Меню

Ag3po4 как получить из na3po4

Фосфор. Химия фосфора и его соединений

Фосфор

Положение в периодической системе химических элементов

Фосфор расположен в главной подгруппе V группы (или в 15 группе в современной форме ПСХЭ) и в третьем периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Электронное строение фосфора

Электронная конфигурация фосфора в основном состоянии :

Атом фосфора содержит на внешнем энергетическом уровне 3 неспаренных электрона и одну неподеленную электронную пару в основном энергетическом состоянии. Следовательно, атом фосфора может образовывать 3 связи по обменному механизму. Однако, в отличие от азота, за счет вакантной 3d орбитали атом фосфора может переходить в возбужденное энергетическое состояние.

Электронная конфигурация фосфора в возбужденном состоянии:

При этом один электрон из неподеленной электронной пары на 3s-орбитали переходит на переходит на 3d-орбиталь. Для атома фосфора в возбужденном энергетическом состоянии характерна валентность V.

Таким образом, максимальная валентность фосфора в соединениях равна V (в отличие от азота). Также характерная валентность фосфора в соединениях — III.

Степени окисления атома фосфора – от -3 до +5. Характерные степени окисления -3, 0, +1, +3, +5.

Физические свойства и нахождение в природе

Фосфор образует различные простые вещества (аллотропные модификации).

Белый фосфор — это вещество состава P4. Мягкий, бесцветный, ядовитый, имеет характерный чесночный запах. Молекулярная кристаллическая решетка, а следовательно, невысокая температура плавления (44°С), высокая летучесть. Очень реакционно способен, самовоспламеняется на воздухе.

Покрытие бумаги раствором белого фосфора в сероуглероде. Спустя некоторое время, когда сероуглерод испаряется, фосфор воспламеняет бумагу (процесс лег в основу различных фокусов с самовозгоранием или получением огня из ничего):

Белый фосфор можно расплавить в ёмкости с тёплой водой, поскольку он имеет температуру плавления в 44,15 °C.

Красный фосфор – это модификация с атомной кристаллической решеткой . Формула красного фосфора Pn, это полимер со сложной структурой. Твердое вещество без запаха, красно-бурого цвета, не ядовитое. Это гораздо более устойчивая модификация, чем белый фосфор. В темноте не светится. Образуется из белого фосфора при t=250-300 о С без доступа воздуха.

Черный фосфор то наиболее стабильная термодинамически и химически наименее активная форма элементарного фосфора. Чёрный фосфор — это чёрное вещество с металлическим блеском, жирное на ощупь и весьма похожее на графит, полностью нерастворимое в воде или органических растворителях.

Известны также такие модификации, как желтый фосфор и металлический фосфор. Желтый фосфор – это неочищенный белый фосфор. При очень высоком давлении фосфор переходит в новую модификацию – металлический фосфор , который очень хорошо проводит электрический ток.

В природе фосфор встречается только в виде соединений. В основном это апатиты (например, Ca3(PO4)2), фосфориты и др. Фосфор входит в состав важнейших биологических соединений —фосфолипидов.

Соединения фосфора

Типичные соединения фосфора:

Степень окисления Типичные соединения
+5 оксид фосфора (V) P2O5

ортофосфорная кислота H3PO4

метафосфорная кислота HPO3

Галогенангидриды: PОCl3, PCl5

+3 Оксид фосфора (III) P2O3

Галогенангидриды: PCl3

+1 Фосфорноватистая кислота H3PO2

Соли фосфорноватистой кислоты — гипофосфиты:

MeH2PO2

-3 Фосфин PH3

Способы получения фосфора

1. Белый фосфор получают из природных фосфатов , прокаливая их с коксом и песком в электрической печи:

2. Вместо фосфатов можно использовать другие неорганические соединения фосфора, например , метафосфорную кислоту.

4HPO3 + 10C → P4 + 2H2O + 10 CO

3. Красный и черный фосфор получают из белого фосфора.

Химические свойства фосфора

При нормальных условиях фосфор довольно химически активен.

1. Фосфор проявляет свойства окислителя (с элементами, которые расположены ниже и левее в Периодической системе) и свойства восстановителя (с элементами, расположенными выше и правее). Поэтому фосфор реагирует с металлами и неметаллами .

1.1. При взаимодействии с кислородом воздуха образу

ются оксиды – ангидриды соответствующих кислот :

1.2. При взаимодействии фосфора с галогенами образуются галогениды с общей формулой PHal3 и PHal5:

Фосфор реагирует с бромом:

1.3. При взаимодействии фосфора с серой образуются сульфиды:

1.4. При взаимодействии с металлами фосфор проявляет свойства окислителя, продукты реакции называют фосфидами.

Например , кальций и магний реагируют с фосфором с образованием фосфидов кальция и магния:

Еще пример : натрий взаимодействует с фосфором с образованием фосфида натрия:

P + 3Na → Na3P

1.5. С водородом фосфор непосредственно не взаимодействует.

2. Со сложными веществами фосфор реагирует, проявляя окислительные и восстановительные свойства. Фосфор диспропорционирует при взаимодействии с некоторыми веществами.

2.1. При взаимодействии с окислителями фосфор окисляется до оксида фосфора (V) или до фосфорной кислоты.

