Дигидрофосфат натрия¶

Дигидрофосфат натрия (ортофосфат натрия однозамещённый, мононатрийфосфат, E339(i)) — неорганическое соединение, натриевая кислая соль ортофосфорной кислоты с химической формулой NaH₂PO₄. Представляет собой белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде. Широко применяется в пищевой промышленности в качестве пищевой добавки-регулятора кислотности, эмульгатора и влагоудерживающего агента, а также в медицине, химической промышленности и сельском хозяйстве.

¶Физические и химические свойства

Дигидрофосфат натрия существует в виде безводного соединения (NaH₂PO₄), а также в форме кристаллогидратов: моногидрата (NaH₂PO₄·H₂O) и дигидрата (NaH₂PO₄·2H₂O). Безводная форма представляет собой белый гигроскопичный порошок или гранулы. Кристаллогидраты — бесцветные прозрачные кристаллы.

Основные физико-химические характеристики:

Молярная масса (безводный): 119,98 г/моль.
Плотность (безводный): около 2,04 г/см³.
Температура плавления: безводная форма плавится при разложении (около 200 °C); моногидрат теряет кристаллизационную воду при нагревании до 100–130 °C.
Растворимость в воде: высокая (около 85 г/100 мл воды при 20 °C для безводной формы). Раствор имеет кислую реакцию (pH 1 %-ного водного раствора — около 4,5).
Гигроскопичность: безводная форма гигроскопична, на воздухе поглощает влагу.

При нагревании выше 200 °C дигидрофосфат натрия разлагается с образованием пирофосфата натрия (Na₂H₂P₂O₇), а при дальнейшем нагреве — метафосфата натрия (NaPO₃). В водных растворах диссоциирует на ионы натрия (Na⁺) и дигидрофосфат-ионы (H₂PO₄⁻), которые могут частично гидролизоваться, создавая слабокислую среду.

¶Получение

Дигидрофосфат натрия получают в промышленных масштабах несколькими способами:

Нейтрализация ортофосфорной кислоты гидроксидом натрия или карбонатом натрия (содой) при строгом контроле pH (обычно в диапазоне 4,2–4,6). Реакция: H₃PO₄ + NaOH → NaH₂PO₄ + H₂O (или с содой: 2H₃PO₄ + Na₂CO₃ → 2NaH₂PO₄ + CO₂↑ + H₂O). После упаривания раствора и кристаллизации получают кристаллогидрат.
Взаимодействие фосфата натрия (Na₃PO₄) с ортофосфорной кислотой в стехиометрическом соотношении.
Ионообменный метод — пропускание раствора фосфата через катионит в натриевой форме.

В лабораторных условиях может быть получен растворением оксида фосфора(V) в избытке воды с последующей нейтрализацией щёлочью.

¶Применение

¶Пищевая промышленность

Дигидрофосфат натрия зарегистрирован как пищевая добавка E339(i) и входит в группу фосфатов натрия. Используется в качестве:

Регулятора кислотности — поддерживает заданный pH в продуктах (например, в плавленых сырах, сухих сливках, напитках).
Эмульгатора и стабилизатора — предотвращает расслоение жиров и водной фазы в колбасных изделиях, паштетах, соусах.
Влагоудерживающего агента — связывает влагу в мясных и рыбных продуктах, увеличивая их выход и сочность.
Разрыхлителя — входит в состав сухих смесей для выпечки (в комбинации с содой).

Допустимая суточная доза (ДСП) для фосфатов натрия, включая дигидрофосфат, установлена ВОЗ на уровне 70 мг/кг массы тела (в пересчёте на фосфор). Избыточное потребление фосфатов может нарушать кальциево-фосфорный обмен, поэтому в ряде стран (включая Россию) нормируется содержание фосфатов в продуктах.

¶Медицина и фармакология

В фармацевтической промышленности дигидрофосфат натрия используется:

Как компонент буферных растворов (например, фосфатно-солевого буфера, PBS) для поддержания стабильного pH в лекарственных формах и биологических образцах.
В составе слабительных средств (в комбинации с другими фосфатами) для очищения кишечника перед колоноскопией — например, препарат «Флит Фосфо-сода».
Как вспомогательное вещество в таблетках и порошках для регулирования pH.

¶Химическая промышленность

В химическом производстве дигидрофосфат натрия применяется:

Для синтеза других фосфатов (пирофосфатов, метафосфатов).
В качестве компонента моющих средств и чистящих паст (как комплексообразователь и смягчитель воды).
В процессах фосфатирования металлов (для создания защитных покрытий).
Как реагент в аналитической химии (например, для осаждения некоторых катионов).

¶Сельское хозяйство

Дигидрофосфат натрия используется в составе водорастворимых удобрений (как источник фосфора и натрия) и в качестве подкислителя для поливной воды в системах капельного орошения. В ветеринарии — как компонент кормовых добавок для восполнения дефицита фосфора у животных.

¶Другие области

В текстильной промышленности — для фиксации красителей.
В производстве керамики — как компонент глазурей.
В фотографии — в составе проявителей.

¶Безопасность и токсикология

Дигидрофосфат натрия относится к малоопасным веществам (4-й класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76). При попадании на кожу или слизистые оболочки может вызывать слабое раздражение. При вдыхании пыли — раздражение дыхательных путей. При проглатывании в больших количествах (более 10–20 г) возможны тошнота, рвота, диарея, нарушение электролитного баланса.

В пищевых концентрациях (до 0,5–1 % от массы продукта) считается безопасным для здорового человека при соблюдении норм потребления. Людям с заболеваниями почек, сердечно-сосудистой системы или нарушениями фосфорно-кальциевого обмена рекомендуется ограничивать потребление продуктов, содержащих фосфатные добавки.

¶Правовой статус

В Российской Федерации дигидрофосфат натрия (E339) разрешён к применению в пищевой промышленности в соответствии с Техническим регламентом Таможенного союза «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств» (ТР ТС 029/2012). В странах Европейского союза и США также разрешён (GRAS — Generally Recognized as Safe, то есть «общепризнан как безопасный»).

¶Источники

ГОСТ 245-76 «Реактивы. Натрий фосфорнокислый однозамещенный 2-водный. Технические условия».
Химическая энциклопедия: в 5 т. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1995. — Т. 3. — С. 456–457.
Справочник по пищевым добавкам / под ред. А. П. Нечаева. — М.: ДеЛи принт, 2007. — С. 112–115.
Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA). Evaluation of certain food additives and contaminants. — WHO, 2017. — P. 45–48.
ТР ТС 029/2012 «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств».