stringtranslate.com

Hexametafosfato de sodio

El hexametafosfato de sodio ( SHMP ) es una sal de composición Na6 [ ( PO3 ) 6 ] . [ 3 ] El hexametafosfato de sodio comercial es típicamente una mezcla de metafosfatos (fórmula empírica: NaPO3 ) , de los cuales el hexámero es uno, y es usualmente el compuesto al que se hace referencia con este nombre. Tal mezcla se denomina más correctamente polimetafosfato de sodio. Son sólidos blancos que se disuelven en agua.

Usos

El SHMP se utiliza como secuestrante y tiene aplicaciones en una amplia variedad de industrias, incluso como aditivo alimentario , en el que se utiliza con el número E E452i. A veces se añade carbonato de sodio al SHMP para aumentar el pH a 8,0–8,6, lo que produce una serie de productos de SHMP que se utilizan para ablandar el agua y para detergentes .

Un uso importante del hexametafosfato de sodio es como desfloculante en la producción de partículas cerámicas a base de arcilla . [4] [5] [6] [7] También se utiliza como agente dispersante para descomponer la arcilla y otros tipos de suelo para la evaluación de la textura del suelo . [8]

Se utiliza como ingrediente activo en pastas dentales como ingrediente antimanchas y preventivo del sarro. [9]

Aditivo alimentario

Como aditivo alimentario, el SHMP se utiliza como emulsionante . El jarabe de arce artificial, la leche enlatada, los quesos en polvo y las salsas, el queso de imitación, la cobertura batida, las claras de huevo envasadas, la carne asada, los filetes de pescado, la gelatina de frutas, los postres helados, los aderezos para ensaladas, el arenque, los cereales para el desayuno, el helado, la cerveza y las bebidas embotelladas, entre otros alimentos, pueden contener SHMP. [10] [11] [12]

Sal para ablandador de agua

El SHMP se utiliza en los pellets de sal Bright & Soft de la marca Diamond Crystal para descalcificadores de agua en una concentración del 0,03 %. Es el único aditivo además del cloruro de sodio .

Preparación

El SHMP se prepara calentando el ortofosfato monosódico para generar pirofosfato ácido de sodio :

2 NaH 2 PO 4 → Na 2 H 2 P 2 O 7 + H 2 O

Posteriormente se calienta el pirofosfato para dar el correspondiente hexametafosfato de sodio:

3 Na 2 H 2 P 2 O 7 → (NaPO 3 ) 6 + 3 H 2 O

seguido de un enfriamiento rápido.

Reacciones

El SHMP se hidroliza en solución acuosa, particularmente en condiciones ácidas y/o calor, a trimetafosfato de sodio y ortofosfato de sodio . [13]

Historia

El hexametafosfato de sodio es la sal alcalina de uno de los ácidos polimetafosfóricos (ácidos formados por la polimerización de grupos fosfato). [14] El ácido hexametafosfórico fue fabricado por primera vez en 1825 por el químico alemán Johann Frederich Philipp Engelhart (1797-1853). [15] Para su tesis doctoral, Engelhart pretendía determinar si el hierro era responsable del color rojo de la sangre. Para purificar sus muestras de sangre, Engelhart había descubierto que podía coagular la albúmina del suero sanguíneo (proteínas disueltas) tratando la sangre con ácido fosfórico. Esto contradecía los hallazgos del famoso químico sueco Jöns Jacob Berzelius , quien había afirmado que el ácido fosfórico no coagulaba las proteínas solubles en agua como la clara de huevo. [16] Berzelius y Engelhart colaboraron con la intención de resolver la contradicción; Llegaron a la conclusión de que Engelhart había producido una nueva forma de ácido fosfórico simplemente quemando fósforo en el aire y luego disolviendo la sustancia resultante en agua. [17] Sin embargo, no determinaron la composición del nuevo ácido. Ese análisis fue realizado en 1833 por el químico escocés Thomas Graham , quien nombró a la sal sódica del nuevo ácido "metafosfato de sodio". [18] Los hallazgos de Graham fueron confirmados por los químicos alemanes Justus von Liebig y Theodor Fleitmann . [19] En 1849 Fleitmann acuñó el nombre de "ácido hexametafosfórico". [20] [21]