Например , азотная кислота окисляет фосфор до фосфорной кислоты:

Серная кислота также окисляет фосфор:

Соединения хлора, например , бертолетова соль , также окисляют фосфор:

Реакция красного фосфора с бертолетовой солью. Этот процесс заложен в принципе возгорания спички при трении её о шершавую поверхность коробка.

Некоторые металлы-сильные окислители также окисляют фосфор. Например , оксид серебра (I) :

2.2. При растворении в щелочах фосфор диспропорционирует до гипофосфита и фосфина.

Например , фосфор реагирует с гидроксидом калия:

Или с гидроксидом кальция:

Фосфин

Строение молекулы и физические свойства

Фосфин PH3 – это бинарное соединение водорода с фосфором, относится к летучим водородным соединениям. Следовательно, фосфин газ, с неприятным запахом, бесцветный, мало растворимый в воде, химически нестойкий и ядовитый. Водородные связи между молекулами фосфина не образуются. В твердом состоянии имеет молекулярную кристаллическую решетку.

Геометрическая форма молекулы фосфина похожа на структуру аммиака — правильная треугольная пирамида. Но валентный угол H-P-H меньше, чем угол H-N-H в аммиаке и составляет 93,5 о .

У атома фосфора в фосфине на внешнем энергетическом уровне остается неподеленная электронная пара. Эта электронная пара оказывает значительное влияние на свойства фосфина, а также на его структуру. Электронная структура фосфина — тетраэдр , с атомом фосфора в центре.

Способы получения фосфина

В лаборатории фосфин получают водным или кислотным гидролизом фосфидов – бинарных соединений фосфора и металлов.

Например , фосфин образуется при водном гидролизе фосфида кальция:

Или при кислотном гидролизе, например , фосфида магния в соляной кислоте:

Еще один лабораторный способ получения фосфина – диспропорционирование фосфора в щелочах.

Например , фосфор реагирует с гидроксидом калия с образованием гипофосфита калия и фосфина:

Химические свойства фосфина

1. В водном растворе фосфин проявляет очень слабые основные свойства (за счет неподеленной электронной пары). Принимая протон (ион H + ), он превращается в ион фосфония. Основные свойства фосфина гораздо слабее основных свойств аммиака. Проявляются при взаимодействии с безводными кислотами .

Например , фосфин реагирует с йодоводородной кислотой:

Соли фосфония неустойчивые, легко гидролизуются.

2. Фосфин PH3 – сильный восстановитель за счет фосфора в степени окисления -3. На воздухе самопроизвольно самовоспламеняется:

3. Как сильный восстановитель, фосфин легко окисляется под действием окислителей.

Например , азотная кислота окисляет фосфин. При этом фосфор переходит в степень окисления +5 и образует фосфорную кислоту.

Серная кислота также окисляет фосфин:

С фосфином также реагируют другие соединения фосфора, с более высокими степенями окисления фосфора.

Например , хлорид фосфора (III) окисляет фосфин:

2PH3 + 2PCl3 → 4P + 6HCl

Фосфиды

Фосфиды – это бинарные соединения фосфора и металлов или некоторых неметаллов .

Способы получения фосфидов

Фосфиды получают при взаимодействии фосфора с металлами . При этом фосфор проявляет свойства окислителя.

Например , фосфор взаимодействует с магнием и кальцием:

Фосфор взаимодействует с натрием:

P + 3Na → Na3P

Химические свойства фосфидов

1. Фосфиды легко разлагаются водой или кислотами с образованием фосфина.

Например , фосфид кальция разлагается водой:

Фосфид магния разлагается соляной кислотой:

2. Фосфиды металлов проявляют сильные восстановительные свойства за счет фосфора в степени окисления -3 .

Оксиды фосфора

Оксиды азота Цвет Фаза Характер оксида
P2O3 Оксид фосфора (III), фосфористый ангидрид белый твердый кислотный
P2O5 Оксид фосфора(V), фосфорный ангидрид белый твердый кислотный

Оксид фосфора (III)

Оксид фосфора (III) – это кислотный оксид . Белые кристаллы при обычных условиях. Пары состоят из молекул P4O6.

Получить оксид фосфора (III) можно окислением фосфора при недостатке кислорода :

Химические свойства оксида фосфора (III):

Оксид фосфора (III) очень ядовит и неустойчив. Для P2O3 (P4O6) характерны два типа реакций.

1. Поскольку фосфор в оксиде фосфора (III) проявляет промежуточную степень окисления, то он принимает участие в окислительно-восстановительных процессах, повышая либо понижая степень окисления атома фосфора. Характерны для P2O3 реакции диспропорционирования.

Например , оксид фосфора (III) диспропорционирует в горячей воде:

2. При взаимодействии с окислителями P2O3 проявляет свойства восстановителя.

Например , N2O окисляется кислородом:

3. С другой стороны Р2О3 проявляет свойства кислотного оксида (ангидрид фосфористой кислоты), взаимодействуя с водой с образованием фосфористой кислоты:

а со щелочами – с образованием солей (фосфитов):

Оксид фосфора (V)

Оксид фосфора (V) – это кислотный оксид. В нормальных условиях образует белые кристаллы. В парах состоит из молекул P4О10. Очень гигроскопичен (используется как осушитель газов и жидкостей).

Способы получения. Оксид фосфора (V) получают сжиганием фосфора в избытке кислорода.

