Фосфат натрия, монобазный, моногидрат (10049-21-5) Физико-химические свойства
Фосфат натрия, монобазный, моногидрат
Монобазный фосфат натрия моногидрат — неорганическая буферная соль, широко применяемая для контроля pH, приготовления буферных растворов и формулирования в промышленном, лабораторном и фармацевтическом производстве.
| Номер CAS | 10049-21-5 |
| Семейство | Металлические фосфаты |
| Типичная форма | Белое кристаллическое твердое вещество (моногидрат) |
| Распространённые сорта | EP, Reagent Grade, Technical Grade |
Монобазный фосфат натрия моногидрат является неорганической ионной солью из семейства фосфатов, формально — моносодиевая соль ортофосфорной кислоты с одним эквивалентом кристаллизационной воды. Структурно существует как гидратированное ионное соединение, содержащее катион натрия и анион дигидрофосфата вместе с молекулой кристаллизационной воды; эмпирическая формула — \(\ce{H4NaO5P}\). С электронных позиций анион \(\ce{H2PO4^-}\) представляет собой тетраэдрический оксоанион фосфора (формально PO4), несущий один кислотный протон; кристаллическое вещество стабилизируется ионными взаимодействиями и расширенной сетью водородных связей, включающей воду гидратации.
Соединение проявляет свойства хорошо растворимой в воде неорганической соли, образующей кислые водные растворы из-за присутствия аниона дигидрофосфата, и обычно используется в качестве слабо кислого компонента в фосфатных буферных системах. Соединение полярно и гигроскопично (слегка дилисцентно), обладает высокой способностью к донорству и акцепции водородных связей, обусловленной присутствием дигидрофосфата и воды, что лежит в основе его высокой растворимости в воде и частого применения в аналитической химии и биологических исследованиях. Окислительное разложение при нормальных условиях хранения не имеет значения; гидролиз отражает кислотно-основное равновесие системы фосфатов, а не разрыв ковалентных связей.
Распространённые коммерческие сорта данного вещества включают: EP, Reagent Grade, Technical Grade.
Основные физические свойства
Плотность
Экспериментально установленные значения данной характеристики отсутствуют в доступных данных.
Температура плавления или разложения
Экспериментально установленные значения данной характеристики отсутствуют в доступных данных.
Растворимость в воде
Монобазный фосфат натрия моногидрат легко растворяется в воде как ионная соль; при растворении выделяются свободные ионы \(\ce{Na+}\), \(\ce{H2PO4^-}\) и молекулы растворителя. Твердое вещество описывается как слегка дилисцентное и гигроскопичное, что соответствует сильным ион-диполным взаимодействиям и обширной сети водородных связей в гидратированной решётке. Растворимость определяется ионным диссоциационным равновесием и последующими кислотно-основными равновесиями фосфатной системы в водной фазе.
pH раствора (качественное поведение)
В водном растворе доминирующим анионом является \(\ce{H2PO4^-}\), поэтому растворы имеют кислую реакцию по сравнению с нейтральной водой и могут выступать в роли кислого компонента фосфатных буферных систем. Вещество служит реагентом для регулирования pH и буферизации в кислых и близких к нейтральным растворах при сочетании с соответствующими количествами сопряжённой основания (\(\ce{HPO4^2-}\)).
Химические свойства
Кислотно-основное поведение
Как моносодиевая соль ортофосфорной кислоты, основным растворённым видом является \(\ce{H2PO4^-}\), сохраняющий кислотный протон и способный отдавать протон в растворе (выступая в роли кислоты) или принимать его в рамках фосфатных равновесий при взаимодействии с более сильными кислотами или основаниями. Это делает соединение полезным в качестве буферного агента в системах, требующих контроля кислотности в слабо кислой области. Твердое вещество является гидратированной формой и при высушивании или нагревании отдаёт воду, переходя в низшие стадии гидратации или безводную соль при соответствующих условиях.
Реакционная способность и стабильность
Материал химически стабилен при нормальных условиях хранения в лабораторных и промышленных условиях, если хранится в сухом виде и защищён от атмосферной влаги. Не склонен к окислительному разложению; химическая реактивность обусловлена преимущественно кислотно-основными взаимодействиями и метатезом солей (ионным обменом) с другими катионами или анионами. Контакт с сильными основаниями превращает \(\ce{H2PO4^-}\) в более основные фосфатные формы, тогда как концентрированные кислоты протонируют фосфат до ортофосфорной кислоты. Гидратированное твердое вещество адсорбирует влагу из влажного воздуха (гигроскопичность, дилисцентность).
