Фосфаты натрия

Ортофосфаты (соли ортофосфорной кислоты H₃ PO₄ ): тринатрийфосфат (ортофосфат) Na₃ PO₄ , динатрийфосфат (гидроортофосфат) Na₂ HPO₄ , мононатрийфосфат (дигидроортофосфат) NaH₂ PO₄ . В водных растворах Na₃ PO₄ даёт сильнощелочную среду, Na₂ HPO₄ – слабощелочную (компонент буферных растворов), NaH₂ PO₄ – кислую. Na₂ HPO₄ при нагревании до 120–300 °С теряет воду, переходя в дифосфат Na₄ P₂ O₇ ; дигидроортофосфат NaH₂ PO₄ при плавлении отщепляет воду, переходя в дигидродифосфат Na₂ H₂ P₂ O₇ . Ортофосфаты получают нейтрализацией фосфорной кислоты кальцинированной содой (дигидроортофосфат и гидроортофосфат) или гидроксидом натрия (ортофосфат).

Дифосфаты (пирофосфаты, соли дифосфорной, или пирофосфорной, кислоты H₄ P₂ O₇ ): тетранатрийпирофосфат (пирофосфат) Na₄ P₂ O₇ , тринатрийпирофосфат (гидропирофосфат) Na₃ HP₂ O₇ , динатрийпирофосфат (дигидропирофосфат) Na₂ H₂ P₂ O₇ , мононатрийпирофосфат (тригидропирофосфат) NaH₃ P₂ O₇ . Дифосфаты обычно получают термической дегидратацией гидро- или дигидрофосфатов.

Конденсированные фосфаты могут иметь линейное цепочечное (полифосфаты) или циклическое (метафосфаты или, предпочтительнее, циклофосфаты) строение. Общая формула анионов для полифосфатов [P_x O_3x+1 ]^(x+2)– (где x варьирует от 3 до 10⁶ и выше), для циклофосфатов – [цикло-(PO₃ )_x ]^x– (хорошо изучены циклические олигомеры – цикло-Na₃ P₃ O₉ и цикло-Na₄ P₄ O₁₂ , однако известно, что в некоторых смесях присутствуют и более крупные циклы). В молекулах полифосфатов тетраэдрические фрагменты [PO₄ ] соединены между собой через общий атом кислорода. Состав полифосфатов с длинной цепью приближается к составу циклофосфатов – (NаPO₃ )_x . Среди полифосфатов наибольшее значение имеет олигомерный триполифосфат Na₅ P₃ O₁₀ , который получают нагреванием смеси Na₂ HPO₄ и NaH₂ PO₄ в необходимых стехиометрических соотношениях (объём мирового производства превышает 1 млн т/год). В зависимости от метода синтеза можно получить разные длинноцепочечные полифосфаты; например, нагреванием NaH₂ PO₄ до 500 °С – соль Маддрела (нерастворимые в воде кристаллы), дегидратацией расплава NaH₂ PO₄ при высоких температурах – соль Грэма (гигроскопичное водорастворимое стекло), кристаллизацией расплава NaH₂ PO₄ при температуре 550–560 °С (с затравкой) – соль Курроля (ограниченно растворимые в воде волокна). В водном растворе полифосфаты переходят в циклические олигомеры.

Фосфаты натрия применяют как компоненты моющих средств, умягчители воды, детергенты для очистки металлов, поверхностно-активных веществ в производстве цементов, при обогащении руд флотацией, при бурении нефтяных скважин, как сырьё для производства фосфатных стёкол и пигментов, в текстильной и пищевой промышленности, обработке фотоматериалов и др.