Химические свойства.

1. Оксид фосфора (V) – очень гигроскопичное вещество, которое используется для осушения газов. Обладая высоким сродством к воде, оксид фосфора (V) дегидратирует до ангидридов неорганические и органические кислоты.

Например , оксид фосфора (V) дегидратирует серную, азотную и уксусную кислоты:

2. Фосфорный ангидрид является типичным кислотным оксидом , взаимодействует с водой с образованием фосфорных кислот:

В зависимости от количества воды и от других условий образуются мета-фосфорная, орто-фосфорная или пиро-фосфорная кислота:

Видеоопыт взаимодействия оксида фосфора с водой можно посмотреть здесь.

3. Как кислотный оксид, оксид фосфора (V) взаимодействует с основными оксидами и основаниями .

Например , оксид фосфора (V) взаимодействует с гидроксидом натрия. При этом образуются средние или кислые соли:

Еще пример : оксид фосфора взаимодействует с оксидом бария (при сплавлении):

Фосфорная кислота

Строение молекулы и физические свойства

Фосфор в степени окисления +5 образует несколько кислот: орто-фосфорную H3PO4, мета-фосфорную HPO3, пиро-фосфорную H4P2O7.

Фосфорная кислота H3PO4 – это кислота средней силы, трехосновная, прочная и нелетучая. При обычных условиях фосфорная кислота – твердое вещество, хорошо растворимое в воде и гигроскопичное.

Валентность фосфора в фосфорной кислоте равна V.

При температуре выше +213 °C орто-фосфорная кислота переходит в пирофосфорную H4P2O7.

При взаимодействии высшего оксида фосфора с водой на холоде образуется метафосфорная кислота HPO3, представляющая собой прозрачную стекловидную массу.

Способы получения

Наибольшее практическое значение из фосфорных кислот имеет орто-фосфорная кислота.

1. Получить орто-фосфорную кислоту можно взаимодействием оксида фосфора (V) с водой:

2. Еще один способ получения фосфорной кислоты — вытеснение фосфорной кислоты из солей (фосфатов, гидрофосфатов и дигидрофосфатов) под действием более сильных кислот (серной, азотной, соляной и др.) .

Промышленный способ получения фосфорной кислоты обработка фосфорита концентрированной серной кислотой:

3. Фосфорную кислоту также можно получить жестким окислением соединений фосфора в водном растворе в присутствии кислот.

Например , концентрированная азотная кислота окисляет фосфор до фосфорной кислоты:

Химические свойства

Фосфорная кислота – это кислота средней силы (по второй и третьей ступени слабая) .

1. Фосфорная кислота частично и ступенчато диссоциирует в водном растворе.

HPO4 2– ⇄ H + + PO4 3–

2. Фосфорная кислота реагирует с основными оксидами, основаниями, амфотерными оксидами и амфотерными гидроксидами.

Например , фосфорная кислота взаимодействует с оксидом магния:

Еще пример : при взаимодействии фосфорной кислоты с гидроксидом калия образуются фосфаты, гидрофосфаты или дигидрофосфаты:

3. Фосфорная кислота вытесняет более слабые кислоты из их солей (карбонатов, сульфидов и др.). Также фосфорная кислота вступает в обменные реакции с солями.

Например , фосфорная кислота взаимодействует с гидрокарбонатом натрия:

4. При нагревании H3PO4 до 200°С происходит отщепление от нее молекулы воды с образованием пирофосфорной кислоты H2P2O7:

5. Фосфорная кислота взаимодействует с металлами, которые расположены в ряду активности металлов до водорода. При этом образуются соль и водород.

Например , фосфорная кислота реагирует с магнием:

Фосфорная кислота взаимодействует также с аммиаком с образованием солей аммония:

7. Качественная реакция на фосфат-ионы и фосфорную кислоту — взаимодействие с нитратом серебра. При этом образуется ярко-желтый осадок фосфата серебра:

Видеоопыт взаимодействия фосфата натрия и нитрата серебра в растворе (качественная реакция на фосфат-ион) можно посмотреть здесь.

Фосфористая кислота

Фосфористая кислота H3PO3 — это двухосновная кислородсодержащая кислота. При нормальных условиях бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде.

Валентность фосфора в фосфористой кислота равна V, а степень окисления +3.

Получение фосфористой кислоты.

Фосфористую кислоту можно получить гидролизом галогенидов фосфора (III).

Например , гидролизом хлорида фосфора (III):

Фосфористую кислоту можно получить также взаимодействием оксида фосфора (III) с водой:

Химические свойства.

1. Фосфористая кислота H3PO3 в водном растворе — двухосновная кислота средней силы. Взаимодействует с основаниями с образованием солей-фосфитов.

Например , при взаимодействии с гидроксидом натрия фосфористая кислота образует фосфит натрия:

2. При нагревании фосфористая кислота разлагается на фосфин (Р -3 ) и фосфорную кислоту (Р +5 ):

3. За счет фосфора в степени окисления +3 фосфористая кислота проявляет восстановительные свойства .

Например , H3PO3 окисляется перманганатом калия в кислой среде:

Еще пример : фосфористая кислота окисляется соединениями ртути (II):

Соли фосфорной кислоты — фосфаты

Фосфорная кислота образует разные типы солей: средние – фосфаты, кислые – гидрофосфаты, дигидрофосфаты.