En 1956, el análisis cromatográfico de hidrolizados de sal de Graham (polifosfato de sodio) indicó la presencia de aniones cíclicos que contenían más de cuatro grupos fosfato; [22] estos hallazgos se confirmaron en 1961. [23] En 1963, los químicos alemanes Erich Thilo y Ulrich Schülke lograron preparar hexametafosfato de sodio calentando trimetafosfato de sodio anhidro. [24]

Seguridad

Se reconoce que los fosfatos de sodio tienen una baja toxicidad oral aguda . La EFSA y la FDA de los EE. UU. consideran que las concentraciones de SHMP que no superan los 10 000 mg/L o mg/kg son niveles protectores. Las concentraciones extremas de esta sal pueden causar efectos secundarios agudos por concentraciones excesivas de sodio en el suero sanguíneo, como: “ pulso irregular , bradicardia e hipocalcemia ”. [25]

Referencias

  1. ^ Índice Merck , 12.ª edición, Polimetafosfato de sodio, 8814
  2. ^ "Inventario C&L". echa.europa.eu .
  3. ^ Greenwood, Norman N. ; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann . pág. 530. ISBN 978-0-08-037941-8.
  4. ^ El papel del hexametafosfato de sodio en el proceso de disolución de la caolinita y el caolín F. Andreola; E. Castellini; T. Manfredini; M. Romagnoli. Journal of the European Ceramic Society, volumen 24, número 7, junio de 2004.
  5. ^ Impacto de los dispersantes en el desarrollo de la resistencia mecánica de los refractarios autofluyentes de alúmina-espinela. Sasan Otroj, Mohammad Reza Nilforushan, Arash Daghighi, Reza Marzban. Cerámicas – Silikáty 54 (3) 284–289 (2010)
  6. ^ Efecto de la adición de licuefactor de hexametafosfato de sodio sobre las propiedades básicas de los cementos de fosfato de calcio . S. Hesaraki; A. Zamanian; F. Moztarzadeh. Journal of Biomedical Materials Research Part A. Vol. 88A, No. 2, 2009
  7. ^ Estudio del efecto de la mineralogía de la arcilla en el comportamiento reológico de suspensiones cerámicas mediante un diseño experimental. Afef Jmal Ayadi; Julien Soro; Amel Kamoun; Samir Baklouti. Revista internacional de investigaciones recientes y estudios aplicados 14 (2). Febrero de 2013.
  8. ^ ASTM D422 – 63(2007) Método de prueba estándar para el análisis del tamaño de partículas de suelos.
  9. ^ "Preguntas frecuentes sobre Crest Pro-Health". Archivado desde el original el 19 de noviembre de 2012. Consultado el 20 de noviembre de 2012 .
  10. ^ "Resultados de ingredientes - Hexametafosfato de sodio".
  11. ^ "Aditivos e ingredientes alimentarios - Lista de estados de aditivos alimentarios". Administración de Alimentos y Medicamentos . 26 de agosto de 2021.
  12. ^ "CFR - Código de Regulaciones Federales Título 21".
  13. ^ Van Wazer, John (1958). Fósforo y sus compuestos. Nueva York: Interscience Publishers . Consultado el 7 de abril de 2015 .
  14. ^ Mehrotra, RC (1975). "Síntesis y propiedades de vidrios de polimetafosfato simples y complejos de metales alcalinos". Química Pura y Aplicada . 44 (2): 201–220. doi :10.1351/pac197544020201.
  15. ^ Stanley, Michael (noviembre de 1979) "El trabajo químico de Thomas Graham", tesis doctoral (The Open University, Milton Keynes, Inglaterra, Reino Unido), pág. 151.
  16. ^ Engelhart, Johann Friedrich (1825) "Commentatio de vera materiae sanguini purpureum colorem impertientis natura" [Comentario sobre la verdadera naturaleza de la sustancia de la sangre que imparte su color púrpura] Ph.D. tesis (Universidad de Göttingen, Göttingen, Alemania), (en latín), págs. 40-42.
