SODIUM FOSFAT: STRUKTUR, SIFAT, SINTESIS, KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The natrium fosfat adalah garam anorganik memiliki satu rumus kimia Na ₃ PO ₄ . Ia juga disebut trisodium phosphate (TSP), atau tribasic sodium phosphate, karena ia sama sekali tidak memiliki kemampuan untuk menyumbangkan ion hidrogen H ⁺ .

Ketika dirujuk dalam bentuk jamak, natrium fosfat, ini mengacu pada seluruh ringkasan garam, terhidrasi atau tidak, yang berasal dari interaksi elektrostatis antara Na ⁺ dan PO ₄ ^3- . Beberapa garam ini bahkan terdiri dari natrium pirofosfat, atau polimer anorganik yang memiliki PO ₄ ^3- sebagai monomernya.

Tonton kaca dengan kristal natrium fosfat. Sumber: Ondřej Mangl

Itulah sebabnya, kecuali spesifikasi dibuat, itu akan selalu mengacu pada Na ₃ PO _4, dan bukan pada NaH ₂ PO4, Na ₂ HPO ₄ , Na ₄ P ₂ O ₇ atau garam lainnya.

Gambar di atas menunjukkan tampilan natrium fosfat, yang memiliki kristal putih yang mirip dengan garam dapur atau garam meja, atau dibeli sebagai bubuk putih yang tampak seperti amorf. Na ₃ PO ₄ mampu membentuk berbagai hidrat, menjadi Na ₃ PO ₄ · 12H ₂ O yang paling banyak dikomersialkan.

Ini ditemukan digunakan terutama dalam industri makanan, dalam deterjen, suplemen olahraga, dan berfungsi sebagai pencahar hiperosmotik.

Struktur kimia

Ion utama natrium fosfat. Sumber: Smolamj via Wikipedia.

Rumus Na ₃ PO _{4 yang sama} menunjukkan bahwa untuk setiap PO ₄ ^3- anion terdapat tiga kation Na ⁺ . Ion-ion tersebut dapat dilihat pada gambar di atas. Perhatikan bahwa PO ₄ ^3- memiliki geometri tetrahedral, dengan atom oksigennya membawa muatan negatif resonan, yang menarik Na ⁺ dari lingkungan.

Demikian pula, rumus Na ₃ PO ₄ menunjukkan bahwa itu adalah garam anhidrat, jadi tidak ada molekul air yang termasuk dalam kristalnya. Gaya tarik elektrostatis antara Na ⁺ dan PO ₄ ^3- akhirnya menghasilkan kristal trigonal putih. Ikatan ioniknya sedemikian rupa sehingga Na ₃ PO ₄ memiliki titik leleh 1583 ºC, jauh lebih tinggi daripada beberapa garam.

Baik Na ⁺ dan PO ₄ ^3- adalah ion yang bisa sangat terhidrasi, tanpa mempengaruhi stabilitas kristal secara negatif.

Karena alasan inilah hidrat juga dapat mengkristal; akan tetapi, titik lelehnya lebih rendah daripada titik leleh garam anhidrat, karena ikatan hidrogen antarmolekul dalam air memisahkan ion dan melemahkan interaksinya. Misalnya pada Na ₃ PO ₄ · 12H ₂ O, titik lelehnya adalah 73,4 ºC, jauh lebih rendah dibandingkan dengan Na ₃ PO ₄ .

Properti

Penampilan fisik

Itu bisa muncul sebagai kristal putih yang ditentukan atau sebagai bubuk atau butiran dengan warna yang sama. Semua kuantitas fisik yang dinyatakan di bawah hanya mengacu _pada garam Na ₃ PO ₄ anhidrat .

Titik lebur

1583 ºC

Titik didih

100 ºC

Kelarutan air

14,5 g / 100 mL pada suhu 25 ºC, karena itu dianggap cukup larut dalam air. Namun, tidak larut dalam pelarut organik seperti etanol dan karbon disulfida.

Massa jenis

2,536 g / cm ³ pada 17,5 ° C.

Stabilitas

Ini adalah padatan higroskopis. Oleh karena itu, harus disimpan sedemikian rupa agar tidak terkena kelembapan.

pH

Ini adalah garam yang sangat basa. Misalnya, larutan berair 0,1% daripadanya sudah memiliki pH 11,5. Properti ini berfungsi untuk digunakan sebagai aditif dalam deterjen.

Perpaduan

Bagaimana natrium fosfat diproduksi atau disintesis? Untuk melakukan ini, kita mulai dengan asam fosfat, H ₃ PO ₄ , atau garam natrium diacid fosfat, NaH ₂ PO ₄ .

Dalam sebagian besar sintesis, H ₃ PO ₄ lebih disukai . Jadi, H ₃ PO ₄ direaksikan dengan basa yang menetralkan ketiga gugus OH-nya, dengan mempertimbangkan bahwa asam ini juga dapat ditulis sebagai PO (OH) ₃ .

