磷酸二氫鈉 磷酸二氫鈉(Sodium Di hydrogen Phosphate)是一種無機化合物,又名正磷酸二氫鈉,化學式為NaH?PO?。 通常為無味白色結晶粉末,相對分子質量為119.959,易溶于水,不溶于 乙醇 或 乙醚 , pKa 為6.8-7.2,水溶液pH為4.5, 熔點為60°C,沸點為100°C, 密度為1.91g/cm3。 磷酸二氫鈉水溶液為酸性,在室溫下可與水生成結晶化合物—磷酸二氫鈉二水合物。 在225-250°C時生成酸性焦磷酸鈉,在350-400°C時生成 偏磷酸鈉 ,可與氧點燃釋放有毒和腐蝕性氣體(磷氧化物)。 磷酸二氫鈉可以用于化合物的催化合成、環(huán)境領域中的土壤修復、工業(yè)領域的水泥砂改良和食品添加劑等。
基本信息
英文名
Sodium Dihydrogen Phosphate、
Monosodium phosphate
理化性質
物理性質 磷酸二氫鈉是一種無機化合物,通常為無味白色結晶粉末,為無色斜方晶系,相對分子質量為119.959。 具有吸濕性,本身易溶于水,不溶于乙醇或乙醚,在水中溶解度為85 g/100 mL,熔點為60°C, 沸點為100°C, 密度為1.91g/cm3。
化學性質 磷酸二氫鈉水溶液為酸性,pKa為6.8-7.2,水溶液pH為4.5,在室溫下可與水生成結晶化合物—磷酸二氫鈉二水合物。
在225-250°C時生成酸性焦磷酸鈉,在350-400°C時生成偏磷酸鈉,可在氧氣中點燃,釋放出有毒和腐蝕性氣體(磷氧化物)。
制備方法
利用氫氧化鈉或碳酸鈉制備 磷酸二氫鈉可使用磷酸和氫氧化鈉發(fā)生酸堿 中和反應 制得。 將 濕法磷酸 預處理后可以和 氨氣 反應生成 磷酸二氫銨 溶液,向溶液中加入碳酸鈉,經(jīng)濃縮結晶即得磷酸二氫鈉。
有機萃取技術 以煤油稀釋的TBP( 磷酸三丁酯 )為萃取劑,在適當溫度條件下萃取負載磷酸,并加入一定量的氫氧化鈉溶液進行反萃取,反萃取結束后回收有機相,將反萃液水相進行濃縮結晶,即得二水合磷酸二氫鈉。 磷酸二氫鈣與硫酸鈉可以發(fā)生 復分解反應 制備磷酸二氫鈉。 磷酸二氫鈣 水溶液和硫酸鈉水浴加熱后,向溶液中滴加 氫氧化鈉 后過濾,加入過量 碳酸鋇 除去溶液中的硫酸根,將水溶液再次過濾,對其濾液加熱濃縮,待冷卻完成后,即得磷酸二氫鈉。
應用
化工領域
化工合成 磷酸二氫鈉可以作為原料進行脫水,生成 焦磷酸 二 氫鈉,進一步脫水生成偏磷酸鈉等混合物 ,將其急驟冷卻,可得到 六偏磷酸鈉 。 磷酸二氫鈉晶體可以和碳酸鈉混合,在高溫下發(fā)生聚合反應,從而得到 三聚磷酸鈉 。 其在化學合成中常被當做催化劑使用,可以用來催化合成α-呋喃丙烯酸酯,相較于其他催化劑,磷酸二氫鈉具有更加環(huán)保和不影響產(chǎn)物品質的特點。 磷酸二氫鈉還可以和 磷酸氫二鈉 聯(lián)合使用作為一種酯化試劑,與 葡萄糖 發(fā)生反應生成葡萄糖磷酸酯。
酸度緩沖劑 磷酸氫二鈉-磷酸二氫鈉可以作為一種酸度緩沖劑用于 嗜熱鏈球菌 的培養(yǎng),其可以對嗜熱鏈球菌在培養(yǎng)過程中引發(fā)的PH下降 起到很好的緩沖作用,使得嗜熱鏈球菌更好的生長。 在使用高效液相進行電鍍錫添加劑的檢測時,以磷酸二氫鈉緩沖液作為流動相,可以將電鍍錫中 ENSA,EN 不同聚合度的成分進行合理的分離。
