دی سدیم هیدروژن فسفات

دی سدیم هیدروژن فسفات

1-مقدمه

دی سدیم فسفات (DSP) با نام آیوپاک دی سدیم هیدروژن فسفات که با نام های دی سدیم هیدروژن ارتوفسفات, سدیم فسفات دی بازیک, دی بازیک سدیم فسفات و استست (acetest) نیز شناخته می شود ، ترکیبی معدنی با فرمول Na2HPO4 است. این ترکیب یکی از چندین نمک فسفات سدیم است. به طور کلی فسفات سدیم یک اصطلاح عمومی برای انواع نمک های سدیم (Na+) ) و فسفات (PO43-) می باشد. در شیمی، فسفات یک آنیون، نمک یا گروه عاملی است که از اسید فسفریک مشتق شده است. معمولاً به معنای ارتوفسفات است که مشتق شده از اسید اورتوفسفریک H3PO4 است. فسفات یا یون ارتوفسفات    [PO4]3-  از اسید فسفریک با حذف سه پروتون ( H+ ) به دست می‌آید. حذف یک یا دو پروتون باعث ایجاد یون فسفات دی هیدروژن می‌شود  H2PO4-و یون هیدروژن فسفات 2- HPO 4 یون ، می شود. 

بیشتر این نمک ها به دو شکل بی آب (بدون آب) و هیدراته شناخته می شوند. هیدرات ها بیشتر از اشکال بی آب هستند.  دی سدیم هیدروژن فسفات به صورت بی آب و همچنین به اشکال با هیدرات های 2، 7، 8 و 12 شناخته می شود. همه این مواد پودرهایی سفید و محلول در آب هستند. نمک بی آب خاصیت رطوبت سنجی دارد. هیگروسکوپی یا پدیده جذب و نگهداری مولکول های آب، از طریق جذب از محیط اطراف است که معمولاً در دمای معمولی یا اتاق رخ می دهد. اگر مولکول‌های آب در بین مولکول‌های ماده ی مورد نظر ما معلق شوند، ماده مورد نظر می‌توانند از نظر فیزیکی تغییر کنند، به عنوان مثال، تغییر در حجم، نقطه جوش، ویسکوزیته یا برخی دیگر از خصوصیات فیزیکی یا ویژگی‌های ماده می تواند از این قبیل تغییرات باشد. علاوه بر فسفات ها و دی فسفات ها, مواد رطوبت سنج و جاذب دیگری شامل الیاف سلولز (مانند پنبه و کاغذ)، شکر، کارامل، عسل، گلیسرول، اتانول، چوب، متانول، اسید سولفوریک، بسیاری از مواد شیمیایی کود، بسیاری از نمک ها (مانند کلرید کلسیم، پایه هایی مانند هیدروکسید سدیم و غیره) وغیره وجود دارد.

PH محلول آبی دی سدیم هیدروژن فسفات بین 8.0 تا 11.0 است، یعنی محلول آبی این نمگ دارای خاصیت بازی است:

2-تاریخچه

عنصر فسفر اولین بار توسط Hennig Brandt در هامبورگ آلمان در سال 1669 سنتز شد. (هنگامی که او ادرار را تبخیر کرد و باقیمانده را تا زمانی که داغ شد حرارت داد. بخار فسفر درخشان خارج شد و او آن را زیر آب متراکم کرد.) پس از آن اسید فسفریک به طور مستقل به عنوان جزئی از خاکستر استخوان در سال 1770 توسط دو شیمیدان سوئدی، یوهان گوتلیب گان (1745-1818) و کارل ویلهلم شیله (1742-1786) کشف شد. چهار سال بعد، Scheele متوجه شد که اسید را می توان با افزودن اسید نیتریک به فسفر ساخت. پس از کشف اسید بود که آیون های آن یعنی فسفات ها مورد بررسی قرار گرفتند.

