NATRIUMTRIPOLYPHOSPHAT (NA5P3O10): STRUKTUR, EIGENSCHAFTEN, VERWENDUNG, AUSWIRKUNGEN - CHEMIE - 2024

Das Natriumtripolyphosphat ist eine anorganische Verbindung, die aus fünf Natriumionen Na ⁺ und Ionentripolyphosphat P ₃ O ₁₀ ^{5- besteht} . Seine chemische Formel lautet Na ₅ P ₃ O ₁₀ . Das Tripolyphosphation enthält drei miteinander verbundene Phosphateinheiten und wird als kondensiertes Phosphat bezeichnet.

Das Tripolyphosphatanion P ₃ O ₁₀ ^5- hat die Fähigkeit, Ionen wie Calcium Ca ²⁺ und Magnesium Mg ^{2+ einzufangen} , weshalb Natriumtripolyphosphat als Hilfsmittel in Detergenzien verwendet wird, damit sie in bestimmten Fällen besser funktionieren Art des Wassers.

Natriumtripolyphosphat Na ₅ P ₃ O ₁₀ . Benrr101. Quelle: Wikimedia Commons.

Natriumtripolyphosphat wird auch als Phosphorquelle in der Ernährung von Weidetieren und bei der Behandlung einiger Krankheiten anderer Tierarten verwendet. Es dient auch dazu, einige verarbeitete Lebensmittel wie Cremes, Pudding und Käse zu verdicken und zu strukturieren.

In der Landwirtschaft wird es in körnigen Düngemitteln verwendet, um ein Zusammenkleben zu verhindern und lose zu bleiben.

Obwohl über die Umweltauswirkungen von Natriumtripolyphosphat, das Waschmitteln zugesetzt wird, diskutiert wurde, wird derzeit geschätzt, dass es zumindest durch Waschmittel nicht nennenswert zur Schädigung der Umwelt beiträgt.

Chemische Struktur

Natriumtripolyphosphat ist eines der sogenannten kondensierten Phosphate, da es aus mehreren miteinander verbundenen Phosphateinheiten besteht. In diesem Fall ist das Tripolyphosphation ein linear kondensiertes Phosphat, da es eine lineare kettenartige Struktur mit Phosphor-Sauerstoff-Phosphor-Bindungen (P - O - P) aufweist.

Chemische Struktur von Natriumtripolyphosphat. Roland.chem. Quelle: Wikimedia Commons.

Nomenklatur

- Natriumtripolyphosphat

- Natriumtriphosphat

- Pentanatriumtriphosphat

- STPP (Natriumtripolyphosphat)

Eigenschaften

Körperlicher Status

Farbloser bis weißer kristalliner Feststoff.

Molekulargewicht

367,86 g / mol.

Schmelzpunkt

622 ° C.

Dichte

2,52 g / cm ³

Löslichkeit

In Wasser löslich: 20 g / 100 ml bei 25 ° C und 86,5 g / 100 ml bei 100 ° C.

pH

Eine 1% ige Lösung von Natriumtripolyphosphat hat einen pH-Wert von 9,7-9,8.

Chemische Eigenschaften

Es ist ein Ionenbindemittel, das heißt, es kann Ionen einfangen und an ihnen haften bleiben. Bildet mit vielen Metallen Komplexe.

Wenn eine Lösung von Natriumtripolyphosphat für eine lange Zeit erhitzt wird, neigt sie dazu, sich in Natrium-Na ₃ PO ₄ -orthophosphat umzuwandeln .

Andere Eigenschaften

Es ist leicht hygroskopisch. Es bildet stabile Hydrate, dh Verbindungen, an die Wassermoleküle der Formel Na ₅ P ₃ O ₁₀ gebunden sind (ohne damit reagiert zu haben) . nH ₂ O wobei n zwischen 1 und 6 liegen kann.

Nach einigen Quellen beeinflusst eine Menge von 20 mg Natriumtripolyphosphat in einem Liter Wasser den Geruch, den Geschmack oder den pH-Wert des Wassers nicht.

Erhalten

Natriumtripolyphosphat wird durch Dehydratisieren von Orthophosphaten (wie Mononatriumphosphat NaH ₂ PO ₄ und Dinatriumphosphat Na ₂ HPO ₄ ) bei sehr hohen Temperaturen (300-1200 ° C) hergestellt:

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

Es kann auch durch kontrollierte Kalzinierung (dh Erhitzen auf sehr hohe Temperatur) von Natriumorthophosphat Na ₃ PO ₄ mit Natriumcarbonat Na ₂ CO ₃ und Phosphorsäure H ₃ PO _{4 erhalten werden} .

Anwendungen

In Waschmitteln

Natriumtripolyphosphat hat die Eigenschaft, mit bestimmten Ionen Verbindungen zu bilden und diese zurückzuhalten. Es hat auch dispergierende Eigenschaften für Schmutzpartikel und hält sie in Suspension.

Aus diesem Grund wird es in Waschmittelformulierungen häufig verwendet, um Calcium-Ca ^{2+ -} und Magnesium-Mg ²⁺ -Ionen in Wasser (sogenanntes hartes Wasser) einzufangen und zu immobilisieren und den Schmutz im Wasser suspendiert zu halten.