Basa berdasarkan preferensi adalah natrium hidroksida, NaOH (di Jerman), tetapi juga layak (dan lebih murah) untuk menggunakan natrium karbonat atau soda abu, Na ₂ CO ₃ (di Amerika Serikat). Persamaan untuk kedua reaksi netralisasi adalah:

Na ₂ CO ₃ + H ₃ PO ₄ → Na ₂ HPO ₄ + CO ₂ + H ₂ O

Na ₂ HPO ₄ + NaOH → Na ₃ PO ₄ + H ₂ O

Perhatikan bahwa saat menggunakan Na ₂ CO ₃ , tidak diperoleh Na ₃ PO ₄ , tetapi Na ₂ HPO ₄ , yang memerlukan netralisasi selanjutnya. Karena media reaksi berair, Na ₃ PO ₄ · 12H ₂ O mengkristal , sehingga harus dikalsinasi untuk menghilangkan kandungan airnya dan dengan demikian menimbulkan garam anhidrat.

Na ₃ PO ₄ · 12H ₂ O ditandai dengan "meleburkan" kristalnya menjadi massa kompak yang sulit dipecah. Semakin kecil ukuran kristal Anda, semakin cepat kristal tersebut terkalsinasi.

Aplikasi

Makanan

Sodium fosfat digunakan sebagai agen effervescent untuk mengembangkan gulungan atau kue kayu manis. Sumber: Pixabay.

Dalam penggunaan natrium fosfat, tidak dapat dihindari untuk mencampurkan Na ₃ PO ₄ atau Na ₃ PO ₄ · 12H ₂ O, karena yang terakhir adalah hidrat yang paling banyak dikomersialkan. Misalnya, salah satu dari keduanya menyumbang ion tak berbahaya (dalam teori) ke makanan yang ditambahkannya, memperkaya dengan fosfat dan meningkatkan salinitasnya pada saat yang bersamaan.

Dalam garam daging, Na ₃ PO ₄ · 12H ₂ O dimasukkan agar tetap segar lebih lama selama penyimpanan. Demikian juga, ditambahkan sebagai zat pengemulsi sehingga campuran minyak-air tidak “memotong”, melainkan tetap bersatu; dan sebagai pengatur pH, karena membantu mengurangi keasaman makanan (termasuk sereal).

Selain itu, digunakan untuk mengentalkan beberapa saus tomat, dan untuk memanggang kue atau roti (gambar atas). Hal terakhir ini disebabkan karena Na ₃ PO ₄ · 12H ₂ O cenderung melepaskan uap air, yang meningkatkan ukuran pori-pori adonan tepung dan volumenya.

Deterjen

Sodium fosfat cukup basa untuk menyabon beberapa lemak atau minyak yang bersentuhan dengannya. Alkalinitasnya kemudian digunakan untuk meningkatkan kerja deterjen, selama permukaan yang akan dihilangkan bukan logam, karena dapat merusaknya.

Namun, produksi deterjen yang diperkaya fosfat telah berkurang karena eutrofikasi danau dan sungai dan, dengan itu, berkembang biaknya alga yang melapisi permukaannya.

Ini juga telah digunakan untuk membuat disinfektan: Na ₃ PO ₄ · 1/4 NaOCl · 11H ₂ O, yang dibuat menggunakan natrium hipoklorit, NaOCl, sebagai pengganti NaOH atau Na ₂ CO ₃ untuk menetralkan H ₃ PO ₄ .

Obat

Na ₃ PO ₄ menginduksi buang air besar dengan bertindak sebagai pencahar hiperosmotik, diperlukan untuk membersihkan usus besar sebelum pasien menjalani kolonoskopi. Di sisi lain, itu juga telah digunakan (ditambahkan) dalam suplemen energi.

Referensi

1. Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik. (Edisi keempat). Mc Graw Hill.
2. Pusat Nasional untuk Informasi Bioteknologi. (2019). Trisodium fosfat. Database PubChem. CID = 24243. Diperoleh dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. Wikipedia. (2019). Trisodium fosfat. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
4. Curran MP & Plosker GL (2004). Larutan natrium fosfat oral: tinjauan penggunaannya sebagai pembersih kolorektal. DOI: 10.2165 / 00003495-200464150-00009
5. Corey Whelan. (22 Desember 2017). Sodium fosfat. Diperoleh dari: healthline.com
6. Jacobs, Joel B. Taborosi, Steve. (2019). Proses untuk produksi trisodium fosfat. Diperoleh dari: freepatentsonline.com
7. MaryAnn Marks. (2018). Mengapa Trisodium Phosphate (TSP) Ditambahkan ke Makanan Kita? Diperoleh dari: theingredientguru.com