Натрия фосфат 2-замещенный 2-водный

Молекулярная формула: Na2HPO*4H2O

Молекулярная масса: 177,99 г/моль

Физические свойства

Внешний вид: Белые кристаллический порошок или прозрачные кристаллы, без запаха.

Температура плавления: Около 92,5 °C (плавление в кристаллизационной воде с последующей дегидратацией).

Температура разложения: Выше 240 °C (переходит в пирофосфат натрия).

Плотность: 2,066 г/см³ (при 20 °C).

Натрий фосфат 2-замещенный 2-водный представляет собой кристаллическую кислую соль щелочного металла и ортофосфорной кислоты. Структурно соединение состоит из катионов натрия и гидрофосфат-анионов, ассоциированных с двумя молекулами кристаллизационной воды. Наличие гидрофосфат-иона определяет амфотерные свойства в водных растворах с преобладанием основных свойств, что делает его ключевым компонентом для создания буферных систем. В технологической практике дигидрат ценится за более высокую стабильность при хранении по сравнению с гигроскопичным безводным фосфатом или склонным к выветриванию 12-водным гидратом.

Физико-химические свойства и растворимость

Гидролитическое равновесие в водном растворе смещено в сторону образования слабощелочной среды (pH 5%-го раствора составляет около 9,0–9,4). Соединение проявляет выраженную буферную емкость в интервале pH 6,0–8,0. Дигидрат умеренно устойчив на воздухе, но при нагревании последовательно теряет воду, переходя сначала в моногидрат, а затем в безводную форму. Хорошо растворим в воде; растворимость существенно возрастает с повышением температуры. Практически нерастворим в этаноле и других неполярных органических растворителях. Взаимодействие с сильными кислотами приводит к образованию дигидрофосфатов или свободной фосфорной кислоты, а с основаниями — к образованию среднего фосфата натрия.

Применение в промышленности

В промышленном секторе дигидрат гидрофосфата натрия находит применение как многофункциональный агент. В пищевой индустрии (пищевая добавка E339ii) он используется как эмульгатор, регулятор кислотности и солеплавитель при производстве плавленых сыров, мясных изделий и молочных продуктов. В текстильной и кожевенной промышленности вещество применяется в процессах крашения и дубления для стабилизации pH ванн. Также он востребован в водоподготовке для предотвращения образования накипи в котлах высокого давления, где фосфатирование воды позволяет переводить соли жесткости в рыхлый шлам.

Роль в химической промышленности

С точки зрения химической технологии, натрий фосфат 2-замещенный служит исходным сырьем для производства других фосфорсодержащих соединений. При термической дегидратации и последующей прокалке он является прекурсором для получения пирофосфатов и полифосфатов, которые используются в производстве синтетических моющих средств. Его способность связывать ионы многовалентных металлов (хелатирование) используется для предотвращения нежелательного каталитического воздействия примесей металлов в различных технологических циклах органического синтеза.

Использование в научных исследованиях

В лабораторной и исследовательской практике это соединение является фундаментальным реагентом для приготовления фосфатно-солевых буферов (например, PBS), широко используемых в биохимии, молекулярной биологии и микробиологии для поддержания физиологического значения pH. Его применяют при изучении ферментативных реакций, электрофорезе белков и нуклеиновых кислот, а также в качестве стандарта в аналитической химии для калибровки pH-метров и в методах гравиметрического анализа фосфатов.

Реагент в химическом синтезе

Как реагент гидрофосфат натрия используется в реакциях осаждения нерастворимых фосфатов других металлов, что применяется в синтезе неорганических пигментов и катализаторов. В органическом синтезе он может выступать в роли мягкого основания или катализатора в реакциях конденсации и гидролиза, где требуется точный контроль кислотности среды для предотвращения побочных процессов. Также используется в качестве высаливающего агента при выделении органических веществ из водных растворов.

Промежуточный продукт для функциональных материалов и агрохимии

Дигидрат является важным звеном в производстве специализированных кормовых добавок для животноводства, обеспечивая баланс фосфора и натрия в рационах. В производстве керамики и специальных стекол он вводится в шихту для корректировки оптических свойств и температуры плавления расплава. Благодаря своей чистоте и стабильному составу, 2-водный фосфат натрия служит базовым компонентом при создании комплексных удобрений для гидропоники и тепличных хозяйств, где критична быстрая растворимость и отсутствие примесей.