
Фосфат натрия мононатриевый (ФНМ) — универсальная пищевая добавка, удобрение и промышленный буфер, обеспечивает стабильность текстуры пищи, повышает питательность культур и поддерживает регулирование химических процессов — высокочистый и многосценарийный.
Фосфат натрия мононатриевый (ФНМ) — универсальная пищевая добавка, удобрение и промышленный буфер, обеспечивает стабильность текстуры пищи, повышает питательность культур и поддерживает регулирование химических процессов — высокочистый и многосценарийный.
| Молекулярная формула | NaH₂PO₄.XH₂O (X=0、2) |
| Молярная масса | 156,01 |
| База для контроля качества | HG/T2965-2000 |
| Упаковка | Мешок 25 кг или по запросу клиента |
Физические свойства
Внешний вид и морфология: ФНМ обычно существует в трех формах: безводной, моногидратной (NaH₂PO₄·H₂O) и дигидратной (NaH₂PO₄·2H₂O). Все они представляют собой белый кристаллический порошок или гранулы, беззапахные, с слабой гигроскопичностью и не склеиваются легко в сухом окружении. Гранулированные продукты имеют лучшую механическую прочность, что облегчает хранение и транспортировку.
Плотность и температура плавления: Безводный ФНМ имеет плотность примерно 2,04 г/см³ и температуру плавления 190 °C; моногидрат имеет плотность 1,915 г/см³ и теряет кристаллизационную воду, превращаясь в безводную форму при нагревании до 100 °C; дигидрат имеет плотность 1,949 г/см³, обезвоживается до моногидрата при 100 °C, а при дальнейшем нагревании до 190 °C начинает разлагаться.
Растворимость: Очень хорошо растворим в воде; при 25 °C растворимость безводного ФНМ составляет примерно 85,9 г/100 мл воды. Его водный раствор слабокислый (pH примерно 4,1~4,7). Не растворим в органических растворителях, таких как этанол и ацетон, а его растворимость значительно увеличивается с ростом температуры. Быстро растворяется в горячей воде, образуя прозрачный раствор.
Другие физические свойства: Водный раствор ФНМ — сильный электролит с отличным электропроводством. Кристаллический ФНМ имеет определенную оптическую прозрачность; высокочистый ФНМ может использоваться для приготовления простых оптических реагентов.
Химические свойства
Кислотно-щелочная реакция: ФНМ — слабокислый фосфат. В его водном растворе ион H₂PO₄⁻ находится в равновесии между ионизацией и гидролизом (H₂PO₄⁻⇌H⁺ + HPO₄²⁻, H₂PO₄⁻ + H₂O⇌H₃PO₄ + OH⁻), при этом степень ионизации превышает степень гидролиза. Реагирует с сильными основаниями с образованием гидрофосфата дисодиевого (NaH₂PO₄ + NaOH = Na₂HPO₄ + H₂O), а при избытке основания может дополнительно образовывать тринатрий фосфат. При смешении с сильными кислотами не проявляет значительной кислотно-щелочной нейтрализации и может использоваться как основной компонент кислотных буферных систем.
Термическое разложение: При нагревании до 190 °C ФНМ начинает разлагаться на дигидрогенный пирофосфат дисодиевый (2NaH₂PO₄ при 190 °C → Na₂H₂P₂O₇ + H₂O); при температурах выше 220 °C дальнейшее разложение приводит к образованию полифосфатов, таких как метафосфат натрия; при высоких температурах в конечном итоге разлагается на пятиоксид фосфора и оксид натрия.
Реакции осаждения и комплексообразования: Его водный раствор может реагировать с ионами металлов, такими как кальций и магний, с образованием слаборастворимых солей, таких как дигидрофосфат кальция и дигидрофосфат магния. Одновременно H₂PO₄⁻ может образовывать комплексы с некоторыми ионами тяжелых металлов, что может помочь стабилизировать концентрацию ионов металлов в электроосаждении и очистке воды.
