焦磷酸盐的英文是pyrophosphate,一般来说焦磷酸盐是H 4 P 2 O 7 焦磷酸的盐类,是一种缩合磷酸盐。焦磷酸盐有正盐和酸式盐两类。正盐如焦磷酸钠Na 4 P 2 O 7 、焦磷酸钾K 4 P 2 O 7 等。
通常情况下,焦磷酸盐在磷的 含氧酸 形成的盐中有着最大的 溶解度 ;另外,它还是一种良好的络合剂。
焦磷酸盐在工业上常用作食品添加剂。实验表明焦磷酸盐能够对肉类食物的肌肉蛋白起保水作用,其原理是焦磷酸盐增大了 蛋白质 的离子强度,使得离子排斥作用增强,蛋白质之间空间增加。焦磷酸盐还能起明显地改善 肉丸 的破裂特性、硬度等特点,并减小其蒸煮损失。
化学性质
在酸性溶液下磷酸 官能团 的结构式。在碱性的溶液下,该官能团会释放两个氢原子,并离化 磷酸盐 带有-2的形式电荷。磷酸盐离子是一个多原子的离子,其实验式是PO43−,而分子量是94.97。它包含一个磷原子,并由四个氧原子所包围,形成一个正四面体。磷酸盐离子带有-3的形式电荷,且是磷酸氢盐离子(HPO42−)的共 轭 碱;磷酸氢盐离子则是磷酸二氢盐离子(H2PO4−)的共轭碱;而磷酸二氢盐离子又是磷酸(H3PO4)的共轭碱。它是一个超价分子(磷原子在其价壳层有着10个电子)。磷酸盐亦是一个 有机磷化合物 ,其 化学式 为OP(OR)3。
除了一些 碱金属 外,大部份 磷酸盐 ,在标准状态下,都是不可溶于水的。
在稀释的 水溶液 中,磷酸盐以四种形式存在。在 强碱 环境下,磷酸盐离子(PO43−)会较多;而在 弱碱 的环境下,磷酸氢盐离子(HPO42−)则较多。在 弱酸 的环境下,磷酸二氢盐离子(H2PO4−)较为普遍;而在强酸的环境下,则水溶的磷酸( H3PO4 )是主要存在的形式。
形成分布
磷酸盐是元素磷自然产生的形态,在多种磷酸盐矿物中可以找到。元素的磷或是 磷化物 是很难发现的(只有极少量在 陨石 中可以找到)。在矿物学及 地质学 , 磷酸盐 是指含有磷酸盐离在酸性溶液下磷酸 官能团 的结构式。
在 北美洲 最大型的 磷矿粉 矿床位于 美国 的 佛罗里达州 中部、爱德荷州的索达斯普陵、 北卡罗来纳州 沿岸区域。而其次的是位于 蒙大拿州 、 田纳西州 、 佐治亚州 及 南卡罗来纳州 近 查尔斯顿 。 瑙鲁 这个细少的岛国就曾经是有着大量高质素的磷酸盐矿产,但现时已被大量挖掘。磷矿粉亦可以在 纳弗沙岛 、 摩洛哥 、 突尼斯 、 以色列 、 多哥 及 约旦 找到,这些地方亦有大量的 磷酸盐 矿业。
在生物中,磷是以溶液中游离的 磷酸盐 离子的形态出现,称为“ 无机磷酸盐 ”,这是要与其他在 磷酸酯 中的磷酸盐作出区别的。无机磷酸盐是会以Pi来表示,它可以是由焦磷酸盐(以PPi来表示) 水解 而得
但是,磷酸盐最普遍是以一磷酸腺 ( AMP )、 5'-二磷酸腺苷 ( ADP )、 三磷酸腺苷 ( atp )、 脱氧 核糖核酸 ( DNA )及核糖核酸( RNA )的形式出现,且可以经由水解ADP或ATP而被释放出来。对于其他的二磷或三磷 核苷 亦有相似的反应。在ADP及ATP,或其他二磷及三磷核苷中的磷酸 酐 键,包含着大量的能量,所以它们在生物中有着重要的地位。它们一般会被称为高能磷酸磷,就像在肌肉组织中的 磷酸肌酸 一样。一些如 膦 的化合物在有机化学上亦会被使用,但它却似乎没有自然的相应物。
由于 磷酸盐 对生物的重要性,所以在生态学上,它是高度被采集。因此,它在环境中往往是限量试剂,而它的可得性则决定生物成长的速度。将大量的磷酸盐加入缺乏磷酸盐的环境或微生物环境中,会对生态有着重大的影响。例如,某一种生物的瀑涨会使其他生物死亡,及某种生物数量的减少会令如氧等资源的缺乏等(参 富营养化 )。在污染的问题下,磷酸盐是总溶解固体量(一种主要的水质指标)的主要成份。
产品分类
有正盐和 酸式盐 两类。正盐如 焦磷酸钠 Na4P2O7、 焦磷酸钾 K4P2O7等。酸式盐如 焦磷酸二氢二钠 Na2H2P2O7等。
用于制洗涤剂、软水剂,并用于电镀等。
正盐可由磷酸氢盐制得。酸式盐可由磷酸二氢盐制得。
磷酸盐 可分为 正磷酸盐 和缩 聚磷酸盐 :在 食品加工 中使用的磷酸盐通常为 钠盐 、 钙盐 、 钾盐 以及作为营养强化剂的 铁盐 和锌盐,常用的食品级磷酸盐的品种有三十多种, 磷酸钠 盐是国内食品磷酸盐的主要消费种类,随着食品加工技术的发展, 磷酸三钾 盐的消费量也在逐年上升。
磷酸盐可分为正磷酸盐和 偏磷酸盐 :
正磷酸盐
五价磷 含氧酸 的盐类,包括正 磷酸盐 、焦磷酸盐和偏磷酸盐,通常指正磷酸盐。正磷酸是 三元酸 ,有三种 正磷酸盐 :①磷酸二氢盐MH2PO4,又称一代磷酸盐,都溶于水;②磷酸氢盐MHPO4,又称二代磷酸盐;③ 正磷酸盐 M3PO4,又称三代磷酸盐。后二者除钠、钾、 铵盐 外一般不溶于水。M除为一价金属外,也可以是其他价态的金属, 、钙的磷酸二氢盐和氢盐都是重要的肥料成分。 磷酸二氢钠 NaH2PO4 用于控制溶液的氢离子浓度; 磷酸氢二钠 Na2HPO4用于水处理,作为多价金属的 沉淀剂 ; 磷酸钠 用于制造肥皂和洗涤剂。
焦磷酸 是 四元酸 ,有四种焦磷酸盐:其中M2H2P2O7和M4P2O7型是常见的,M3HP2O7型较少,MH3P2O7型很少。
偏 磷酸盐 通常是聚成环状的化合物,通式是(MPO3)n,常见的有二聚偏磷酸盐(六元环)和四聚偏磷酸盐(八元环),多聚偏磷酸盐不具备确定的 晶体结构 ,又称磷酸盐玻璃体。 六偏磷酸钠 是最常见的 磷酸盐 玻璃体,它没有固定的 熔点 ,在水中的 溶解度 不定, 水溶液 的pH在5.5~6.4之间,实际是一个具有20~100个PO3单元的长链化合物。链型磷酸盐可做锅炉用水的处理剂、 颜料 分散剂 、泥浆分散剂和金属防腐剂。