1. Качественная реакция на фосфаты — взаимодействие с нитратом серебра. При этом образуется желтый осадок фосфата серебра.

2. Нерастворимые фосфаты растворяются под действием сильных кислот, либо под действием фосфорной кислоты.

Например , фосфат кальция реагирует с фосфорной кислотой с образованием дигидрофосфата кальция:

Фосфат кальция растворяется под действием серной кислоты:

3. За счет фосфора со степенью окисления +5 фосфаты проявляют слабые окислительные свойства и могут взаимодействовать с восстановителями.

Например , фосфат кальция при сплавлении реагирует с углеродом с образованием фосфида кальция и угарного газа:

Фосфат кальция также восстанавливается алюминием при сплавлении:

4. Гидрофосфаты могут взаимодействовать и с более сильными кислотами, и с щелочами . Под действием фосфорной кислоты гидрофосфаты переходят в дигидрофосфаты.

Например , гидрофосфат калия взаимодействует с фосфорной кислотой с образованием дигидрофосфата калия:

Под действием едкого кали гидрофосфат калия образует более среднюю соль — фосфат калия:

5. Дигидрофосфаты могут взаимодействовать с более сильными кислотами и щелочами , но не реагируют с фосфорной кислотой.

Например , дигидрофосфат натрия взаимодействует с избытком гидроксида натрия с образованием фосфата:

Источник статьи: http://chemege.ru/ximiya-fosfora/

Фосфат натрия, характеристика, свойства и получение, химические реакции

Фосфат натрия, характеристика, свойства и получение, химические реакции.

Фосфат натрия – неорганическое вещество, имеет химическую формулу Na3PO4.

Краткая характеристика фосфата натрия:

Фосфат натрия – неорганическое вещество бесцветного либо белого цвета, соль щелочного металла натрия и ортофосфорной кислоты.

Фосфат натрия представляет собой бесцветные кристаллы.

Химическая формула фосфата натрия Na3PO4.

Хорошо растворяется в воде, с которой образует кристаллогидраты Na3PO4·0,5H2O, Na3PO4·H2O и Na3PO4·12H2O. Водный раствор имеет сильнощелочную реакцию из-за гидролиза по аниону.

В пищевой промышленности используется 3 типа фосфатов натрия, согласно степени замещения атомов водорода:

– добавка Е339(i) – ортофосфат натрия 1-замещенный с химической формулой NaH2PO4;

– добавка Е339(ii) – ортофосфат натрия 2-замещенный с химической формулой Na2HPO4;

– добавка Е339(iii) – ортофосфат натрия 3-замещенный с химической формулой Na3PO4.

Физические свойства фосфата натрия:

Наименование параметра: Значение:
Химическая формула Na3PO4
Синонимы и названия иностранном языке sodium phosphate (англ.)

натрий фосфорнокислый трёхзамещенный (устар. рус.)

тринатрий фосфат (рус.)

Тип вещества неорганическое
Внешний вид бесцветные тетрагональные кристаллы
Цвет бесцветный, белый
Вкус —*
Запах без запаха
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) твердое вещество
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 3 2536
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 3 2,536
Температура кипения, °C
Температура плавления, °C 1340
Гигроскопичность гигроскопичен
Молярная масса, г/моль 163,94067
Растворимость в воде при 25 °C, г/100 мл 14,5

Получение фосфата натрия:

Фосфат натрия получается в результате следующих химических реакций:

  1. 1. взаимодействием карбоната натрия и ортофосфорной кислоты:
  1. 2. взаимодействием гидроксида натрия и ортофосфорной кислоты:

Химические свойства фосфата натрия. Химические реакции фосфата натрия:

Химические свойства фосфата натрия аналогичны свойствам фосфатов других металлов . Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция фосфата натрия с нитратом серебра:

В результате реакции образуются ортофосфат серебра и нитрат натрия.

2. реакция фосфата натрия и нитрата хрома:

В результате реакции образуются ортофосфат хрома и нитрат натрия .

3. реакция фосфата натрия и нитрата галлия:

В результате реакции образуются ортофосфат галлия и нитрат натрия.

4. реакция фосфата натрия и хлорида алюминия:

В результате реакции образуются ортофосфат алюминия и хлорид натрия.

5. реакция фосфата натрия и хлорида кальция:

В результате реакции образуются ортофосфат кальция и хлорид натрия.

6. реакция фосфата натрия и хлорида бария:

В результате реакции образуются ортофосфат бария и хлорид натрия.

7. реакция фосфата натрия и сульфата железа:

В результате реакции образуются ортофосфат железа и сульфат натрия. Фосфат натрия используется в виде разбавленного раствора.

8. реакция фосфата натрия и сульфата лития:

В результате реакции образуются ортофосфат лития и сульфат натрия .

9. реакция фосфата натрия и сульфата магния:

В результате реакции образуются ортофосфат магния (который выпадает в осадок) и сульфат натрия. Реакция уменьшения жесткости воды.

10. реакция фосфата натрия и гидрокарбоната кальция:

В результате реакции образуются ортофосфат кальция (который выпадает в осадок) и гидрокарбонат натрия. Реакция уменьшения жесткости воды.

11. реакция фосфата натрия, алюминия и воды:

В результате реакции образуются тетрагидроксоалюминат (III) натрия, гидроортофосфат натрия и водород . Фосфат натрия используется в виде концентрированного раствора. Реакция протекает при кипении.