    • Reseña, en inglés, del Ph.D. de Engelhart. tesis: Engelhart, Johannis Friderici (1827). "Commentatio de vera materiae sanguini purpureum colorem impertientis natura […]". Revista médica y quirúrgica de Edimburgo . 27 : 95-102. Véase pág. 98.
  17. ^ Berzelius (1827). "Sonderbare Verhalten der Phosphorsäure zur Eiweiss" [Extraño comportamiento del ácido fosfórico hacia la clara de huevo]. Annalen der Physik und Chemie . 2da serie (en alemán). 9 : 631–632.
    • Reimpreso en francés: Berzelius (1827). "Manière singulière dont se comporte l'acide phosophorique avec l'Albumine" [Manera singular en que el ácido fosfórico se comporta con la albúmina]. Annales de Chimie et de Phyisique (en francés). 36 : 110-111.
  18. ^ Graham, Thomas (1833). "Investigaciones sobre los arseniatos, fosfatos y modificaciones del ácido fosfórico". Philosophical Transactions of the Royal Society of London : 253–284.Véase pág. 277.
    • Reimpreso en alemán: Graham, Thomas (1834). "Untersuchungen über die arsensauren und phosphorsauren Salze, so wie über die Abänderungen der Phosphorsäure" [Investigaciones de las sales de arsénico y ácido fosfórico, así como de las modificaciones del ácido fosfórico]. Annalen der Physik und Chemie . 2da serie (en alemán). 32 (3): 33–76.
  19. ^ Liebig, Justus (abril de 1838). "Ueber die Constitution der organischen Säuren" [Sobre la composición de los ácidos orgánicos]. Annalen der Pharmacie (en alemán). 26 : 113–189. Véase pág. 142.
    • Reimpreso en francés: Liebig, J. (1838). "Sur la constitution des acides organiques" [Sobre la composición de los ácidos orgánicos]. Anales de Chimié . 2da serie (en francés). 68 : 5–93. Véase pág. 39.
    • Véase también: Stanley (1979) pág. 186ff, nota 162.
  20. ^ Fleitmann, Th. (1849). "Ueber die verschiedenen Metaphorsäuren und zwei neue Säuren derselben Verbindungsproportion" [Sobre varios ácidos metafosfóricos y dos nuevos ácidos de la misma proporción compuesta]. Annalen der Physik und Chemie . 2da serie (en alemán). 78 : 233–260, 338–366.En la página 239, Fleitmann acuñó el nombre Hexametaphosphorsäure (ácido hexametafosfórico).
  21. ^ Griffith, EJ; Buxton, RL (1965). "La preparación y propiedades del anión hexametafosfato de anillo de doce miembros". Química inorgánica . 4 (4): 549–551. doi :10.1021/ic50026a023. ; ver pág. 549.
  22. ^ Van Wazer, JR; Kroupa, E. Karl (1956). "Existencia de fosfatos en anillo superiores al tetrametafosfato". Journal of the American Chemical Society . 78 (8): 1772. doi :10.1021/ja01589a086.
  23. ^ (Thilo y Schülke, 1963a), pág. 1175.
  24. ^ Ver:
    • Thilo, E.; Schülke, U. (1963a). "Darstellung des echten Natrium-hexametafosfatos Na 6 [P 6 O 18 ]" [Preparación de verdadero hexametafosfato de sodio Na 6 [P 6 O 18 ]]. Angewandte Chemie (en alemán). 75 (23): 1175-1176. Código bibliográfico : 1963AngCh..75.1175T. doi : 10.1002/ange.19630752305.
    • Thilo, E.; Schülke, U. (1963b). "Preparación de hexametafosfato de sodio verdadero Na 6 [P 6 O 18 ]". Angewandte Chemie International Edition . 2 (12): 742. doi :10.1002/anie.196307421.
  25. ^ Schrödter, Klaus; Bettermann, Gerhard; Staffel, Thomas; Wahl, Friedrich; Klein, Thomas; Hofmann, Thomas (2008). "Ácido fosfórico y fosfatos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a19_465.pub3. ISBN 978-3527306732.

Enlaces externos