NATRIUMTRIPOLYFOSFAAT (NA5P3O10): STRUCTUUR, EIGENSCHAPPEN, GEBRUIK, IMPACT - CHEMIE - 2026

Het natriumtripolyfosfaat is een anorganische verbinding die bestaat uit vijf natriumionen Na ⁺ en ionentripolyfosfaat P ₃ O ₁₀ ^5- . De chemische formule is Na ₅ P ₃ O ₁₀ . Het tripolyfosfaation bevat drie aan elkaar gebonden fosfaateenheden en wordt een gecondenseerd fosfaat genoemd.

Het tripolyfosfaatanion P ₃ O ₁₀ ^5- heeft het vermogen om ionen zoals calcium Ca ²⁺ en magnesium Mg ^{2+ vast te houden} , daarom wordt natriumtripolyfosfaat gebruikt als hulpmiddel in detergentia zodat ze beter werken in bepaalde soort water.

Natriumtripolyfosfaat Na ₅ P ₃ O ₁₀ . Benrr101. Bron: Wikimedia Commons.

Natriumtripolyfosfaat wordt ook gebruikt als bron van fosfor in de voeding van grazende dieren en bij de behandeling van sommige aandoeningen van andere diersoorten. Het dient ook om bepaalde bewerkte voedingsmiddelen zoals crèmes, pudding en kazen dikker te maken en textuur te geven.

In de agrarische industrie wordt het gebruikt in korrelvormige meststoffen om te voorkomen dat ze aan elkaar kleven en los kunnen blijven zitten.

Hoewel er discussies zijn geweest over de milieu-impact van natriumtripolyfosfaat dat aan detergentia wordt toegevoegd, wordt momenteel geschat dat het, althans door detergentia, niet noemenswaardig bijdraagt ​​aan de schade aan het milieu.

Chemische structuur

Natriumtripolyfosfaat is een van de zogenaamde gecondenseerde fosfaten omdat het bestaat uit meerdere aan elkaar gekoppelde fosfaateenheden. In dit geval is het tripolyfosfaation een lineair gecondenseerd fosfaat omdat het een lineaire ketenachtige structuur heeft, met fosfor-zuurstof-fosforbindingen (P - O - P).

Chemische structuur van natriumtripolyfosfaat. Roland.chem. Bron: Wikimedia Commons.

Nomenclatuur

- Natriumtripolyfosfaat

- Natriumtrifosfaat

- Pentanatriumtrifosfaat

- STPP (natriumtriPolyfosfaat)

Eigendommen

Fysieke toestand

Kleurloze tot witte kristallijne vaste stof.

Molecuulgewicht

367,86 g / mol.

Smeltpunt

622 ° C.

Dichtheid

2,52 g / cm ³

Oplosbaarheid

Oplosbaar in water: 20 g / 100 ml bij 25 ° C en 86,5 g / 100 ml bij 100 ° C.

pH

Een 1% -oplossing van natriumtripolyfosfaat heeft een pH van 9,7-9,8.

Chemische eigenschappen

Het is een ionensequestreermiddel, dat wil zeggen dat het ionen kan vangen en eraan gehecht kan blijven. Vormt complexen met veel metalen.

Als een oplossing natriumtripolyfosfaat wordt gedurende lange tijd heeft het de neiging om te zetten in natriumperboraat Na ₃ PO ₄ orthofosfaat .

Andere eigenschappen

Het is enigszins hygroscopisch. Het vormt stabiele hydraten, dat wil zeggen verbindingen waaraan watermoleculen zijn gebonden (zonder ermee te hebben gereageerd) met de formule Na ₅ P ₃ O ₁₀ . nH ₂ O waarbij n tussen 1 en 6 kan liggen.

Volgens sommige bronnen heeft een hoeveelheid van 20 mg natriumtripolyfosfaat in één liter water geen invloed op de geur, smaak of pH van genoemd water.

Het verkrijgen van

Natriumtripolyfosfaat wordt bereid door orthofosfaten (zoals mononatriumfosfaat NaH ₂ PO ₄ en dinatriumfosfaat Na ₂ HPO ₄ ) te dehydrateren bij zeer hoge temperaturen (300-1200 ° C):

NaH ₂ PO ₄ + 2 Na ₂ HPO ₄ → Na ₅ P ₃ O ₁₀ + 2 H ₂ O

Het kan ook worden verkregen door gecontroleerde calcinering (betekent verhitting tot een zeer hoge temperatuur) van natriumorthofosfaat Na ₃ PO ₄ met natriumcarbonaat Na ₂ CO ₃ en fosforzuur H ₃ PO ₄ .

Toepassingen

In wasmiddelen

Natriumtripolyfosfaat heeft de eigenschap om met bepaalde ionen verbindingen te vormen en vast te houden. Het heeft ook dispergerende eigenschappen voor vuildeeltjes en houdt ze in suspensie.

Om deze reden wordt het veel gebruikt in wasmiddelformuleringen om calcium Ca ²⁺ en magnesium Mg ²⁺ ionen op te vangen en te immobiliseren uit water (zogenaamd hard water) en om vuil in het water te houden.

De genoemde ionen verstoren de reinigende werking. Door ze op te vangen, voorkomt het tripolyfosfaat dat deze ionen samen met het reinigingsmiddel neerslaan of het vuil op de stof plakken, waardoor de vlek er niet van loslaat.

Natriumtripolyfosfaat zou in dit geval het water "verzachten". Hierdoor wordt het gebruikt in wasmiddelen en automatische vaatwasmiddelen.

Omdat het stabiele hydraten vormt, kunnen de wasmiddelen die het in hun formulering hebben onmiddellijk worden gedroogd door te sproeien (zeer fijne spray) om droge poeders te vormen.