Буферные свойства: ФНМ может быть составлен с гидрофосфатом дисодиевым в различных пропорциях, образуя фосфатные буферные растворы с диапазоном pH 4,1–9,2. Эта буферная система широко используется в биологических экспериментах и фармацевтике.
Стабильность и безопасность
Стабильность: Химически стабилен при комнатной температуре и атмосферном давлении, не склонен к окислительно-восстановительным реакциям и имеет хорошую устойчивость при хранении; однако следует избегать длительного воздействия высоких температур и сильнокислых сред, иначе может произойти разложение или повреждение. Хотя после впитывания влаги может склеиваться, его основные свойства в значительной степени остаются неизменными.
Токсичность: ФНМ — химическое вещество с низкой токсичностью. Небольшие количества контакта или проглатывания не представляют опасности острой токсичности. Однако его водный раствор слабокислый; высокие концентрации могут вызывать легкое раздражение кожи, а при попадании в глаза — раздражение глаз. Длительное вдыхание его пыли может раздражать слизистые оболочки дыхательных путей, вызывая симптомы, такие как сухость горла и кашель.
Воздействие на окружающую среду: ФНМ имеет низкую токсичность для водных организмов, но массовый сброс в водные объекты может вызвать эвтрофикацию из-за чрезмерного содержания фосфора. Чрезмерное внесение удобрений, содержащих ФНМ, в сельском хозяйстве может привести к кислотности почвы и накоплению азота и фосфора, увеличивая риск нетехнического загрязнения.
Пищевая и напитковая промышленность
Буфер pH и стабилизатор: Это основное применение пищевого ФНМ. ФНМ может быть составлен с гидрофосфатом дисодиевым, образуя фосфатную буферную систему, регулируя значение pH газированных напитков, фруктовых соков, молочных продуктов, желей и других продуктов, стабилизируя вкус и текстуру продукта, и предотвращая расслоение и порчу, вызванные колебаниями pH. В фруктовых соках и консерватах фруктов и овощей также может ингибировать окислительное разложение витамина C, продлевая срок годности продукта.
Улучшитель качества пищи: В производстве мясных продуктов (ветчина, колбаса) и морепродуктов ФНМ может увеличить водоудерживающую способность и эластичность мясных белков, улучшить текстуру продукта и уменьшить потерю влаги в процессе обработки. В выпечке, такой как хлеб и торты, может использоваться в качестве вспомогательного подъемного агента для стимуляции брожения теста и улучшения пористости и текстуры выпечки.
Питательный фортификатор: ФНМ богат фосфором и натрием, может использоваться в детских смесях, спортивных напитках и питательных добавках для пополнения минеральных веществ, необходимых организму человека, и регулирования баланса электролитов, особенно подходит для людей, теряющих электролиты после упражнений и лиц с специальными диетическими потребностями.
Хлорирующий агент и вспомогательный эмульгатор: В молочных продуктах и напитках ФНМ может хелатировать ионы кальция и магния в воде, смягчая воду и предотвращая образование накипи; также может помочь улучшить стабильность эмульсионных систем, предотвращая расслоение масла и воды в продуктах.
Фармацевтическая и биологическая области
Фармацевтические вспомогательные вещества: Фармацевтический ФНМ — часто используемый буфер pH. Может использоваться в пероральных растворах, инъекциях, глазных каплях и других фармацевтических препаратах для стабилизации кислотно-щелочной среды лекарств и продления их срока годности. Также может использоваться как компонент лекарств для лечения мочекаменной болезни, снижая образование кальцийфосфатных камней за счет регулирования pH мочи.
Биологические лабораторные реагенты: ФНМ — основной компонент при приготовлении фосфатно-буферного раствора (ФБР). Может быть составлен с гидрофосфатом дисодиевым в различных пропорциях, образуя буферную систему с диапазоном pH 4,1–9,2. Широко используется в биохимических экспериментах, таких как ферментативные реакции, культивирование клеток, очистка белков и извлечение нуклеиновых кислот, для обеспечения кислотно-щелочной стабильности экспериментальной системы.
