Fosfato monosódico (MSP)

1. Propiedades físicas

• Apariencia y morfología: El MSP comúnmente existe en tres formas: anhidro, monohidratado ($NaH₂PO₄·H₂O$) y dihidratado ($NaH₂PO₄·2H₂O$). Todos son polvos o gránulos cristalinos blancos, inodoros, con baja higroscopicidad y no se aglomeran fácilmente en ambientes secos. Los productos granulares tienen mejor resistencia mecánica, facilitando el almacenamiento y transporte.

• Densidad y punto de fusión: El MSP anhidro tiene una densidad aproximada de 2.04 g/cm³ y un punto de fusión de 190℃; el monohidratado tiene una densidad de 1.915 g/cm³ y pierde su agua de cristalización al calentarse a 100℃, convirtiéndose en anhidro; el dihidratado tiene una densidad de 1.949 g/cm³, se deshidrata a monohidratado a 100℃ y se descompone al calentarse más a 190℃.

• Solubilidad: Extremadamente soluble en agua; a 25°C, la solubilidad del MSP anhidro es aproximadamente 85.9 g/100 mL de agua. Su solución acuosa es ligeramente ácida (pH aproximadamente 4.1~4.7). Insoluble en solventes orgánicos como etanol y acetona, y su solubilidad aumenta significativamente con la temperatura. Se disuelve rápidamente en agua caliente formando una solución clara.

• Otras propiedades físicas: La solución acuosa de MSP es un electrolito fuerte con excelente conductividad. El MSP cristalino tiene cierto grado de transparencia óptica; el MSP de alta pureza puede usarse para preparar reactivos ópticos simples.

2. Propiedades químicas

• Reacción ácido-base: El MSP es un fosfato débilmente ácido. En su solución acuosa, H₂PO₄⁻ existe en equilibrio de ionización e hidrólisis ($H₂PO₄⁻⇌H⁺ + HPO₄²⁻, $H₂PO₄⁻ + H₂O⇌H₃PO₄ + OH⁻$), con mayor grado de ionización que hidrólisis. Reacciona con bases fuertes formando fosfato disódico ($NaH₂PO₄ + NaOH = Na₂HPO₄ + H₂O$), y con exceso de base puede formar fosfato trisódico. Con ácidos fuertes no muestra neutralización significativa y puede usarse en sistemas tampón ácidos.

• Descomposición térmica: Al calentarse a 190℃, el MSP se descompone en pirofosfato disódico ($2NaH₂PO₄ 190℃ Na₂H₂P₂O₇ + H₂O$); sobre 220℃ forma polifosfatos como el fosfato de sodio meta; a altas temperaturas se descompone en pentóxido de fósforo y óxido de sodio.

• Reacciones de precipitación y complejación: Su solución reacciona con iones metálicos como calcio y magnesio formando sales poco solubles. H₂PO₄⁻ puede formar complejos con metales pesados, útil en galvanoplastia y tratamiento de agua.

• Propiedades tampón: El MSP combinado con fosfato disódico en diferentes proporciones forma soluciones tampón con pH 4.1-9.2, ampliamente usadas en biología y farmacéutica.

3. Estabilidad y seguridad

• Estabilidad: Químicamente estable a temperatura ambiente, no propenso a reacciones redox; almacenable, pero debe evitarse exposición prolongada a altas temperaturas y álcalis fuertes. La humedad puede causar aglomeración sin alterar sus propiedades básicas.

• Toxicidad: Producto químico de baja toxicidad. Contacto o ingestión en pequeñas cantidades no presenta riesgo de intoxicación aguda. Su solución débilmente ácida puede irritar piel y ojos en altas concentraciones. Inhalación prolongada de polvo puede irritar mucosas respiratorias.

• Impacto ambiental: Baja toxicidad para organismos acuáticos, pero vertidos masivos pueden causar eutrofización por exceso de fósforo. Uso excesivo en agricultura puede acidificar suelos y acumular nitrógeno y fósforo, aumentando riesgo de contaminación difusa.