Wasmiddelpoeder dat natriumtripolyfosfaat kan bevatten. Auteur: Frank Habel. Bron: Pixabay.

Voor veterinair gebruik

Natriumtripolyfosfaat wordt gebruikt als supplement in vloeibare oplossingen als een bron van fosfor voor vee.

Veevoer kan worden aangevuld met natriumtripolyfosfaat als bron van fosfor. Auteur: Herney Gómez. Bron: Pixabay.

Het dient ook om nierstenen bij katten te voorkomen, waarvoor het oraal aan deze dieren wordt gegeven. Er moet echter op de dosering worden gelet, omdat deze diarree kan veroorzaken.

Natriumtripolyfosfaat in zeer lage doses kan nierstenen bij katten voorkomen. Auteur: Scott Payne. Bron: Pixabay.

In de geneeskunde

Natriumtripolyfosfaat is gebruikt bij de bereiding van nanodeeltjes voor het adequaat transport en de afgifte van chemotherapie-geneesmiddelen tegen kanker. Het is ook gebruikt in nanodeeltjes om schimmelinfecties in de longen te behandelen.

Tripolyfosfaat wordt getest bij de bereiding van nanofarmaca om schimmelinfecties in de longen te genezen. Auteur: OpenClipart-Vectors. Bron: Pixabay.

In de voedingsindustrie

Het wordt gebruikt in zuivelproducten zoals pudding, slagroom, zure room en kaas.

Zure room kan natriumtripolyfosfaat bevatten om de textuur te verbeteren. Auteur: Welikodub. Bron: Pixabay.

In andere voedingsmiddelen wordt het gebruikt als ionbindend hars, om textuur te geven, als verdikkingsmiddel en als conserveermiddel.

Andere gebruiken

- Als peroxide-stabilisator

- In boorvloeistoffen voor oliebronnen werkt het als emulgator en dispergeermiddel om de viscositeit van de modder te regelen.

- In de landbouw wordt het gebruikt als antiklontermiddel voor bepaalde meststoffen of landbouwproducten, dit betekent dat het voorkomt dat ze aan elkaar kleven en dat de mest gemakkelijk kan worden verdeeld. Het wordt ook gebruikt in formules voor pesticiden die worden toegepast op groeiende gewassen.

Kunstmestfabriek. Hieraan wordt soms natriumtripolyfosfaat toegevoegd om te voorkomen dat de korrels aan elkaar plakken. Van Twin. Bron: Wikimedia Commons.

Milieu-impact

Het gebruik van fosfaatproducten is geïdentificeerd als een van de factoren die bijdragen aan de eutrofiëring van water op de planeet.

Eutrofiëring is de overdreven en versnelde groei van algen en waterplantensoorten die leiden tot een sterke afname van de beschikbare zuurstof in het water, wat leidt tot de vernietiging van het aangetaste ecosysteem (dood van de meeste diersoorten erin).

Eutrofiëring is de overgroei van algen in een meer, rivier of zee. F. lamiot (eigen werk). Bron: Wikimedia Commons.

In de jaren tachtig ontstond de controverse dat het gebruik van natriumtripolyfosfaat in wasmiddelen bijdroeg aan eutrofiëring.

Tegenwoordig is bekend dat het beperken van het gebruik van detergentia met natriumtripolyfosfaat weinig zou helpen om eutrofiëring te elimineren, aangezien fosfaten in grotere hoeveelheden afkomstig zijn uit andere landbouw- en industriële bronnen.

Er zijn zelfs landen die natriumtripolyfosfaat als een milieuvriendelijk bestanddeel van detergentia beschouwen en het gebruik ervan promoten.

Risico's

Natriumtripolyfosfaat is irriterend voor de huid en de ogen. Contact met de ogen kan oogletsel veroorzaken. Langdurig contact met de huid kan dermatitis veroorzaken.

Als het in grote hoeveelheden wordt ingenomen, kan het misselijkheid, braken en diarree veroorzaken en ook een ernstige vermindering van calciumionen in het bloed veroorzaken. Bij dieren heeft het een afname van calcium in de botten veroorzaakt.

Het wordt als een veilige verbinding beschouwd zolang de productienormen van het product waarin het wordt gebruikt, worden gevolgd.

Referenties

1. Liu, Y. en Chen, J. (2014). Fosforcyclus. Referentiemodule in Earth Systems and Environmental Sciences. Encyclopedia of Ecology (Second Edition). Vol. 4, 2014, blz. 181-191. Opgehaald van sciencedirect.com
2. Amerikaanse National Library of Medicine. (2019). Natriumtripolyfosfaat. Nationaal centrum voor informatie over biotechnologie. Opgehaald van pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. Mukherjee, B. et al. (2017). Pulmonale toediening van biologisch afbreekbare geneesmiddel-nanodragers voor een efficiëntere behandeling van schimmelinfecties in de longen: inzichten op basis van recente bevindingen. In multifunctionele systemen voor gecombineerde levering, biosensoren en diagnostiek. Opgehaald van sciencedirect.com.
4. Kirk-Othmer. (1991). Encyclopedie van chemische technologie. 4 ^e New York, John Wiley and Sons.
5. Burckett St. Laurent, J. et al .; (2007). Wasserijreiniging van textiel. In handboek voor reiniging / decontaminatie van oppervlakken. Opgehaald van sciencedirect.com.
6. Budavari, S. (redacteur). (1996). De Merck Index. NJ: Merck en Co., Inc.
7. Salahuddin, N. en Galal, A. (2017). Verbetering van de levering van geneesmiddelen voor chemotherapie door middel van nanoprecisie-instrumenten. In nanostructuren voor kankertherapie. Opgehaald van sciencedirect.com.