12. реакция фосфата натрия, цинка и воды:

В результате реакции образуются тетрагидроксоцинкат (III) натрия, гидроортофосфат натрия и водород . Фосфат натрия используется в виде концентрированного раствора. Реакция протекает при кипении.

13. реакция термического разложения кристаллогидрата фосфата натрия:

В результате реакции термического разложения додекагидрата фосфата натрия образуются фосфат натрия и вода . Реакция протекает в вакууме.

14. реакция фосфата натрия с азотной кислотой:

В результате химической реакции образуются нитрат натрия и ортофосфорная кислота. Реакция носит обратимый характер.

Аналогично проходят реакции фосфата натрия и с другими сильными минеральными кислотами.

15. реакция термического разложения фосфата натрия:

В результате реакции термического разложения фосфата натрия образуются оксид натрия и оксид фосфора .

Применение и использование фосфата натрия:

Фосфат натрия используется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд:

– для уменьшения жесткости воды,

– в пищевой промышленности как разрыхлитель для теста (при взаимодействии с пищевой содой) и эмульгатор для плавленого сыра, колбасы, сгущённого молока,

– в стекольной промышленности для обесцвечивания стекла при его плавке,

– как составной компонент зубных паст и некоторых косметических препаратов.

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

фосфат натрия реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода соль гидролиз цинка
уравнение реакций соединения масса взаимодействие масса фосфата натрия
реакции

Мировая экономика

Справочники

Востребованные технологии

Поиск технологий

О чём данный сайт?

Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.

Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.

Мы не продаем товары, технологии и пр. производителей и изобретателей! Необходимо обращаться к ним напрямую!

Мы проводим переговоры с производителями и изобретателями отечественных прорывных технологий и даем рекомендации по их использованию.

О Второй индустриализации

Осуществление Второй индустриализации России базируется на качественно новой научной основе (теории, методологии и инструментарии), разработанной авторами сайта.

Конечным результатом Второй индустриализации России является повышение благосостояния каждого члена общества: рядового человека, предприятия и государства.

Вторая индустриализация России есть совокупность научно-технических и иных инновационных идей, проектов и разработок, имеющих возможность быть широко реализованными в практике хозяйственной деятельности в короткие сроки (3-5 лет), которые обеспечат качественно новое прогрессивное развитие общества в предстоящие 50-75 лет.

Та из стран, которая первой осуществит этот комплексный прорыв – Россия, станет лидером в мировом сообществе и останется недосягаемой для других стран на века.

Источник статьи: http://xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai/fosfat-natriya-harakteristika-svoystva-i-poluchenie-himicheskie-reaktsii/

Фосфорная кислота: получение и свойства

Строение молекулы и физические свойства

Фосфор в степени окисления +5 образует несколько кислот: орто-фосфорную H3PO4, мета-фосфорную HPO3, пиро-фосфорную H4P2O7.

Фосфорная кислота H3PO4 – это кислота средней силы, трехосновная, прочная и нелетучая. При обычных условиях фосфорная кислота – твердое вещество, хорошо растворимое в воде и гигроскопичное.

Валентность фосфора в фосфорной кислоте равна V.

При температуре выше +213 °C орто-фосфорная кислота переходит в пирофосфорную H4P2O7.

При взаимодействии высшего оксида фосфора с водой на холоде образуется метафосфорная кислота HPO3, представляющая собой прозрачную стекловидную массу.

Способы получения

Наибольшее практическое значение из фосфорных кислот имеет ортофосфорная кислота.

1. Получить орто-фосфорную кислоту можно взаимодействием оксида фосфора (V) с водой:

2. Еще один способ получения фосфорной кислоты — вытеснение фосфорной кислоты из солей (фосфатов, гидрофосфатов и дигидрофосфатов) под действием более сильных кислот (серной, азотной, соляной и др.) .

Промышленный способ получения фосфорной кислоты обработка фосфорита концентрированной серной кислотой:

3. Фосфорную кислоту также можно получить жестким окислением соединений фосфора в водном растворе в присутствии кислот.

Например , концентрированная азотная кислота окисляет фосфор до фосфорной кислоты:

Химические свойства

Фосфорная кислота – это кислота средней силы (по второй и третьей ступени слабая) .

1. Фосфорная кислота частично и ступенчато диссоциирует в водном растворе.

HPO4 2– ⇄ H + + PO4 3–

2. Фосфорная кислота реагирует с основными оксидами, основаниями, амфотерными оксидами и амфотерными гидроксидами.

Например , фосфорная кислота взаимодействует с оксидом магния:

Еще пример : при взаимодействии фосфорной кислоты с гидроксидом калия образуются фосфаты, гидрофосфаты или дигидрофосфаты:

3. Фосфорная кислота вытесняет более слабые кислоты из их солей (карбонатов, сульфидов и др.). Также фосфорная кислота вступает в обменные реакции с солями.

Например , фосфорная кислота взаимодействует с гидрокарбонатом натрия:

4. При нагревании H3PO4 до 200°С происходит отщепление от нее молекулы воды с образованием пирофосфорной кислоты H2P2O7:

5. Фосфорная кислота взаимодействует с металлами, которые расположены в ряду активности металлов до водорода. При этом образуются соль и водород.

