Calcolatore di Massa di Na₂HPO₄
Calcola la massa molare e la quantità di disodio idrogeno fosfato (Na₂HPO₄) in base ai tuoi parametri
Guida Completa al Calcolo della Massa di Na₂HPO₄ (Disodio Idrogeno Fosfato)
Il disodio idrogeno fosfato (Na₂HPO₄) è un sale inorganico ampiamente utilizzato in laboratorio come tampone, in applicazioni farmaceutiche e nell’industria alimentare. Calcolare correttamente la sua massa è fondamentale per preparare soluzioni con precisione, soprattutto in contesti analitici dove la concentrazione deve essere accurata.
1. Proprietà Chimiche Fondamentali di Na₂HPO₄
- Formula chimica: Na₂HPO₄
- Massa molare: 141.96 g/mol (calcolata come: Na×2 + H + P + O×4 = 22.99×2 + 1.01 + 30.97 + 16.00×4)
- Aspetto: Polvere cristallina bianca
- Solubilità in acqua: 79 g/L a 20°C
- pH (soluzione 1%): 8.5-9.5
2. Metodi per Calcolare la Massa di Na₂HPO₄
Esistono diversi approcci per determinare la quantità di Na₂HPO₄ necessaria, a seconda del contesto applicativo:
2.1 Calcolo da Numero di Moli
La formula fondamentale è:
massa (g) = numero di moli (n) × massa molare (M)
Dove:
- Massa molare di Na₂HPO₄ = 141.96 g/mol
- Esempio: Per preparare 0.5 mol di Na₂HPO₄:
0.5 mol × 141.96 g/mol = 70.98 g
2.2 Calcolo da Concentrazione Molare e Volume
Per soluzioni, la formula diventa:
massa (g) = Molarità (M) × Volume (L) × Massa molare (g/mol)
Esempio: Per preparare 2 L di una soluzione 0.1 M di Na₂HPO₄:
0.1 mol/L × 2 L × 141.96 g/mol = 28.39 g
2.3 Correzione per Purezza del Campione
I reagenti commerciali raramente sono puri al 100%. La formula corretta è:
massa da pesare = (massa teorica) / (purezza / 100)
Esempio: Per 50 g di Na₂HPO₄ con purezza del 98%:
50 g / 0.98 = 51.02 g da pesare
3. Applicazioni Pratiche di Na₂HPO₄
Tampone Fosfato (PBS)
Na₂HPO₄ è un componente chiave nei tamponi fosfato salini (PBS), utilizzati in:
- Colture cellulari
- Immunoistochimica
- Purificazione di proteine
Concentrazione tipica: 0.01 M (pH 7.4)
Industria Alimentare
Utilizzato come:
- Regolatore di acidità (E339)
- Agente lievitante
- Stabilizzante in latticini
Limite legale UE: Quantum satis
Applicazioni Farmaceutiche
Presente in:
- Lassativi salini
- Soluzioni per dialisi
- Preparati antiacidi
Dose massima giornaliera: 3.5 g (EFSA)
4. Tabella Comparativa: Na₂HPO₄ vs Altri Fosfati
| Proprietà | Na₂HPO₄ | NaH₂PO₄ | Na₃PO₄ |
|---|---|---|---|
| Formula | Na₂HPO₄ | NaH₂PO₄ | Na₃PO₄ |
| Massa molare (g/mol) | 141.96 | 119.98 | 163.94 |
| pH (soluzione 1%) | 8.5-9.5 | 4.0-4.5 | 11.5-12.5 |
| Solubilità (g/L a 20°C) | 79 | 85 | 150 |
| Applicazione principale | Tampone alcalino | Tampone acido | Detergente |
5. Procedura di Laboratorio per la Preparazione
- Calcolo: Determina la massa richiesta usando il calcolatore sopra.
- Pesatura:
- Utilizza una bilancia analitica (precisione ±0.1 mg)
- Tara il contenitore prima della pesatura
- Evita l’umidità (Na₂HPO₄ è igroscopico)
- Dissoluzione:
- Usa acqua deionizzata (resistività >18 MΩ·cm)
- Aggiungi lentamente il sale sotto agitazione magnetica
- Controlla il pH con un piaccametro calibrato
- Standardizzazione:
- Per applicazioni critiche, titola con HCl 0.1 M usando verde bromocresolo
- Calcola la concentrazione reale: C = (V_HCl × M_HCl) / V_aliquota
6. Errori Comuni e Come Evitarli
| Errore | Causa | Soluzione |
|---|---|---|
| Concentrazione sbagliata | Calcolo errato della massa | Verifica sempre con due metodi indipendenti |
| Precipitazione | pH troppo acido o concentrazione eccessiva | Mantieni pH >7.5 e C <0.5 M |
| Contaminazione biologica | Acqua o contenitori non sterili | Autoclavare soluzioni e vetreria |
| Variazioni di pH | Assorbimento di CO₂ dall’aria | Conservare in contenitori sigillati |
7. Sicurezza e Conservazione
7.1 Scheda di Sicurezza (SDS)
- Classificazione: Non classificato come pericoloso secondo CLP
- Frasi H: H319 (Provoca grave irritazione oculare)
- Consigli P: P280, P305+P351+P338
7.2 Protocolli di Conservazione
- Conservare in contenitori ermetici
- Temperatura: 15-25°C
- Umidità relativa <60%
- Lontano da acidi forti e agenti riducenti
8. Fonti Autorevoli
Per approfondimenti scientifici, consultare:
- National Center for Biotechnology Information (NCBI) – PubChem: Sodium Hydrogen Phosphate
- National Institute of Standards and Technology (NIST) – Dati termodinamici
- European Food Safety Authority (EFSA) – Valutazioni su additivi alimentari
9. Domande Frequenti
Q: Qual è la differenza tra Na₂HPO₄ e NaH₂PO₄?
A: La differenza sta nel numero di idrogeni acidi:
- Na₂HPO₄ ha un idrogeno acido (pKa ≈7.2, tampone a pH 7-8)
- NaH₂PO₄ ha due idrogeni acidi (pKa ≈2.1 e 7.2, tampone a pH 6-7)
Q: Come preparare 1 L di PBS 10×?
A: Protocollo standard:
- NaCl: 80 g
- KCl: 2 g
- Na₂HPO₄: 14.4 g
- KH₂PO₄: 2.4 g
- Portare a volume con H₂O, aggiustare pH a 7.4 con HCl
Q: Perché il mio Na₂HPO₄ forma grumi?
A: Causa e soluzione:
- Umidità: Conservare con essiccante (gel di silice)
- Impurità: Usare grado “ACS reagent” (≥98% purezza)
- Compressione: Setacciare prima dell’uso