Natriumfosfater – typer, kemisk struktur och användningsområden

Upptäck natriumfosfater: typer, kemisk struktur och användningsområden inom livsmedel, industri och laboratorier — klar och enkel guide för praktisk tillämpning.

Natriumfosfater är en grupp kemiska föreningar som bildas när fosforsyra (H3PO4) delvis eller helt neutraliseras med natriumjoner. Fosfatgruppen (PO4) kan bära upp till tre väteatomer i olika protoneringsgrader, vilket ger flera vanliga natriumsalter:

• Natriumdihydrogenfosfat (NaH2PO4) – motsvarar fosforsyra med två bundna väteatomer kvar. Formeln: NaH2PO4. MW ≈ 119,98 g/mol.
• Dinatriumvätefosfat (Na2HPO4) – ett väte ersatt av natrium. Formeln: Na2HPO4. MW ≈ 141,96 g/mol.
• Trinatriumfosfat (Na3PO4) – fullständigt deprotonerad fosfatjon. Formeln: Na3PO4. MW ≈ 163,94 g/mol.

Kemisk struktur och syrabasegenskaper

Fosfationen (PO4^3−) har en tetraedrisk geometri runt fosforatomen, med fyra syreatomer bundna till en central fosforatom. Fosforns oxiderade tillstånd ger upphov till tre stegvisa protolyser i fosforsyra, med ungefärliga pKa-värden:

• pKa1 ≈ 2,15
• pKa2 ≈ 7,20
• pKa3 ≈ 12,35

Dessa pKa-värden förklarar varför natriumfosfater används som buffertsystem: en blandning av NaH2PO4 och Na2HPO4 ger en effektiv buffert nära neutralt pH (~7,2).

Egenskaper

• Fysiskt: vanligen vita, kristallina och lättlösliga i vatten. Trinatriumfosfat ger starkt basiska lösningar och kan vara frätande i koncentrerad form.
• Kemi: fosfater bildar komplex och kan fälla ut som svårlösliga kalciumfosfater i närvaro av Ca2+, vilket används både i industri och kan ge avlagringar i rörsystem.

Användningsområden

Natriumfosfater har många industriella, livsmedels- och medicinska tillämpningar, bland annat:

• Livsmedelstillsatser – används som emulgatorer, fuktbindare, stabilisatorer och syrareglerare. I EU klassificeras natriumfosfater under E‑nummer gruppen (t.ex. E339 för natriumfosfater).
• Buffertlösningar i laboratorier – vanliga i biokemi och molekylärbiologi (t.ex. fosfatbuffrad saltlösning, PBS).
• Rengöringsmedel och tvättmedel – tidigare vanliga i tvättpulver för att mjuka upp vatten och förbättra rengöring; användningen har minskat i vissa länder på grund av miljöhänsyn.
• Medicinska tillämpningar – orala natriumfosfater används som laxermedel och för tarmrengöring inför koloskopi, men kan ge allvarliga njurpåverkan (fosfatnefropati) hos riskpatienter.
• Vattenbehandling och metallbearbetning – korrosionsinhibitorer, avhärdning och avsättning/sekvestrering av metalljoner.
• Industriella processer – i produktion av tvål, textilier, keramik och i vissa brandbekämpningskemikalier.

Framställning

Natriumfosfater framställs industriellt genom neutralisation av fosforsyra med natriumhydroxid eller natriumkarbonat. Valet av proportioner bestämmer vilken fosfatform som bildas. Renhetsgrad och eventuella hydratformer anpassas efter användningsområde.

Säkerhet och miljö

• Säkerhet: Koncentrerade lösningar, särskilt av Na3PO4, är basiska och kan irritera hud och ögon. Använd skyddsutrustning vid hantering (handskar, skyddsglasögon). Vid medicinsk användning bör riskpatienter bedömas på grund av risk för elektrolytstörningar och njurpåverkan.
• Miljö: Fosfater bidrar till övergödning och algblomningar om de släpps ut i sjöar och vattendrag. Många regler och frivilliga program har minskat användningen av fosfater i tvättmedel för att minska miljöpåverkan.

Sammanfattningsvis är natriumfosfater en viktig grupp kemikalier med mångsidiga användningar tack vare sina syrabas- och komplexbildande egenskaper, men deras användning kräver hänsyn till både hälsa och miljö.

Trinatriumfosfat

Trinatriumfosfat, även känt som natriumfosfat, är en kemisk förening med formeln Na₃ PO₄ . Den är basisk. Det användes tidigare i tvättmedel, men fosfatet gav upphov till algblomning. Det framställs genom att kombinera natriumhydroxid och fosforsyra.

 
Trinatriumfosfat  

Sök med bokstav