Например , фосфорная кислота реагирует с магнием:

Фосфорная кислота взаимодействует также с аммиаком с образованием солей аммония:

7. Качественная реакция на фосфат-ионы и фосфорную кислоту — взаимодействие с нитратом серебра. При этом образуется ярко-желтый осадок фосфата серебра:

Видеоопыт взаимодействия фосфата натрия и нитрата серебра в растворе (качественная реакция на фосфат-ион) можно посмотреть здесь.

Источник статьи: http://chemege.ru/fosfornaya-kislota/

Фосфат натрия: описание, реакции, вред, применение

Фосфат натрия (Е399) широко используется во многих промышленных сферах, как влагоудерживатель, кислотный регулятор, эмульгатор, закрепитель структуры. Формула вещества изменяется, в зависимости от используемых компонентов и реакций. Отсюда изменена водность, название и тип (замещаемой или незамещаемый). Рассмотрим: что такое фосфат натрия, формулы, способы получения, свойства, где применяется, как влияет на здоровье.

Что такое фосфат натрия

Фосфат натрия – это синтетическое кристаллизованное вещество белого\прозрачного оттенка, являющееся средней солью щелочного гидроксида натрия и ортофосфорной кислоты (пищевая добавка Е399).

  • ортофосфат натрия;
  • натрий фосфорнокислый;
  • натриевый ортофосфат;
  • тринатрийфосфат;
  • триполифосфат натрия;
  • пищевая добавка Е399.

Основная сфера использования ортофосфат натрия – продуктовая, фармацевтическая, в качестве противослеживающегося вещества, эмульгатора, щелочного регулятора.

Виды тринатрийфосфата

Фосфат натрия бывает замещенным (зам.)\не замещенным, 1-12-ти водным (вод.), образованным под влиянием различных компонентов и факторов

Na3PO4

  • Na3PO4 – натриевый 3-зам. ортофосфат, ортофосфатный Na;
  • Na3PO4 * 12H2O – 12-ти вод. фосфорнокислый 3-зам. Na, додекагидрат фосфат Na;
  • Na3PO4 * H2O – 1-но вод. фосфорнокислый 3-зам. Na, фосфатный моногидрат Na;
  • Na3PO4 * 0,5H2O – 0,5-вод. фосфорнокислый 3-зам. Na, полугидрат фосфата натрия.

NaH2PO4

  • NaH2PO4 * 2H2O – 2-х вод. 1-но зам. фосфорнокислый Na, натриевый дигидрат\дигидрофосфат;
  • NaH2PO4 * H2O – 1-но водная 1-но замещенная натриевая фосфорная кислота, моногидрат\дигидрофосфат Na;
  • NaH2PO4 – 1-но зам. натриевая кислота, безводный дигидрофосфат Na.

Na2HPO4

  • Na3PO4 * 12H2O – 12-ти вод. 2-х зам. натриевая фосфорная кислота, додекагидрат гидрофосфат Na;
  • Na2HPO4 – 2-х зам. фосфорнокислая кислота Na, безводная форма гидрофосфата Na;
  • Na3PO4 * 7H2O – 7-ми вод., 2-х зам. фосфорнокислый Na, гептагидрат, натриевый гидрофосфат;
  • Na3PO4 * 2H2O – 2-х вод., 2-х зам. натриевая фосфорная кислота, дигидрат гидрофосфат Na.

Вещества оказывают полезное воздействие на организм человека при отсутствии противопоказаний к применению.

Формула и свойства фосфата натрия

  • Агрегатное состояние: твердое гранулированное, кристаллизованное.
  • Запах: отсутствует.
  • Вид: гранулы, кристаллы белого\прозрачного оттенка, измельченный порошок.
  • Температура плавления: 1340°С.
  • Масса (г\моль): 163,941.
  • Энтропия Дж/(моль•К): 224, 7.
  • Энергия кДж/моль: 1819.
  • Энтальпия кДж/моль: 1922,8.
  • Плотность: 2,536 г/см 3 .
  • Растворимость (на 100 г\мл): 0°С – 5, при 25°С – 14.
  • Гигроскопичность: высокая.
  • Способность к гидролизу: создает щелочную среду.

Структурная формула фосфата натрия

Фосфат натрия устойчив к термическим изменениям, высоким температурам, под воздействием которых плавится, не разлагаясь на другие вещества.

Химические реакции, свойства

Натриевый гидроксид (NaOH) + кислота ортофосфорная (H3PO4) взаимодействуют, приводя к реакции, образовывающей фосфат натрия (Na3PO4). Растворение в Н2О активирует анионный гидролиз 3 ступени.

  • анионный гидролиз тринатрийфосфата с образованием щелочной реакции в Н2О: Na34 + H2O = Na2HPО4 + NaОH;
  • образование кислых солей при контакте с кислотами: Na34 + H2SO4 = NaH24 + Na2SO4 и Na34 + HСl = Na2HPО4 + NaCl;
  • обменная реакция, формирующая фосфаты не растворимого типа:2Na3PО4 + 3CaCl2 = 6NaCl + 2Ca3(PО4)2↓; Na3PО4 + AlCl3 = 3NaCl + AlPО4↓; Na34 + 3AgNO3 = 6NaCl + Ag34

При добавлении AgNO3 (серебряного нитрата) осаждается желтый серебряный фосфат (Ag34). Na определяется, путем пожелтения огня.