Die genannten Ionen stören die Reinigungswirkung. Durch das Einfangen verhindert das Tripolyphosphat, dass diese Ionen zusammen mit dem Reinigungsmittel ausfallen oder den Schmutz auf den Stoff kleben, wodurch verhindert wird, dass sich der Fleck von diesem löst.

Natriumtripolyphosphat soll in diesem Fall das Wasser "erweichen". Aus diesem Grund wird es in Waschmitteln und automatischen Geschirrspülmitteln verwendet.

Da es stabile Hydrate bildet, können Waschmittel, die es in ihrer Formulierung enthalten, sofort durch Sprühen (sehr feines Sprühen) getrocknet werden, um trockene Pulver zu bilden.

Waschpulver, das Natriumtripolyphosphat enthalten kann. Verfasser: Frank Habel. Quelle: Pixabay.

Für veterinärmedizinische Zwecke

Natriumtripolyphosphat wird als Ergänzung in flüssigen Lösungen als Phosphorquelle für Nutztiere verwendet.

Viehfutter kann mit Natriumtripolyphosphat als Phosphorquelle ergänzt werden. Verfasser: Herney Gómez. Quelle: Pixabay.

Es dient auch zur Vorbeugung von Nierensteinen bei Katzen, für die es diesen Tieren oral verabreicht wird. Es sollte jedoch auf die Dosierung geachtet werden, da dies Durchfall verursachen kann.

Natriumtripolyphosphat in sehr geringen Dosen kann Nierensteine ​​bei Katzen verhindern. Verfasser: Scott Payne. Quelle: Pixabay.

In Behandlung

Natriumtripolyphosphat wurde zur Herstellung von Nanopartikeln für den adäquaten Transport und die Abgabe von Chemotherapeutika gegen Krebs verwendet. Es wurde auch in Nanopartikeln zur Behandlung von Pilzinfektionen in der Lunge verwendet.

Tripolyphosphat wird bei der Herstellung von Nanopharmazeutika zur Heilung von Pilzinfektionen in der Lunge getestet. Autor: OpenClipart-Vektoren. Quelle: Pixabay.

In der Lebensmittelindustrie

Es wird in Milchprodukten wie Pudding, Schlagsahne, Sauerrahm und Käse verwendet.

Saure Sahne kann Natriumtripolyphosphat enthalten, um die Textur zu verbessern. Verfasser: Welikodub. Quelle: Pixabay.

In anderen Lebensmitteln wird es als Ionen-Sequestriermittel, zur Texturierung, als Verdickungsmittel und als Konservierungsmittel verwendet.

Andere Verwendungen

- Als Peroxidstabilisator

- In Ölbohrflüssigkeiten wirkt es als Emulgator und Dispergiermittel zur Kontrolle der Viskosität des Schlamms.

- In der Landwirtschaft wird es als Antibackmittel für bestimmte Düngemittel oder landwirtschaftliche Produkte verwendet. Dies bedeutet, dass sie nicht zusammenkleben und der Dünger leicht verteilt werden kann. Es wird auch in Pestizidformeln verwendet, die für den Anbau von Pflanzen verwendet werden.

Düngemittelfabrik. Manchmal wird Natriumtripolyphosphat zugesetzt, um ein Zusammenkleben des Granulats zu verhindern. Van Twin. Quelle: Wikimedia Commons.

Umweltbelastung

Die Verwendung von Phosphatprodukten wurde als einer der Gründe für die Eutrophierung von Wasser auf dem Planeten identifiziert.

Eutrophierung ist das übertriebene und beschleunigte Wachstum von Algen und Wasserpflanzenarten, die zu einem starken Rückgang des verfügbaren Sauerstoffs im Wasser führen und zur Zerstörung des betroffenen Ökosystems führen (Tod der meisten Tierarten darin).

Eutrophierung ist das Überwachsen von Algen in einem See, Fluss oder Meer. F. lamiot (eigene Arbeit). Quelle: Wikimedia Commons.

In den 1980er Jahren kam es zu Kontroversen darüber, dass die Verwendung von Natriumtripolyphosphat in Detergenzien zur Eutrophierung beitrug.

Heute ist bekannt, dass eine Einschränkung der Verwendung von Detergenzien mit Natriumtripolyphosphat wenig zur Beseitigung der Eutrophierung beitragen würde, da Phosphate in größeren Mengen aus anderen landwirtschaftlichen und industriellen Quellen stammen.

In der Tat gibt es Länder, die Natriumtripolyphosphat als umweltfreundlichen Bestandteil von Waschmitteln betrachten und dessen Verwendung fördern.

Risiken

Natriumtripolyphosphat ist haut- und augenreizend. Kontakt mit den Augen kann zu Augenschäden führen. Längerer Hautkontakt kann zu Dermatitis führen.

Wenn es in großen Mengen eingenommen wird, kann es Übelkeit, Erbrechen und Durchfall verursachen, was auch zu einer ernsthaften Verringerung der Calciumionen im Blut führt. Bei Tieren hat es eine Abnahme des Kalziums in den Knochen verursacht.

Es gilt als sichere Verbindung, solange die Herstellungsstandards des Produkts, in dem es verwendet wird, eingehalten werden.

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