- Estrutura química
- Propriedades
- Aparência física
- Ponto de fusão
- Ponto de ebulição
- Solubilidade em água
- Densidade
- Estabilidade
- pH
- Síntese
- Formulários
- Alimentos
- Detergentes
- Medicinal
- Referências
O fosfato de sódio é um sal inorgânico que tem a fórmula química de Na 3 PO 4. Também é chamado de fosfato trissódico (TSP), ou fosfato de sódio tribásico, porque não tem a capacidade de doar íons hidrogênio H +.
Quando referido de forma plural, fosfatos de sódio, refere-se a todo o compêndio de sais, hidratados ou não, oriundos das interações eletrostáticas entre Na + e PO 4 3-. Alguns desses sais até consistem em pirofosfatos de sódio, ou polímeros inorgânicos que possuem PO 4 3- como monômero.
Observe o vidro com cristais de fosfato de sódio. Fonte: Ondřej Mangl
É por isso que, a menos que uma especificação seja feita, ela sempre se referirá a Na 3 PO 4, e não a NaH 2 PO 4, Na 2 HPO 4, Na 4 P 2 O 7 ou qualquer outro sal.
A imagem acima mostra a aparência do fosfato de sódio, que apresenta cristais brancos semelhantes ao sal comum ou de mesa, ou é adquirido como um pó branco de aparência amorfa. O Na 3 PO 4 é capaz de formar diversos hidratos, sendo o Na 3 PO 4 · 12H 2 O o mais comercializado.
É utilizado principalmente na indústria alimentícia, em detergentes, suplementos esportivos e serve como laxante hiperosmótico.
Estrutura química
Principais íons de fosfato de sódio. Fonte: Smolamj via Wikipedia.
A mesma fórmula Na 3 PO 4 indica que para cada ânion PO 4 3- existem três cátions Na +. Esses íons podem ser vistos na imagem acima. Observe que o PO 4 3- possui geometria tetraédrica, com seus átomos de oxigênio carregando uma carga ressonante negativa, que atrai Na + do ambiente.
Da mesma forma, a fórmula do Na 3 PO 4 indica que se trata do sal anidro, portanto não há moléculas de água incluídas em seus cristais. As atrações eletrostáticas entre Na + e PO 4 3- acabam definindo um cristal trigonal branco. Sua ligação iônica é tal que o Na 3 PO 4 tem um ponto de fusão de 1583 ºC, consideravelmente superior ao de vários sais.
Tanto o Na + quanto o PO 4 3- são íons que podem ser altamente hidratados, sem afetar negativamente a estabilidade dos cristais.
É por essa razão que os hidratos também podem se cristalizar; entretanto, seus pontos de fusão são inferiores aos do sal anidro, uma vez que as ligações intermoleculares de hidrogênio na água separam os íons e enfraquecem suas interações. No Na 3 PO 4 · 12H 2 O, por exemplo, seu ponto de fusão é 73,4 ºC, muito inferior ao do Na 3 PO 4.
Propriedades
Aparência física
Pode aparecer como cristais brancos definidos ou como um pó ou grânulos da mesma cor. Todas as quantidades físicas expressos abaixo referem-se apenas ao sio anidro 3 PO 4 sal.
Ponto de fusão
1583 ºC
Ponto de ebulição
100 ºC
Solubilidade em água
14,5 g / 100 mL a 25 ºC, por isso é considerado bastante solúvel em água. No entanto, é insolúvel em solventes orgânicos, como etanol e dissulfeto de carbono.
Densidade
2,536 g / cm 3 em 17,5 ° C.
Estabilidade
É um sólido higroscópico. Portanto, deve ser armazenado de forma que não possa ser exposto à umidade.
pH
É um sal fortemente alcalino. Por exemplo, uma solução aquosa 0,1% do mesmo já tem pH 11,5. Esta propriedade serve para ser usada como aditivo em detergentes.
Síntese
Como o fosfato de sódio é produzido ou sintetizado? Para fazer isso, começamos com ácido fosfórico, H 3 PO 4, ou o sal diácido fosfato de sódio, NaH 2 PO 4.