Получение и производство фосфата натрия

Синтезирование ортофосфата натрия выполняют лабораторно (небольшими партиями) и промышленно (крупными).

Лабораторный способ

Незначительное количество ортофосфата натрия добывают, путем взаимодействия натриевого карбоната/гидроксида с кислотой (ортофосфорной):

Промышленный

Крупные партии гранулированного тринатрийфосфата добывают в 2 этапа:

Растворы охлаждают до 30°С. Вещество преобразуется в Na3PO4 * 12H2O (плавящийся при 70°С), кристаллизуется. Для получения безводной формы, его в течение 120 минут прокалывают при 120°С, затем еще полчаса при 800°С.

Сферы применения фосфата натрия

Медицинская и пищевая отрасли – самые востребованные для применения фосфата натрия. Его также добавляют в бытовую химию, стройматериалы, благодаря свойствам. Рассмотрим подробно:

Фармацевтика

Добавка Е399 в медицинских препаратах используется, как основное вещество для приготовления антацидных и противозапорных медикаментов. В качестве дополнительного – для нормализации щелочного, кислотного, минерального уровня.

Слабительные

Принцип действия основывается на удержании влаги в 12-ти перстной кишке. За счет этого улучшается перистальтика и стимулируется выведение фекалий. Лекарства выпускают, в виде жидкости для разовой клизмы, например: «Энема Клин», «Fleet Enema». Медикаменты изготовлены из одинаковых компонентов в разных пропорциях.

Кишечные

Ортофосфат натрия выпускаются в форме таблеток и растворов для экстренной кишечной чистки накануне хирургической терапии, толстокишечной\аноректальной манометрии, рентгеноскопии, колоноскопии. Например: «Флит фосфо-сода» распространенный в России и зарубежные: «OsmoPrep», «Visicol», «Phosphate Laxative».

Антацидные

Препараты, направленные на нормализацию кишечной флоры. Назначаются при неправильной выработке желудочного сока. Избавляют от изжоги, язвы, гастрита, гастроэзофагеальной рефлюксной болезни, желудочных болей. Но, специалисты стараются минимизировать использование препаратов данной группы. Воздействуя на пищеварительный тракт, вещество может нанести больше вреда, чем пользы т.к. передозировка кислотой способна обжечь желудок, кишечник приводя к обострению или формированию заболеваний. Употребляйте только по назначению врача!

Внутривенные растворы

На территории РФ внутривенные растворы с фосфатом натрия местного производства не зарегистрированы. Существуют только зарубежные медикаменты, используемые для нормализации кислотно-щелочного, минерального кровяного баланса. Препараты запрещаются для введения беременным\кормящим грудью женщинам, поскольку транспортируются кровеносной системой, проникают в молоко и вредят плоду\ребенку.

Пищевая индустрия

В продуктовой индустрии ортофосфат натрия классифицируется, как пищевая добавка Е339, «ГОСТ Р 52823-2007». Условия распространяются только на 1-но, 2-х, 3-х замещаемые монофосфаты. Используются, как: стабилизатор, влагоудерживатель, кислотный регулятор, текстуратор, комплексообразователь, эмульгатор при изготовлении спиртных напитков, сладких/хлебобулочных, рыбных, мясных, молочных изделий, полуфабрикатов, консерв.

Изготовление бытовой химии

Фосфат натрия широко используется для изготовления бытовых чистящих средств. Хорошо справляется с жирами, налетом, растворяя их кислотным влиянием. Работая с концентратами защищайте руки резиновыми перчатками. Регулярный контакт со средствами вызывает сухость кожи, раздражение. На чувствительной дерме, кислота может оставить ожоги.

Стекольное производство

При помощи фосфата натрия изготавливают оптическое стекло.

Строительство

Технические сорта ортофосфата натрия снижают пористость бетона, улучшая его устойчивость к влаге, прочность.

Смягчение воды

Ортофосфат натрия применяется для смягчения воды. Эффект достигается, путем преобразования жестких солей в нерастворимые фосфаты.

Влияние на здоровье

Пищевая добавка Е399 считается безопасной. Разрешается, даже для изготовления детских молочных\безмолочных смесей в России, Украине, во всех странах Евросоюза.

Польза

Фосфорные и натриевые соли легко расщепляются организмом, участвуют в растворении жиров и углеводов, помогая пище лучше усваиваться, образовывать необходимое количество энергии, нормализуют стул. Натриевые ионы улучшают минеральный и кислотно-щелочной баланс. При отсутствии передозировки не угрожают, а помогают организму в повседневной деятельности.

Навредить ортофосфат натрия может при передозировке и заболеваниях ЖКТ (на стадии обострения). Обычно данные состояния сопутствуют друг другу. Для стабилизации тринатривого фосфата в организме, употребляйте кальцийсодержащие продукты. Они помогут избежать сердечно-сосудистых болезней, спровоцированных передозировкой. Также чрезмерное потребление грозит возникновением остеопороза, повреждением зубной эмали, замедлением роста костной ткани. Особенно опасно проявление у детей т.к. тормозит физическое развитие.

В некоторых странах натриевый ортофосфат запрещен или ограничен, из-за загрязнения сточных вод, в результате производства бытовой химии.