Питательные добавки: Может использоваться как компонент пероральных электролитных добавок для облегчения дискомфорта, вызванного гипокалиемией и гипофосфатемией, и для регулирования баланса жидкостей организма.
Область промышленного производства
Химические вещества для очистки воды: Промышленный ФНМ может использоваться в качестве ингибитора накипи и коррозии для циркуляционной охлаждающей воды и котельной воды. Его ионы фосфата могут образовывать слаборастворимые осадки или комплексы с ионами кальция и магния в воде, ингибируя образование накипи. Одновременно его слабокислое свойство может регулировать значение pH воды, смягчая коррозию металлических труб. Часто используется в сочетании с полифосфатами и органофосфонатами для усиления эффекта.
Электроосаждение и поверхностная обработка: В процессах электроосаждения ФНМ может использоваться в качестве буфера и хелатирующего агента в системах никелевого и цинкового покрытия, стабилизируя слабокислую среду электролита, предотвращая гидролиз и оседание ионов металлов, и улучшая однородность, блеск и адгезию покрытия. При фосфатировании металлических поверхностей может использоваться в качестве добавки для улучшения плотности фосфатного пленки и усиления коррозионной устойчивости металлического субстрата.
Сырье для моющих средств и бытовой химии: В промышленных моющих средствах ФНМ может использоваться в качестве фосфорного компонента, хелатируя ионы кальция и магния в воде, смягчая воду и увеличивая моющую силу. В бытовых химических продуктах, таких как зубная паста и шампунь, может использоваться в качестве регулятора pH для поддержания кислотно-щелочной стабильности продуктовой системы и обеспечения эффективности активных компонентов.
Сырье для производства полифосфатов: ФНМ после высокотемпературного кальцинирования может производить полифосфаты, такие как дигидрогенный пирофосфат дисодиевый и метафосфат натрия. Эти продукты являются важным сырьем для пищевых добавок, реагентов для очистки воды и добавок для керамики.
Сельское хозяйство и садоводство
Сырье для водорастворимых удобрений: ФНМ может использоваться как основное сырье для бинарных фосфорно-натриевых удобрений. Может быть составлен с мочевиной, сульфатом калия и т.д., для формирования водорастворимых удобрений и листовых удобрений, подходящих для щелочных почв. Может пополнить фосфор, необходимый культурам, способствовать развитию корневой системы и дифференциации цветочных почек, регулировать pH почвы и улучшать структуру почвы. Особенно подходит для выращивания хлорчувствительных культур (например, табака и цитрусовых).
Кормовые добавки: Кормовой ФНМ может использоваться в качестве добавки источника фосфора в корма для животноводства, повышая его питательную ценность, способствуя развитию костей и репродуктивной функции, и регулируя кислотно-щелочной баланс жидкостей тела животных для повышения выживаемости.
Другие специальные применения
Текстильная и красильно-финишная промышленность: ФНМ может использоваться в качестве буфера и фиксатора в процессах красильно-финишной обработки, регулируя значение pH красильной ванны, стабилизируя дисперсию красителей, улучшая однородность и цветостойкость реактивных и ватных красителей, и уменьшая выцветание.
Керамика и огнеупорные материалы: ФНМ может использоваться в качестве флюса при производстве керамики, снижая температуру спекания заготовки, способствуя консолидации керамики и улучшая гладкость и прочность готового продукта; в огнеупорных материалах может использоваться в качестве связующего вещества для усиления высокотемпературной стабильности огнеупорных кирпичей.
Физические свойства
Внешний вид и морфология: ФНМ существует в трех распространенных формах: безводной, моногидратной (NaH₂PO₄·H₂O) и дигидратной (NaH₂PO₄·2H₂O). Все они представляют собой белый кристаллический порошок или гранулы, беззапахные и бесвкусные, с слабой гигроскопичностью. Не склеиваются легко в сухом окружении. Гранулированные продукты имеют хорошую механическую прочность, облегчая хранение и транспортировку.