Na grande maioria das sínteses, o H 3 PO 4 é o preferido. Assim, o H 3 PO 4 reage com uma base que neutraliza seus três grupos OH, levando em consideração que este ácido também pode ser escrito como PO (OH) 3.
A base preferida é o hidróxido de sódio, NaOH (na Alemanha), mas também é viável (e mais barato) usar carbonato de sódio ou carbonato de sódio, Na 2 CO 3 (nos Estados Unidos). As equações para ambas as reações de neutralização são:
Na 2 CO 3 + H 3 PO 4 → Na 2 HPO 4 + CO 2 + H 2 O
Na 2 HPO 4 + NaOH → de Na 3 PO 4 + H 2 O
Observe que quando se usa Na 2 CO 3, não se obtém Na 3 PO 4, mas sim Na 2 HPO 4, que exigirá uma neutralização subsequente. Como o meio de reação é aquoso, Na 3 PO 4 · 12H 2 O cristaliza, então ele deve ser calcinado para remover seu conteúdo de água e assim dar origem ao sal anidro.
Na 3 PO 4 · 12H 2 O é caracterizado por "fundir" seus cristais em uma massa compacta que é difícil de quebrar. Quanto menor o tamanho de seus cristais, mais rápido eles serão calcinados.
Formulários
Alimentos
O fosfato de sódio é usado como um agente efervescente para expandir os rolos ou bolos de canela. Fonte: Pixabay.
Nos usos do fosfato de sódio, é inevitável a mistura de Na 3 PO 4 ou Na 3 PO 4 · 12H 2 O, já que este último é o hidrato mais comercializado. Por exemplo, qualquer um dos dois contribui com íons inofensivos (em teoria) para os alimentos aos quais são adicionados, enriquecendo-os com fosfatos e aumentando sua salinidade ao mesmo tempo.
No sal das carnes, Na 3 PO 4 · 12H 2 O é incluído para mantê-los frescos por mais tempo durante o armazenamento. Da mesma forma, é adicionado como agente emulsificante para que a mistura óleo-água não “corte”, mas permaneça unida; e como regulador do pH, pois auxilia na redução da acidez dos alimentos (inclusive cereais).
Além disso, é utilizado para engrossar alguns molhos de tomate e para assar bolos ou pães (imagem superior). Este último se deve ao fato de que o Na 3 PO 4 · 12H 2 O tende a liberar vapor d'água, o que aumenta o tamanho dos poros da massa da farinha e seu volume.
Detergentes
O fosfato de sódio é básico o suficiente para saponificar algumas gorduras ou óleos com os quais entra em contato. Sua alcalinidade é então utilizada para melhorar a ação dos detergentes, desde que a superfície a ser desengordurada não seja metálica, pois podem deteriorá-la.
No entanto, a produção de detergentes enriquecidos com fosfato foi reduzida devido à eutrofização de lagos e rios e, com ela, a proliferação de algas que revestem suas superfícies.
Também tem sido usado para fazer um desinfetante: Na 3 PO 4 · 1/4 NaOCl · 11H 2 O, que é preparado usando hipoclorito de sódio, NaOCl, em vez de NaOH ou Na 2 CO 3 para neutralizar o H 3 PO 4.
Medicinal
O Na 3 PO 4 induz a defecação agindo como um laxante hiperosmótico, necessário para limpar o cólon antes que o paciente seja submetido a uma colonoscopia. Por outro lado, também tem sido usado (adicionado) em suplementos energéticos.
Referências
- Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgânica. (Quarta edição). Mc Graw Hill.
- Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. (2019). Fosfato trissódico. Banco de dados PubChem. CID = 24243. Recuperado de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (2019). Fosfato trissódico. Recuperado de: en.wikipedia.org
- Curran MP e Plosker GL (2004). Solução oral de fosfato de sódio: uma revisão de seu uso como limpador colorretal. DOI: 10.2165 / 00003495-200464150-00009
- Corey Whelan. (22 de dezembro de 2017). Fosfato de sódio. Recuperado de: healthline.com
- Jacobs, Joel B. Taborosi, Steve. (2019). Processo de produção de fosfato trissódico. Recuperado de: freepatentsonline.com
- MaryAnn Marks. (2018). Por que o fosfato trissódico (TSP) é adicionado aos nossos alimentos? Recuperado de: theingredientguru.com