Определение и формула
Фосфат натрия Na3PO4– средняя соль ортофосфорной кислоты H3PO4 и гидроксида натрия NaOH. Пищевая добавка с индексом Е542, принадлежит к группе эмульгаторов, регуляторов pH и веществ против слеживания.
Синонимы
Ортофосфат натрия, тринатрийфосфат, натрий фосфорнокислый
Формула
Na3PO4
Свойства фосфата натрия
Физические свойства
| Свойство | Описание |
|---|---|
| Внешний вид | Кристаллическое вещество белого цвета |
| Молярная масса | 163,941 г/моль |
| Плотность | 2,536 г/см3 |
| Температура плавления | 1340°С |
| Cтандартная мольная энтальпия образования при 298К °298, кДж/моль | -1922,8 |
| Cтандартная мольная энергия Гиббса образования при 298 К кДж/моль | -1819 |
| Стандартная мольная энтропия при 298 К S°298, Дж/(моль•К) | 224,7 |
| Растворимость в воде, 100 г | при 0°С — 5,4 при 25°С — 14,5 при 100°С — 94,6 |
Химические свойства
В водных растворах гидролизуется по аниону:
Na3P04 + H2O = Na2HP04 + Na0H.
Раствор имеет щелочную реакцию.
При взаимодействии с кислотами образует кислые соли:
Na3P04 + HСl = Na2HP04 + NaCl,
Na3P04 + H2SO4 = NaH2P04 + Na2SO4.
Вступает в реакции обмена с образованием нерастворимых фосфатов:
2Na3P04 + 3CaCl2 = 6NaCl + 2Ca3(P04)2↓,
Na3P04 + AlCl3 = 3NaCl + AlP04↓,
Na3P04 + 3AgNO3 = 6NaCl + Ag3P04↓.
Последняя реакция является качественной реакцией на растворимые фосфаты щелочных металлов и аммония. При добавлении к их раствором раствора нитрата серебра AgNO3 выпадает осадок фосфата серебра Ag3P04 желтого цвета. А натрий можно определить окрашиванию пламени в желтый цвет.
Получение химического соединения
Лабораторные способы получения
Фосфат натрия получают взаимодействием фосфорной кислоты с гидроксидом или карбонатом натрия:
H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O;
2H3PO4 + 3Na2CO3 =2Na3PO4 + 3H2O + 3CO2↑.
Получение фосфата натрия в промышленности
В промышленности фосфат натрия получают в два этапа.
Сначала взаимодействием кальцинированной соды Na2CO3 с фосфорной кислотой H3PO4 получают гидрофосфат натрия Na2HP04:
Н3Р04 + Na2C03 = Na2HP04 + С02↑+ Н20,
а затем взаимодействием едкого натра NaOH с полученным гидрофосфатом натрия Na2HP04 получают фосфат натрия Na3PO4:
Na2HP04 + Na0H = Na3P04 + H20.
После охлаждения нейтрализованных растворов до 30°С фосфат натрия кристаллизуются в виде Na3PO4·12H2O. Он плавится при 70°С. Чтобы получить безводный фосфат натрия, кристаллогидрат прокаливают 2 часа при температуре 120°С, а затем 30 мин при температуре 800°С.
Применение
Фосфат натрия в быту используют как чистящее средство, так как он прекрасно отмывает жир. Благодаря этому свойству он также входит в состав моющих средств. Кроме того, фосфат натрия смягчает воду, переводя соли жесткости в нерастворимые фосфаты:
3Ca(HCO3)2 + 2Na3P04 = 6NaHCO3 + Ca3(P04)2↓,
3Mg(HCO3)2 + 2Na3P04 = 6NaHCO3 + Mg3(P04)2↓.
Применяется он также и в стекольной промышленности для получения оптических стекол.
В строительстве фосфат натрия используют для упрочнения бетона. Его добавка увеличивает также влагостойкость бетона, так как он становится менее пористым.
В медицине фосфат натрия изредка применяют как слабительное и средство от изжоги.
В пищевой промышленности он известен как пищевая добавка Е339(iii). Фосфат натрия используют в качестве эмульгатора, стабилизатора, влагоудерживающего агента. Добавляют его в майонезы и кетчупы, плавленные сыры и хлебобулочные изделия, правда чаще применяют гидрофосфат (пищевая добавка Е339(i)) и дигидрофосфат натрия (пищевая добавка Е339(iii)). Фосфатом натрия обрабатывают куриные окорочка, мясо и рыбу, чтобы удержать воду и сохранить вес.
Относится к малоопасным веществам (4 класс опасности), но при передозировке в пищевых продуктов приводит к расстройствам пищеварения, а у детей нередко вызывает возбуждение и гиперактивность.
Пример решения задачи
Сколько фосфата натрия получится при нейтрализации фосфорной кислотой 240 г едкого натра?
Решение.
240 г – х г
H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O.
3 моля – 1 моль
3 * (23+16+1) = 120 г
3 * 23+31+4 * 16 = 164 г
Составляем пропорцию:
120 г NaOH – 164 г Na3PO4,
240 г NaOH – х г Na3PO4.
Отсюда:
х= (240 * 164)/120 = 328 г.
Ответ: 328 г.
На Студворк вы можете заказать статью по химии онлайн у профильных экспертов!
Комментарии