Молекулярные и ионные параметры
Формула и молекулярная масса
- Молекулярная формула: \(\ce{H4NaO5P}\)
- Молекулярная масса: 137.99 (по данным)
Составные ионы
Твердое вещество представляет собой гидратированное ионное соединение, состоящее из:
- катиона натрия: \(\ce{Na+}\)
- аниона дигидрофосфата: \(\ce{H2PO4^-}\)
- кристаллизационной воды: \(\ce{H2O}\)
Эти компоненты формируют ионную кристаллическую решётку, стабилизированную электростатическими взаимодействиями и водородными связями.
Идентификаторы и синонимы
Регистрационные номера и коды
- Номер CAS: 10049-21-5
- EC Number: 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+]
Синонимы и распространённые наименования
Распространённые синонимы и альтернативные названия включают (выборочно): фосфат натрия монобазный моногидрат; моногидрат дигидрофосфата натрия; моносодиевый фосфат моногидрат; ортофосфорная кислота, моносодиевая соль, моногидрат; моносодиевый фосфат; дигидрофосфат натрия моногидрат; H4NaO5P.
Промышленные и коммерческие применения
Функциональные роли и отрасли использования
Монобазный фосфат натрия моногидрат широко используется как регулятор кислотности, секвестрант, буферный агент и источник фосфатов в пищевой промышленности, формулировании продуктов и промышленности. Применяется в пищевой переработке (регулятор кислотности/секвестрант), в составе некоторых пекарских порошков, для обработки воды (например, утилизация котловой воды как источник фосфатов), в ветеринарных препаратах (кислотность мочи), а также как компонент или вспомогательное вещество в различных фармацевтических препаратах. В лабораторных и биотехнологических процессах служит реагентом и компонентом буферных систем для биохимических и молекулярно-биологических методов.
Типичные примеры применения
Представительные применения включают:
- Компонент фосфатных буферных систем для биохимических анализов и сред для культивирования клеток (используется в сочетании с двузамещёнными фосфатами для установки целевого \( \mathrm{pH} \)).
- Регулятор кислотности и секвестрант в пищевых и кормовых формулах.
- Добавка в системы обработки котловой и промышленной воды.
- Компонент в определённых фармацевтических продуктах и ветеринарных препаратах.
- Материал реагентного класса для аналитической химии и молекулярной биологии; комби лики для клеточных культур и молекулярной биологии доступны для лабораторного использования.
Если требуется краткое резюме по применению, но оно отсутствует в текущем контексте данных, на практике данное вещество выбирается на основании его высокой водной растворимости, буферных свойств и низкой органической реактивности, как описано выше.
Обзор безопасности и обращения
Опасности для здоровья и окружающей среды
Вещество обычно классифицируется как раздражающее согласно типичным схемам маркировки опасности: оно может вызывать раздражение кожи и глаз, а при вдыхании пыли – раздражение дыхательных путей. Сообщаемые предупреждения о рисках при обращении включают коды для раздражения кожи (например, H315), серьезного раздражения глаз (H319) и возможного раздражения дыхательных путей (H335) в уведомлениях производителей и регистрационных досье. Твердое вещество описывается как белое, без запаха, слабо дилисцентное; следует минимизировать образование пыли для снижения риска ингаляционного воздействия.
Условия хранения и обращения
Хранить в плотно закрытых контейнерах в прохладном, сухом, хорошо проветриваемом месте, чтобы предотвратить поглощение влаги и слеживание. Защищать от влажности и источников загрязнения. Использовать соответствующие технические средства контроля и средства индивидуальной защиты: методы контроля пыли, защиту глаз, химически стойкие перчатки и средства защиты дыхательных путей при возможном образовании пыли или аэрозоля. Избегать контакта с сильными основаниями и реакционноспособными металлами, где возможны обмен ионов (метатез соли) или другие нежелательные реакции. Для получения подробной информации о рисках, транспортировке и нормативных требованиях пользователи должны обратиться к паспорту безопасности материала (SDS), специфическому для продукта, и местному законодательству.