3-کاربردها

1-3-صنایع غذایی

از این ماده همراه با تری سدیم فسفات در مواد غذایی استفاده می شود. این محصول در مواد غذایی برای تنظیم pH استفاده می شود. وجود آن از انعقاد و دلمه دلمه شدن در تهیه شیر تغلیظ شده جلوگیری می کند. به همین ترتیب، به عنوان یک افزودنی ضد پف (anti-cake) در محصولات پودری نیز استفاده می شود. همچنین این محصول در دسرها و پودینگ ها استفاده می شود. در محصولات جانبی گندم که به صورت دسر مصرف می شود و برای تسریع زمان پخت و غلیظ شدن پودینگ فوری استفاده می شود. 

2-3-تصفیه آب

از این محصول در واکنش های نرم کردن آب استفاده می شود.(از بین بردن سختی آب). در تصفیه آب، ممکن است تشکیل رسوب کلسیم را به تاخیر می اندازد.

3-3-ملین

فسفات سدیم مونوبازیک و دی بازیک به عنوان ملین سالین برای درمان یبوست یا تمیز کردن روده قبل از کولونوسکوپی استفاده می شود.

4-3- بافر فسفات

دی سدیم هیدروژن فسفات در بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی برای تولید محلول های بافر استفاده می شود. با مخلوط کردن سدیم دی هیدروژن فسفات با محلول دی سدیم هیدروژن فسفات یا افزودن محلول هیدروکسید سدیم می توان یک بافر فسفات با مقدار pH خاص( pH = 6-8) تولید کرد. همچنین در برخی  از داروها به عنوان بافر pH استفاده می شود.

5-3-رطوبت سنج

از نوع بی آب این ماده در تهیه ی رطوبت سنج ها استفاده می شود.

4-واکنش ها

با حرارت دادن دی سدیم فسفات جامد، ترکیب مفید تترا سدیم پیروفسفات به دست می‌آید:

5-روش تولید

می توان این ترکیب را با خنثی سازی اسید فسفریک با هیدروکسید سدیم تولید کرد:

به صورت صنعتی در یک فرآیند دو مرحله ای با بی سولفات سدیم تهیه می شود که سولفات کلسیم را رسوب می دهد:

در مرحله دوم، محلول حاصل از مونوسدیم فسفات تا حدی خنثی می شود:

6-تحقیقات جدید

یکی از شاخه های علم شیمی که امروزه بسیار کاربرد دارد, شاخه سینتیک یا بررسی سرعت و معادله ی سرعت واکنش های شیمایی است که با شناخت و پی بردن به آن ها می توان بسیاری از رخ داد ها را توجیه نمود. در همین زمینه پژوهشی با عنوان "  تعیین معادله های سرعت واکنش های تولید منو و دی سدیم هیدروژن فسفات" در نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران (فارسی) به چاپ رسیده است.

7-روش نگهداری

با توجه به پودری بودن این محصول, نگهداری آن بسیار آسان می باشد. نکته ی مربوط به نگهداری این ماده, نگهداری محصول بی آب آن می باشد که حتما بایستی در مکانی خشک و عاری از رطوبت و در کنار مواد نم گیر نگهداری شود و درب آن کاملا مهر و موم شود تا با جذب آب از محیط, خاصیت آن تغییری نکند.

8- ایمنی

فسفات سدیم تا حدی به دلیل ارزان بودن و غیرسمی بودن آنها در سطوح معمولی مصرف می شوند و محبوب هستند. با این حال، اگر سدیم فسفات خوراکی هنگامی که برای آماده سازی روده برای مورد کولونوسکوپی مصرف می شود، در دوزهای بالا به فرد خورانده شود, ممکن است در برخی افراد خطر آسیب کلیه را به شکل نفروپاتی فسفات ایجاد کند. چندین فرمولاسیون فسفات خوراکی وجود دارد که به طور غیرمجاز تهیه می شوند. داروهای آماده سازی فسفات خوراکی در ایالات متحده کنار گذاشته شده اند، اگرچه شواهدی مبنی تاثیر گذاری مستقیم آن مبهم است. از آنجایی که جایگزین‌های ایمن و مؤثر برای فسفات در دسترس است، استفاده از فسفات ها در برخی زمینه ها رو به افول است.