В каких продуктах содержится фосфат натрия

Натриевый триполифосфат обладает эмульгирующими, разрыхляющими, стабилизирующими свойствами. Содержится в:

  • ликероводочных товарах;,
  • хлебобулочных изделиях, печенье;
  • фабрично подготовленном мясе, рыбе;
  • колбасных, копченых продуктах;
  • консервах;
  • сырах;
  • супах, вермишели, пюре быстрого приготовления;
  • густых соусах, заправках;
  • концентрированном бульоне;
  • сливках, промышленном молоке.

Съедобный Е399 может быть измельченным до порошкообразного состояния или гранулированным. Это дает возможность использовать его, в качестве разрыхлителя и соли-плавителя (для приготовления плавленых сырков).

Тип пищевой добавки

Фосфат натрия (пищевая добавка Е339) – разрыхлитель, влагоудерживатель, стабилизатор вкуса\цвета, эмульгатор, регулятор кислотности, текстурообразователь, усиливающий антиоксидантные свойства других веществ. Используется во многих промышленных сферах, особенно строительной, медицинской и пищевой. Пожаробезопасен, не взрывоопасен.

Класс опасности и токсичности

Фосфат натрия внесен в Регистр Росстандарта 03.02.2016 г. информационно-аналитическим центром «Безопасность веществ и материалов» ФГУП «ВНИИ СМТ». Присвоен 4 класс опасности (малотоксичная по степени воздействия на организм продукция), сигнальное слово: осторожно!

  • фосфат натрия вреден при передозировке. Вызывает нарушения пищеварительного тракта, сердечные патологии (в исключительно редких случаях);
  • пыль пищевой добавки Е399 раздражает слизистые органов зрения, дыхательных путей, дерму;
  • выброс отходов в водосток загрязняет окружающую среду.

Предприятиям минимизировать утилизацию отходов в сточные воды, с целью экологической сохранности. Сотрудникам, контактирующим в тринатрийфосфатом работать в перчатках и респираторах для защиты органов зрения, дыхания, поверхности кожи от мелких частиц кислоты (пыли).

Первая помощь

При возникновении: першения в горле, головных болей, сухости в ротовой полости, кашле, общей слабости (в результате воздействия тринатрийфосфата) тщательно промыть пораженную область, пить много воды, обеспечить покой, принять активированный уголь. По необходимости обратиться за врачебной помощью. При отравлении пероральным путем рвоту не вызывать!

При попадании в глаза, режущих ощущениях, жжении: в течение 15 минут промывать широко раскрытые органы зрения под проточной водой. При контакте с носовой слизистой – тщательно промыть нос водой. С кожей – вымыть поверхность кожи с гигиеническим средством.

Обязательно обратиться к врачу при: рвоте, болях в зоне пищевода, расстройстве кишечника, красноте глаз!

Хранение и транспортировка

Хранить в хорошо вентилируемом сухом помещении при комнатной температуре, не превышающей 25°С, в упаковке производителя. Транспортировать сырье любым удобным способом в упаковке производителя (синтетических или бумажных мешках с внутренним вкладышем, защищающим от влаги).

Где купить, сколько стоит фосфат натрия, расфасовка

Приобрести фосфат натрия можно у завода производителя или дистрибьютора, через интернет, при личной встрече в необходимом количестве. Мелкие дилеры обеспечат доставку мешков Е399, объемом 1, 5, 10, 25 кг удобным и выгодным Вам способом.

Крупным предприятиям можно там же заказать нужный объем сырья и забрать покупку, объемом от 100 кг можно самостоятельно, воспользоваться доставкой от завода, курьером, почтовой службой.

Стоимость технических сортов натриевого фосфата колеблется в пределах 40-80 руб\кг. Цена пищевого, используемого в фармацевтике – 200-400 руб, зависимо от ступеней замещения, объема заказа. В качестве бонуса постоянным крупным клиентам, производитель предоставляет сырье по заниженной цене.

Отзывы

Чтобы сэкономить на лекарствах (у меня частые запоры) купила пищевой фосфат натрия. При возникновении проблемы принимаю дозу на кончике ножа. Эффект, практически не отличается от таблеток. Улучшает стул, не влияет на общее самочувствие. Единственный недостаток – нельзя принимать часто, иначе возникает расстройство кишечника.

Для собственного хлебного цеха приобрел 100 кг фосфата натрия. Хорошо разрыхляет хлеб, булочки, улучшает вкус, консистенцию.

Часто мучает изжога. Принимала фосфат натрия вместо таблеток, как «шипучку». В целом довольна. Жаль, что нельзя принимать при беременности.

Заключение

Фосфат натрия не взрывается, не самовоспламеняется. В целом безопасен для человека, но загрязняет окружающую среду, поэтому его использование ограничено. Можно применять для приготовления пищи (в промышленных) масштабах, употреблять медикаменты на основе фосфата натрия, но с осторожностью. Регулярное потребление влечет передозировку, влияющую на функциональность пищеварительного тракта, сердечную деятельность. Работая на производстве защищайте слизистые глаз, органов дыхания, кожу. То же касается применения концентрированных чистящих средств. Кислота легко поражает дерму, дыхательные пути, вызывая симптомы от дискомфорта до раздражения, требующего врачебной помощи.

Источник статьи: http://chtoikak.ru/fosfat-natriya.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *