спочатку була відсутня і була внесена будь-яким технологічним способом.

Рецепт обробки курячих стегон розчином Е339iii для покращення кольору та запаху.

Натрію фосфат можна застосувати для покращення сенсорних властивостей охолоджених курячих стегон, температура яких +2°C. Для цього готують водний розчин фосфату натрію з концентрацією 10-12%. Вага курячих стегон до об'єму розчину становить 1:4. Стегна занурюють у розчин при температурі +20°C на 15 хвилин. Після обробки розчином курячі стегна зберігають за температури +2°C. В результаті обробки курячі стегна в день обробки мають кращий колір і запах, ніж оброблені. Але через сім днів зберігання колір, запах та смак оброблених курячих стегон гірше ніж курячих стегон без обробки.

Натрій фосфат входить до складу розчинів для дезінфекції та миття обладнання на підприємствах, що виготовляють плодоовочеві консерви, сушені фрукти, овочі та картопля, квашену капусту та солоні овочі, а також переробляють м'ясо, рибу та молоко.

Санітарними правилами допускається застосування натрій фосфату з метою та концентраціях, зазначених у наведеній нижче таблиці. Обробку проводять шляхом розпилення розчину.

Склад розчинів для миття та дезінфекції із застосуванням натрій фосфату

Натрій фосфат допускається до застосування на харчоблоках дошкільних закладів (ясла, ясла-садки, дитячі садки).

Для цього посуд ретельно очищають від залишків їжі, промивають у гарячій воді (температура 50 - 60 ° C) з додаванням трифосфату натрію з розрахунку 100 - 200 г на 10 л води. Після чого обливають окропом і просушують на полицях-решітках. Ложки та вилки миються так само, як і столовий посуд, а потім опускаються на 15 хвилин у окріп. Чайний посуд миється окремо від їдальні у двох водах за температури 50 - 70 °C.

Натрій фосфат використовується в розчинах для обробки внутрішньої поверхні водопровідних труб перед нанесенням лакофарбових покриттів, таких як сополімер КОРС (ТУ 38-103118-72), фарба ХС-720 (ТУ 6-10708-74), емаль ХС-710 (ГОСТ 9355) -81), полістирольна смола КОРС (ТУ 38-30322-81) та ін У тому числі із застосуванням наповнювача, що складається з 10 - 15% алюмінієвої пудри ПАП-2 (ГОСТ 5494-71).

Суть обробки полягає у знежиренні методом занурення у стаціонарні ванни. Знежирення роблять при температурі 70-90 °C. Тривалість знежирення залежить кількості забруднень і зазвичай становить 3 - 10 хв. Якість знежирення перевіряють зовнішнім оглядом. Добре знежирена поверхня поступово змочується водою. За наявності залишків жирових забруднень вода лежить на поверхні металу краплями.

Натрій фосфат входить до складу розчинів рекомендованих МНС для санітарної обробки майна, яке зазнало зараження утворюючими суперечки бактеріями. До такого майна відносять: лицьові частини протигазів, захисні плащі, гумові гумові рукавички, гумові чоботи, одяг бавовняних, брезенти.

Розчин для обробки складається з натрію фосфату та сульфанолу (відповідно 3,5 та 2 кг на 450 л води). Тривалість дезінфекції має становити 1 годину. Обробка проводиться у ємностях способом кип'ятіння. При цьому конструкцією ємностей, що використовуються, повинно забезпечуватися виключення спливання майна. Після закінчення обробки та зливу розчинів майно промивають спочатку гарячою, потім холодною водою. Промивання можна робити у ємності для кип'ятіння. Оброблене майно сушать влітку у суху погоду на відкритому повітрі, взимку та у дощову погоду використовують будь-які намети чи закриті приміщення.

На машинобудівних підприємствах деталі, що надходять на складання, очищають і промивають від сторонніх частинок, олії, слідів охолоджуючої рідини або консерваційної обмазки.

Як миючий засіб для алюмінієвих деталей застосовують розчин, до складу якого входить: натрію фосфат 30 г/л і кальцинована сода 30 г/л.

Натрій фосфат використовується для виконання вимог водно-хімічного режиму експлуатації електродних котлів. Добавки натрію фосфату виробляють у воду, яка надходить у котел. Така добавка знижує питомий електричний опір води за рахунок зниження накипу до значень, що нормуються. Таким чином, підтримується енергоефективність роботи котла, а також збільшується міжремонтний період.

Величина добавки натрій фосфату залежить від складу вихідної живильної води котла, а також від режиму роботи (водогрейний, паровий) котла та його конструкційних особливостей. Розрахунок величини добавки проводиться на підставі теоретичного розрахунку та подальшої дослідної перевірки.