醫(yī)藥領域
藥物原料 磷酸二氫鈉可制為注射用藥物阿奇霉素磷酸二氫鈉,其是一種環(huán)大環(huán)內酯類抗生素,具有廣譜抗菌性,針對其注射劑生物利用度低和對酸不穩(wěn)定的特點,其還可以被制為阿奇霉素磷酸二氫鈉凍干粉針,從而加強其效用。
醫(yī)療器械 磷酸二氫鈉可用于制作316 L不銹鋼,進而制為骨板、 骨釘 等醫(yī)療 器械。利用磷酸二氫鈉作為電極水溶液,將316 L不銹鋼腐蝕得到排列有序并呈蜂窩狀的多孔結構,最終得到316 L不銹鋼產(chǎn)品。 磷酸二氫鈉可以和其他化合物聯(lián)用作為萃取劑,通過萃取作用萃取水樣中的藥物殘留。例如磷酸二氫鈉可以和乙醇、 正丙醇 組成多元混合體系,將水樣中的 諾氟沙星 萃取完全。 也可以利用三級逆流萃取技術,使用 乙酸丁酯 作為酯相,利用磷酸二氫鈉的水溶液作為水相,萃取可利霉素粗品得到較純的可利霉素藥品。
食品領域 磷酸二氫鈉也可用作食品添加劑,能夠通過對金屬離子的 螯合作用 ,達到調控pH和離子強度的作用,并且其本身還具有一定的抗菌作用和乳化分散作用,可以用作改良全蛋液凝膠的持水性、硬度、彈性和凝膠色澤, 利用其乳化分散作用,可以使咸蛋黃中的蛋白質和油脂分離加快,提高咸蛋黃的感官評價。 磷酸二氫鈉可以作為一種酯化劑用于磷酸酯板栗淀粉的制作??梢岳昧姿岫溻c在特定條件下催化其發(fā)生 酯化反應 ,從而達到對磷酸酯板栗淀粉改良的目的。 磷酸二氫鈉還可以加入到小麥粉面團 中,磷酸基具有保水性,可以顯著提高穩(wěn)定時間、粉質質量指數(shù)及拉伸參數(shù),改善面粉質量。
工業(yè)領域 磷酸二氫鈉可以用作泡沫混凝土和水泥的改良,在泡沫混凝土的改良生產(chǎn)中,磷酸鹽可以形成磷酸根離子與羥基鎂離子結合,使 硫氧鎂水泥 結構更加緊密,使得其強度和軟化系數(shù)得以提高。 而在對 普通硅酸鹽水泥 糖漿砂的改良中,磷酸二氫鈉可以作為一種 無機鹽 類 緩凝劑 增加其濕強度。一方 面,磷酸二氫鈉可以在水中生成帶電粒子,從而可以和膠體粒子相互作用延緩水泥凝結。另一方面,普通硅酸鹽水泥本身含有氫氧化鈣,而磷酸二氫鈉可以與其生成 磷酸鈣 ,該物質不溶于水,也可起到緩解水泥凝結的作用。 磷酸二氫鈉還可以加入帶水帶銹涂料中,磷酸鹽在游離酸的作用下可以生成磷酸鹽保護膜,能成倍提高漆膜的耐蝕性和耐水性。
環(huán)境領域
土壤修復 磷酸二氫鈉可以用于治理環(huán)境污染,其主要作用于土壤重金屬污染的修復,磷酸二氫鈉可以通過化學吸附、結晶沉淀等作用,將土壤中的重金屬鉛的濃度降低,從而達到修復土壤重金屬污染的目的。 磷酸二氫鈉還能夠用于處理垃圾焚燒產(chǎn)生重金屬污染的處理。垃圾焚燒所產(chǎn)生的飛灰中可以使用磷酸二氫鈉將飛灰進行浸泡處理,磷酸二氫鈉通過螯合作 用將飛灰中的重金屬鉛由不穩(wěn)定態(tài)轉變?yōu)榉€(wěn)定態(tài),并且提高其抗酸堿能力,從而達到治理重金屬污染的目的。