Плотность и температура плавления: Безводный ФНМ имеет плотность примерно 2,04 г/см³ и температуру плавления 190 °C; моногидрат имеет плотность 1,915 г/см³ и теряет кристаллизационную воду при 100 °C, превращаясь в безводную форму; дигидрат имеет плотность 1,949 г/см³, сначала обезвоживается до моногидрата при 100 °C, затем начинает разлагаться при нагревании до 190 °C.
Растворимость: Очень хорошо растворим в воде; при 25 °C растворимость безводного ФНМ достигает 85,9 г/100 мл воды, и растворимость значительно увеличивается с ростом температуры. Водный раствор слабокислый, с диапазоном pH 4,1–4,7. Не растворим в органических растворителях, таких как этанол и ацетон, но быстро растворяется и эффективно действует в водных растворах.
Другие свойства: Водный раствор ФНМ — сильный электролит с отличным электропроводством. Высокочистый кристаллический ФНМ имеет определенную оптическую прозрачность и может использоваться как реагент в простых оптических экспериментах.
Химические свойства
Кислотно-щелочные и буферные свойства: ФНМ — слабокислый фосфат. В водном растворе степень ионизации H₂PO₄⁻ превышает степень гидролиза, поэтому он слабокислый. Может вступать в ступенчатую нейтрализационную реакцию с сильными основаниями, сначала образуя гидрофосфат дисодиевый (NaH₂PO₄ + NaOH = Na₂HPO₄ + H₂O), а при избытке основания дополнительно образуя тринатрий фосфат. При сочетании с гидрофосфатом дисодиевым в различных пропорциях может образовать фосфатную буферную систему с диапазоном pH 4,1–9,2, демонстрируя стабильную буферную емкость.
Термическое разложение: При 190 °C ФНМ начинает разлагаться на дигидрогенный пирофосфат дисодиевый (2NaH₂PO₄ ⇌ Na₂H₂P₂O₇ + H₂O); выше 220 °C дальнейшее разложение приводит к образованию полифосфатов, таких как метафосфат натрия; при высокотемпературных условиях в конечном итоге разлагается на пятиоксид фосфора и оксид натрия.
Реакции осаждения и комплексообразования: Его водный раствор может реагировать с ионами металлов, такими как кальций и магния, с образованием слаборастворимых осадков дигидрофосфата; одновременно H₂PO₄⁻ может образовывать стабильные комплексы с некоторыми ионами тяжелых металлов, что может помочь стабилизировать концентрацию ионов металлов в электроосаждении и очистке воды.
Стабильность и безопасность
Стабильность: Химически стабилен при комнатной температуре и атмосферном давлении, не склонен к окислительно-восстановительным реакциям. После впитывания влаги только склеивается, а его основные химические свойства в значительной степени остаются неизменными; однако длительное воздействие высоких температур и сильнокислых сред может вызвать разложение или повреждение, требуя соответствующих защитных мер.
Токсичность: Это химическое вещество с низкой токсичностью; небольшие количества контакта или проглатывания не представляют опасности острой токсичности; высокие концентрации его слабокислого водного раствора могут вызывать легкое раздражение кожи при контакте, а попадание в глаза может вызвать дискомфорт в глазах; длительное вдыхание пыли может раздражать слизистые оболочки дыхательных путей, вызывая симптомы, такие как сухость горла и кашель.
Воздействие на окружающую среду: Хотя он имеет низкую токсичность для водных организмов, массовый сброс в водные объекты может легко привести к чрезмерному содержанию фосфора и вызвать эвтрофикацию. Чрезмерное внесение удобрений, содержащих ФНМ, в сельском хозяйстве может привести к кислотности почвы и накоплению азота и фосфора, увеличивая риск нетехнического загрязнения.