Продукти корозії під час експлуатації котлів утворюються у період роботи котла, а й у періоди зупинок котлів на ремонт чи зупинок при аварії. Щоб уникнути цього, котли необхідно консервувати. Одним із способів консервації є заповнення внутрішнього об'єму котла розчином фосфату натрію. Концентрація фосфату натрію залежить від складу води. Для конденсату - 5 кг/м3; для води, що містить до 3 г солі на 1кг води - 20 кг/м 3 .

Натрій фосфат використовують у побуті для очищення посуду від накипу. Для цього використовують 20-30 г порошку, його треба насипати в забруднений посуд, залити гарячою водою і кип'ятити 1-2 години, після чого накип можна легко зіскребти щіточкою і ретельно промити чистою водою кілька разів. Якщо накип одразу не видаляється, обробку необхідно повторити.

Введення в бетонні суміші натрій фосфату покращує зручність укладання сумішей і підвищує міцність бетонів. Добавка тринатрійфосфату в кількості 0,5% маси цементу збільшує міцність бетону (на 28 діб) на 20%.

Ця добавка знижує об'єм відкритих пір і збільшує обсяг замкнутих пір, що значно підвищує водонепроникність та морозостійкість бетонів. Добавка тринатрійфосфату в кількості 0,5% від маси цементу змінює водонепроникність бетону від марки В-2 до марки В-4, а морозостійкість підвищується більш ніж у 2 рази.

Отримання.

Натрій фосфат синтезується шляхом конденсації з ортофосфорної кислоти.

Опис харчової добавки

Харчова добавка Е-339– це суміш натрієвих солей ортофосфорної кислоти у різних формах. До неї входять: ортофосфат натрію однозаміщений, двозаміщений, тризаміщений та триполіфосфат натрію.

Застосування

Ця добавка активно використовується в багатьох сферах життя людини, у тому числі в харчовій галузі. Там антиоксидант грає роль регулятора кислотності, емульгатора, стабілізатора та фіксатора барвників. Це обумовлено численними властивостями харчового антиоксиданту. Е-339Ортофосфат натрію, зокрема, його здатністю оберігати продукти від пригорання, зберігати їх колір при термічній обробці, а також наділяти їх м'якою, ніжною структурою. Крім того, помічено, що ортофосфати натрію можуть використовуватися як вологоутримуючий агент і підсилювач властивостей антиоксидантів. У невеликій кількості Е-339можна знайти у складі наступних продуктів харчування: кондитерські та хлібобулочні вироби (як розпушувач), молочні продукти, включаючи сухі вершки та молоко, супи, пюре швидкого приготування, концентровані бульйони, соуси, запрвки, кетчупи, пасти та чаї (розчинні, гранульовані) . Ортофосфати натрію містяться у складі м'ясних та рибних виробів (консерви, ковбаси, копченості), сирів та продуктів швидкого приготування. При виробництві плавлених сирів харчова добавка Е-339використовується як солі-плавник. Ортофосфат натрію Е-339знайшов застосування в хімічній промисловості, його додають в миючі засоби, пральні порошки, відбілювачі. У країнах Європи відмовилися від використання миючих засобів, що містять фосфати натрію. Вони потрапляють у водоймища і призводять до їхньої евтрофікації, що у свою чергу небезпечно для екосистеми. У медичній промисловості солі використовують як проносний препарат.

Вплив на організм людини

Харчова добавка Е-339вважається нешкідливим для організму людини. Але при вживанні E-339у великих кількостях спостерігаються розлади шлунково-кишкового тракту, оскільки антиоксидант має проносний ефект. Тому не варто захоплюватися продуктами харчування із вмістом фосфатів натрію. Крім того, шкода харчового антиоксиданту Е-339Ортофосфат натрію виявляється у вимиванні кальцію із зубної та кісткової тканини, що також несприятливо відбивається на стані здоров'я загалом. Харчовий антиоксидант входить до списку дозволених добавок для застосування у харчовій промисловості країн Європейського Союзу, України та Російської Федерації.

Фізико-хімічні властивості фосфатів натрію

Фосфати натріюодержують хімічним шляхом при взаємодії фосфорної кислоти з гідроксидом натрію. Зовнішньо харчова добавка Е-339є гранульованим або кристалічним порошком, пофарбованим у білий колір. Антиоксидант стійкий до дії високих температур, він добре розчиняється у воді.

Фосфати натрію Е-339одержують шляхом взаємодії ортофосфорної кислоти з гідроксидом натрію або кальцинованою содою.