去污劑 磷酸二氫鈉是一種可溶性磷酸鹽,其在水溶液中電離度較高,可以作為一種高效環(huán)保的去污劑,常用于去除礦業(yè)開采中產(chǎn)生廢水中的放射性鈾元素。磷酸二氫鈉在水中生成的磷酸二氫根可以和鈾離子發(fā)生 絡合反應 ,從而形成沉淀以除去廢水中的鈾元素。
其他領域
阻化劑 磷酸二氫鈉可以作為一種鹽類阻化劑,用于滅火等消防安全。 氣煤 和 肥煤 燃燒會釋放出一氧化碳以及其他 烴類 氣體,而磷酸二氫鈉可以通過提高這些氣體的生成溫度,從而降低在煤燃燒過程中的氣體釋放量,達到抑制煤自燃的低溫氧化的作用。同時,使用磷酸二氫鈉對兩種煤處理后,可以將兩種煤的干裂溫度、 著火溫度等進行延后。
HPLC流動相 在檢測 黑糯米酒 中有機酸含量時可以使用磷酸二氫鈉作為流動相,檢測有機酸含量需要緩沖液在波長210 nm附近有較強的吸收,而 磷酸鹽緩沖液 作為一種經(jīng)典緩沖液,其在紫外區(qū)幾乎沒有任何吸收,這大大提升了檢測時的靈敏度需要。 也可以選用0.78%磷酸二氫鈉溶液作為流動相,用以檢測 頭孢克洛 原料中的相關雜質。
農(nóng)肥 磷酸二氫鈉可以作為一種農(nóng)肥噴灑在植物葉面,從提高果實的品質。通過在歐李植物葉面噴灑磷酸二氫鈉溶液,從而起到快速為植物提高磷元素的作用,幫助 植物種子快速成熟,增加其產(chǎn)量,同時還可以增加果實中的 果糖 含量。
檢測方法
沉淀法 可以采用沉淀稱重的方法來測定磷酸二氫鈉的含量。將樣品溶解后加入硝酸溶液,加熱煮沸后放置冷卻,在冷卻過程中加入 喹鉬檸酮 溶液。待溶液完全冷卻后,進行抽濾,并使用水溶液洗滌沉淀,將沉淀干燥冷卻后稱重,經(jīng)計算即可得磷酸二氫鈉含量。
滴定法 本品加水溶解后,加氯化鈉的飽和溶液與酚酞指示液,隨后用氫氧化鈉溶液滴定液滴定樣品溶液,通過酚顏色變化測定使用溶液含量,計算所用氫氧化鈉溶液的含量即得磷酸二氫鈉含量。
安全事宜
健康危害 人體攝入超過推薦劑量的片劑可能會導致嚴重的電解質紊亂,包括 高磷血癥 、 低鈣血癥 、 高鈉血癥 或 低鉀血癥 ,可引起人體脫水和低血容量,并伴有相關的體征和癥狀,情況嚴重可能導致心律失常、癲癇發(fā)作、 腎衰竭 和死亡。腎功能受損或高磷血癥患者不應給予使用。同時,不應將其用于因 尿路感染 而尿液呈堿性的患者,因為堿性尿液中鈣和磷酸鹽濃度升高會增加產(chǎn)生磷酸鈣結石的風險。
預防措施 避免接觸皮膚和眼睛,避免形成灰塵和氣溶膠,在形成灰塵的地方提供適當?shù)呐艢馔L。應按照良好的工業(yè)衛(wèi)生和安全實踐進行處理。在休息前和工作結束時洗手,同時操作時應佩戴手套、穿戴防滲衣物,在工作區(qū)域內發(fā)生點源排放或受管制污染物擴散的任何地方,都應應用局部排氣通風,并減少人員接觸空氣污染物,確保局部通風將污染物排出。
消防安全 磷酸二氫鈉本身不具有 自燃性 ,若發(fā)生火災應使用適合周圍火災類型的滅火劑滅火,但磷酸二氫鈉在高溫下可在氧氣中點燃,并釋放出有毒氣體,可以用水噴灑以達到稀釋有毒氣體的目的,也可使用 干粉滅火劑 和 泡沫滅火劑 ,同時注意疏散人群, 必要時佩戴自給式呼吸器進行滅火。
存儲 磷酸二氫鈉具有吸濕性,并且易溶于水,所以應存放在原裝容器中,保持容器安全密封,且容器應置于干燥通風的地方處。