Monobasisches Natriumphosphat, Monohydrat (10049-21-5) Physikalische und chemische Eigenschaften
Monobasisches Natriumphosphat, Monohydrat
Monobasisches Natriumphosphat-Monohydrat ist ein anorganisches Puffersalz, das häufig zur pH-Kontrolle, Pufferherstellung und Formulierung in industriellen, labor- und pharmazeutischen Herstellungsprozessen eingesetzt wird.
| CAS-Nummer | 10049-21-5 |
| Familie | Metallische Phosphate |
| Typische Form | Weißer kristalliner Feststoff (Monohydrat) |
| Übliche Qualitäten | EP, Reagenzienqualität, Technische Qualität |
Monobasisches Natriumphosphat-Monohydrat ist ein anorganisches ionisches Salz aus der Phosphatfamilie, formal das Mononatriumsalz der Phosphorsäure mit einem Äquivalent Kristallwasser. Strukturell liegt es als hydratisiertes Ionengitter vor, bestehend aus dem Natriumkation und dem Dihydrogenphosphatanion zusammen mit einem Gitterwasser-Molekül; die empirische Formel lautet \(\ce{H4NaO5P}\). Elektronisch ist die anionische Komponente \(\ce{H2PO4^-}\) ein tetraedrisches Oxoanion des Phosphors (formal \(\ce{PO4}\)), das ein sauren Proton trägt; das gesamte Feststoffgitter wird durch ionische Wechselwirkungen und ein erweitertes Wasserstoffbrückennetzwerk stabilisiert, das auch das Kristallwasser einschließt.
Die Verbindung verhält sich als wasserlösliches anorganisches Salz, das aufgrund des Dihydrogenphosphatanions saure wässrige Lösungen bildet und regelmäßig als schwach sauerer Bestandteil in Phosphatpuffersystemen fungiert. Sie ist polar und hygroskopisch (leicht deliqueszent) mit ausgeprägter Wasserstoffbrücken-Donor- und Akzeptorfähigkeit, verursacht durch die Dihydrogenphosphat- und Wasserkonstituenten, was ihre hohe Wasserlöslichkeit und ihre häufige Verwendung in Nasschemie- und biologischen Anwendungen erklärt. Oxidativer Abbau ist unter normalen Handhabungsbedingungen kein relevanter Zerfallsweg; Hydrolyse spiegelt lediglich die Säure-Base-Gleichgewichte des Phosphatsystems wider, nicht das Spalten kovalenter Bindungen.
Geläufige handelsübliche Qualitäten für diesen Stoff sind: EP, Reagenzienqualität, Technische Qualität.
Grundlegende physikalische Eigenschaften
Dichte
Kein experimentell etablierter Wert für diese Eigenschaft liegt im aktuellen Datenkontext vor.
Schmelz- oder Zersetzungspunkt
Kein experimentell etablierter Wert für diese Eigenschaft liegt im aktuellen Datenkontext vor.
Löslichkeit in Wasser
Monobasisches Natriumphosphat-Monohydrat ist als ionisches Salz leicht in Wasser löslich; die Lösung führt zu freien \(\ce{Na+}\)-Ionen, \(\ce{H2PO4^-}\)-Ionen und Lösungsmittelwasser. Der Feststoff wird als leicht deliqueszent und hygroskopisch beschrieben, was mit starken Ion-Dipol-Wechselwirkungen und einem umfassenden Wasserstoffbrückennetzwerk im hydratisierten Gitter übereinstimmt. Das Löslichkeitsverhalten wird von der ionischen Dissoziation und den anschließenden Säure-Base-Gleichgewichten des Phosphats in der wässrigen Phase dominiert.
Lösungs-pH (Qualitatives Verhalten)
In wässriger Lösung ist das vorherrschende Anion \(\ce{H2PO4^-}\), sodass die Lösungen gegenüber neutralem Wasser sauer sind und als saure Komponente in Phosphatpuffersystemen wirken können. Die Substanz dient daher als pH-einstellendes und pufferspezifisches Reagenz in sauren bis annähernd neutralen Formulierungen, wenn sie mit geeigneten Mengen der konjugierten Base (\(\ce{HPO4^{2-}}\)) kombiniert wird.
Chemische Eigenschaften
Säure-Base-Verhalten
Als Mononatriumsalz der Phosphorsäure ist die primär gelöste Spezies \(\ce{H2PO4^-}\), welche ein sauren Proton behält und in Lösung ein Proton abgeben (als Säure wirken) oder über das Phosphatgleichgewicht aufnehmen kann, wenn sie mit stärkeren Säuren oder Basen kombiniert wird. Daher ist die Verbindung als Puffer in Systemen nützlich, in denen die Säurekontrolle im leicht sauren Bereich erforderlich ist. Der Feststoff ist die hydratisierte Form und gibt beim Trocknen oder bei erhöhter Temperatur Wasser ab, wobei er unter geeigneten Bedingungen in niedrigere Hydratationsstufen oder das anhydrische Salz übergeht.
Reaktivität und Stabilität
Das Material ist unter normalen Lagerbedingungen im Labor und in der Industrie chemisch stabil, sofern es trocken und vor atmosphärischer Feuchtigkeit geschützt gelagert wird. Es neigt nicht zu oxidativem Zerfall; chemische Reaktivität wird von Säure-Base-Interaktionen und Salzmetathese (Ionenaustausch) mit anderen Kationen oder Anionen bestimmt. Kontakt mit starken Basen wandelt \(\ce{H2PO4^-}\) in basischere Phosphatarten um, während konzentrierte Säuren das Phosphat zu Phosphorsäureformen protonieren. Der hydratisierte Feststoff nimmt Feuchtigkeit aus feuchter Luft auf (hygroskopisch/deliqueszent Verhalten).
