ترايبوليفوسفات الصوديوم (NA5P3O10): التركيب ، الخصائص ، الاستخدامات ، التأثير - كيمياء - 2024

و ترايبوليفوسفيت الصوديوم هو مركب غير عضوي يتكون من خمسة أيونات الصوديوم نا ⁺ والأيونات ترايبوليفوسفيت P ₃ O ₁₀ ^5-. صيغته الكيميائية هي Na ₅ P ₃ O ₁₀. يحتوي أيون ترايبوليفوسفات على ثلاث وحدات فوسفات مرتبطة ببعضها البعض وهو ما يسمى الفوسفات المكثف.

أنيون ترايبوليفوسفيت P ₃ O ₁₀ ^5- لديه القدرة على حبس الأيونات مثل الكالسيوم Ca ²⁺ والمغنيسيوم Mg ²⁺ ، ولهذا السبب يتم استخدام ترايبوليفوسفات الصوديوم كمساعد في المنظفات بحيث تعمل بشكل أفضل في بعض نوع الماء.

ترايبوليفوسفات الصوديوم ص ₅ P ₃ O ₁₀. بن ر 101. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

يستخدم ترايبوليفوسفات الصوديوم أيضًا كمصدر للفوسفور في غذاء حيوانات الرعي وفي علاج بعض أمراض الأنواع الأخرى من الحيوانات. كما أنه يعمل على تكثيف وإضافة نسيج لبعض الأطعمة المصنعة مثل الكريمات والحلويات والجبن.

في الصناعة الزراعية ، يتم استخدامه في الأسمدة الحبيبية لمنعها من الالتصاق معًا ويمكن أن تظل فضفاضة.

على الرغم من وجود مناقشات حول التأثير البيئي لترايبوليفوسفات الصوديوم المضاف إلى المنظفات ، فمن المقدر حاليًا أنه لا يساهم بشكل ملحوظ في الإضرار بالبيئة ، على الأقل من خلال المنظفات.

التركيب الكيميائي

ترايبوليفوسفات الصوديوم هو أحد ما يسمى بالفوسفات المكثف لأنه يتكون من عدة وحدات فوسفات مرتبطة ببعضها البعض. في هذه الحالة ، فإن أيون ثلاثي الفوسفات عبارة عن فوسفات مكثف خطي لأنه يحتوي على بنية خطية من النوع المتسلسل ، مع روابط الفوسفور - الأكسجين - الفوسفور (P - O - P).

التركيب الكيميائي لترايبوليفوسفات الصوديوم. Roland.chem. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

التسمية

- ترايبوليفوسفيت الصوديوم

- ثلاثي فوسفات الصوديوم

- خماسي الصوديوم ثلاثي الفوسفات

- STPP (ثلاثي فوسفات الصوديوم)

الخصائص

الحالة الفيزيائية

عديم اللون إلى مادة صلبة بلورية بيضاء.

الوزن الجزيئي الغرامي

367.86 جم / مول.

نقطة الانصهار

622 درجة مئوية.

كثافة

2.52 جم / سم ³

الذوبان

قابل للذوبان في الماء: 20 جم / 100 مل عند 25 درجة مئوية و 86.5 جم / 100 مل عند 100 درجة مئوية.

الرقم الهيدروجيني

محلول 1٪ من ترايبوليفوسفات الصوديوم له درجة حموضة 9.7-9.8.

الخواص الكيميائية

إنه عامل عزل أيوني ، أي يمكنه حجز الأيونات والبقاء مرتبطًا بها. تشكل مجمعات مع العديد من المعادن.

إذا تم تسخين محلول ثلاثي فوسفات الصوديوم لفترة طويلة ، فإنه يميل إلى التحول إلى الصوديوم Na ₃ PO ₄ أورثوفوسفات.

خصائص أخرى

استرطابي قليلا. إنه يشكل هيدرات ثابتة ، أي مركبات لها جزيئات ماء مرتبطة (دون أن تتفاعل معها) من الصيغة Na ₅ P ₃ O ₁₀ . nH ₂ O حيث يمكن أن يكون n بين 1 و 6.

وفقًا لبعض المصادر ، لا تؤثر كمية 20 مجم من ترايبوليفوسفات الصوديوم في لتر واحد من الماء على رائحة أو طعم أو درجة حموضة الماء المذكور.