Molekulare und ionische Parameter
Formel und Molekulargewicht
- Molekulare Formel: \(\ce{H4NaO5P}\)
- Molekulargewicht: 137.99 (berichtet)
Bestehende Ionen
Der Feststoff wird korrekt als hydratisierte ionische Struktur beschrieben, bestehend aus:
- Natriumkation: \(\ce{Na+}\)
- Dihydrogenphosphatanion: \(\ce{H2PO4^-}\)
- Kristallwasser: \(\ce{H2O}\)
Diese Einheiten bilden ein ionisches Kristallgitter, das durch elektrostatische Wechselwirkungen und Wasserstoffbrücken stabilisiert wird.
Identifikatoren und Synonyme
Registrierungsnummern und Codes
- CAS-Nummer: 10049-21-5
- EC-Nummer: 600-102-0
- UNII: 593YOG76RN
- ChEBI: CHEBI:114249
- InChIKey:
BBMHARZCALWXSL-UHFFFAOYSA-M - InChI:
InChI=1S/Na.H3O4P.H2O/c;1-5(2,3)4;/h;(H3,1,2,3,4);1H2/q+1;;/p-1 - SMILES:
O.OP(=O)(O)[O-].[Na+]
Synonyme und gebräuchliche Namen
Geläufige Synonyme und alternative Namen für diese Substanz umfassen (Auswahl): Monobasisches Natriumphosphat Monohydrat; Natrium-Dihydrogenphosphat Monohydrat; Mononatriumphosphat Monohydrat; Phosphorsäure, Mononatriumsalz, Monohydrat; Natriumphosphat Monohydrat; Natrium-Dihydrogenphosphat Monohydrat; H4NaO5P.
Industrielle und kommerzielle Anwendungen
Funktionelle Rollen und Anwendungsbereiche
Monobasisches Natriumphosphat Monohydrat wird breit eingesetzt als Säuerungsmittel, Komplexbildner, Puffersubstanz und Phosphatquelle in Lebensmittel-, Formulierungs- und Industrieanwendungen. Es findet Verwendung in der Lebensmittelverarbeitung (Säuerungsmittel/Komplexbildner), in manchen Backpulverformulierungen, in der Wasserbehandlung (z. B. Kesselwasseraufbereitung als Phosphatquelle), in Tierarzneimitteln (Harnansäuerer) sowie als Bestandteil oder Hilfsstoff in verschiedenen pharmazeutischen Formulierungen. Im Labor- und Bioprozessbereich wird es als Reagenz und Pufferbestandteil für biochemische und molekularbiologische Arbeitsabläufe verwendet.
Typische Anwendungsbeispiele
Repräsentative Verwendungen umfassen:
- Bestandteil in Phosphatpuffersystemen für biochemische Assays und Zellkulturmedien (in Kombination mit basischen Phosphaten zur Einstellung des Ziel-\(\mathrm{pH}\)).
- Säuerungsmittel und Komplexbildner in Lebensmittel- und Futtermittelformulierungen.
- Kesselwasser- und industrielle Wasserbehandlung als Phosphatzusatz.
- Bestandteil in bestimmten pharmazeutischen Produktformulierungen und veterinärmedizinischen Zubereitungen.
- Reagenzienqualität für analytische Chemie und molekularbiologische Anwendungen; zellkultur- und molekularbiologische Qualitäten sind kommerziell für Laboranwendungen erhältlich.
Wenn eine kurze Anwendungszusammenfassung erforderlich, aber im vorliegenden Datenkontext nicht verfügbar ist, wird diese Substanz in der Praxis aufgrund ihrer hohen Wasserlöslichkeit, ihrem Pufferungsverhalten und ihrer geringen organischen Reaktivität, wie oben beschrieben, ausgewählt.
Sicherheits- und Handhabungsübersicht
Gesundheits- und Umweltgefahren
Die Substanz wird allgemein als Reizstoff unter typischen Gefahrenkennzeichnungssystemen eingestuft: Sie kann Haut- und Augenreizungen verursachen und kann bei Einatmen von Staub Reizungen der Atemwege hervorrufen. Gemeldete Gefahrenhinweise im Zusammenhang mit der Handhabung umfassen Codes für Hautreizung (z. B. H315), schwere Augenreizung (H319) und mögliche Atemwegsreizung (H335) in Benachrichtigungen von Herstellern und behördlichen Einreichungen. Der Feststoff wird als weiß, geruchlos und leicht deliqueszent beschrieben; die Staubentwicklung sollte minimiert werden, um die Exposition durch Einatmen zu reduzieren.
Lager- und Handhabungshinweise
In dicht verschlossenen Behältern an einem kühlen, trockenen und gut belüfteten Ort lagern, um Feuchtigkeitsaufnahme und Verklumpen zu verhindern. Vor Feuchtigkeit und Kontaminationsquellen schützen. Angemessene technische Schutzmaßnahmen und persönliche Schutzausrüstung verwenden: Staubkontrolle, Augenschutz, chemikalienbeständige Handschuhe und Atemschutz, wenn mit Staub- oder Aerosolbildung zu rechnen ist. Kontakt mit starken Basen und reaktiven Metallen vermeiden, da Salzmetathese oder andere unerwünschte Reaktionen auftreten können. Für detaillierte Gefahr-, Transport- und Regulierungsinformationen sollten Anwender das produktspezifische Sicherheitsdatenblatt (SDS) und die lokale Gesetzgebung konsultieren.