الحصول

يتم تحضير ترايبوليفوسفات الصوديوم عن طريق تجفيف الفوسفات (مثل فوسفات أحادي الصوديوم NaH ₂ PO ₄ وفوسفات ثنائي الصوديوم Na ₂ HPO ₄) عند درجات حرارة عالية جدًا (300-1200 درجة مئوية):

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

يمكن الحصول عليه أيضًا عن طريق التكليس المتحكم به (يعني التسخين عند درجة حرارة عالية جدًا) من أورثوفوسفات الصوديوم Na ₃ PO ₄ مع كربونات الصوديوم Na ₂ CO ₃ وحمض الفوسفوريك H ₃ PO ₄.

التطبيقات

في المنظفات

يمتلك ترايبوليفوسفات الصوديوم خاصية تكوين مركبات مع أيونات معينة ، والاحتفاظ بها. كما أن لها خصائص مشتتة لجزيئات الأوساخ وتبقيها في حالة تعليق.

لهذا السبب ، يتم استخدامه على نطاق واسع في تركيبات المنظفات لاحتجاز أيونات الكالسيوم Ca ²⁺ وشل حركة المغنيسيوم Mg ²⁺ في الماء (ما يسمى بالمياه العسرة) ولإبقاء الأوساخ معلقة في الماء.

تتداخل الأيونات المذكورة مع عملية التنظيف. عن طريق محاصرة هذه الأيونات ، يمنع ترايبوليفوسفات هذه الأيونات من الترسب مع عامل التنظيف أو لصق الأوساخ على القماش ، مما يمنع البقعة من الانفصال عنها.

ويقال في هذه الحالة ترايبوليفوسفات الصوديوم "لتليين" الماء. لهذا السبب ، يتم استخدامه في منظفات الغسيل ومنظفات غسالة الصحون الأوتوماتيكية.

نظرًا لأنه يشكل هيدرات مستقرة ، يمكن تجفيف المنظفات التي تحتوي عليها في تركيبتها على الفور عن طريق الرش (رذاذ ناعم جدًا) لتشكيل مساحيق جافة.

مسحوق المنظفات التي قد تحتوي على ترايبوليفوسفات الصوديوم. المؤلف: فرانك هابل. المصدر: Pixabay.

للاستعمال البيطري

يستخدم ترايبوليفوسفات الصوديوم كمكمل في المحاليل السائلة كمصدر للفوسفور للماشية.

يمكن استكمال علف الماشية بترايبوليفوسفات الصوديوم كمصدر للفوسفور. المؤلف: هيرني غوميز. المصدر: Pixabay.

كما أنه يعمل على منع حصوات الكلى في القطط ، والتي يتم تناولها عن طريق الفم لهذه الحيوانات. ومع ذلك ، يجب الانتباه إلى الجرعة لأنها يمكن أن تسبب الإسهال.

يمكن أن يمنع ترايبوليفوسفات الصوديوم بجرعات منخفضة جدًا حصوات الكلى في القطط. المؤلف: سكوت باين. المصدر: Pixabay.

في الطب

تم استخدام ترايبوليفوسفات الصوديوم في تحضير الجسيمات النانوية من أجل النقل المناسب وتوصيل أدوية العلاج الكيميائي ضد السرطان. كما تم استخدامه في الجسيمات النانوية لعلاج الالتهابات الفطرية في الرئتين.

يتم اختبار ترايبوليفوسفات في تحضير المستحضرات الصيدلانية النانوية لعلاج الالتهابات الفطرية في الرئتين. المؤلف: OpenClipart-Vectors. المصدر: Pixabay.

في صناعة المواد الغذائية

يتم استخدامه في منتجات الألبان مثل البودينغ والكريمة المخفوقة والقشدة الحامضة والجبن.

قد تحتوي القشدة الحامضة على ترايبوليفوسفات الصوديوم لتحسين قوامها. المؤلف: Welikodub. المصدر: Pixabay.

في الأطعمة الأخرى ، يتم استخدامه كعامل أيون ، لإعطاء الملمس ، ومثخن وكمواد حافظة.

استخدامات اخرى

- كمثبت بيروكسيد

- في سوائل حفر آبار النفط تعمل كمستحلب ومشتت للتحكم في لزوجة الطين.

- في الزراعة ، يتم استخدامه كعامل مضاد للتكتل لبعض الأسمدة أو المنتجات الزراعية ، وهذا يعني أنه يمنعهم من الالتصاق معًا ويمكن توزيع السماد بسهولة. كما أنها تستخدم في تركيبات مبيدات الآفات المطبقة على زراعة المحاصيل.

مصنع الأسمدة. يضاف ترايبوليفوسفات الصوديوم أحيانًا إلى هذه لمنع التصاق الحبيبات ببعضها البعض. فان توين. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

تأثير بيئي

تم تحديد استخدام منتجات الفوسفات كأحد العوامل المساهمة في زيادة المغذيات للمياه على هذا الكوكب.

التخثث هو النمو المفرط والمتسارع للطحالب وأنواع النباتات المائية التي تؤدي إلى انخفاض حاد في الأكسجين المتاح في الماء ، مما يؤدي إلى تدمير النظام البيئي المتأثر (موت معظم أنواع الحيوانات فيه).

التخثث هو فرط نمو الطحالب في بحيرة أو نهر أو بحر. F. lamiot (عمل خاص). المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

ظهر الجدل في الثمانينيات من القرن الماضي بأن استخدام ترايبوليفوسفات الصوديوم في المنظفات كان يساهم في زيادة المغذيات.

من المعروف اليوم أن الحد من استخدام المنظفات التي تحتوي على ترايبوليفوسفات الصوديوم لن يفيد كثيرًا في القضاء على التخثث ، نظرًا لأن الفوسفات يأتي بكميات أكبر من المصادر الزراعية والصناعية الأخرى.

في الواقع ، هناك دول تعتبر ترايبوليفوسفات الصوديوم مكونًا صديقًا للبيئة في المنظفات وتشجع استخدامه.

المخاطر

يعتبر ترايبوليفوسفات الصوديوم مادة مهيجة للجلد والعين. يمكن أن يؤدي ملامسة العينين إلى إلحاق الضرر بها. يمكن أن يسبب التلامس المطول مع الجلد التهاب الجلد.

إذا تم تناوله بكميات كبيرة ، يمكن أن يسبب الغثيان والقيء والإسهال ، كما يؤدي إلى انخفاض خطير في أيون الكالسيوم في الدم. وقد تسبب في انخفاض نسبة الكالسيوم في العظام في الحيوانات.

يعتبر مركبًا آمنًا طالما تم اتباع معايير التصنيع للمنتج الذي يتم استخدامه فيه.

المراجع

1. Liu، Y. and Chen، J. (2014). دورة الفوسفور. الوحدة المرجعية في أنظمة الأرض وعلوم البيئة. موسوعة علم البيئة (الطبعة الثانية). 4 ، 2014 ، ص 181-191. تعافى من sciencedirect.com
2. المكتبة الوطنية الأمريكية للطب. (2019). ترايبوليفوسفيت الصوديوم. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. تعافى من pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. موخيرجي ، ب. وآخرون. (2017). الإدارة الرئوية لحاملات الأدوية النانوية القابلة للتحلل الحيوي من أجل علاج أكثر فعالية للالتهابات الفطرية في الرئتين: رؤى تستند إلى النتائج الأخيرة. في الأنظمة متعددة الوظائف للتسليم المشترك ، والاستشعار البيولوجي والتشخيص. تعافى من sciencedirect.com.
4. كيرك أوتمير. (1991). موسوعة التكنولوجيا الكيميائية. 4 ^تشرين نيويورك، جون وايلي وأولاده.
5. بوركيت سانت لوران ، جيه وآخرون. (2007). تنظيف الغسيل من المنسوجات. في كتيب تنظيف / تطهير الأسطح. تعافى من sciencedirect.com.
6. بودافاري ، س. (محرر). (تسعة وتسعون وستة وتسعون). مؤشر ميرك. NJ: شركة Merck and Co.، Inc.
7. صلاح الدين ، ن. وجلال أ. (2017). تحسين توصيل أدوية العلاج الكيميائي بواسطة أدوات الدقة النانوية. في الهياكل النانوية لعلاج السرطان. تعافى من sciencedirect.com.