三磷酸鈉

三磷酸鈉

由不同的磷酸氫鈉分子縮合而成。又稱三磷酸鈉。因其分子(Na5P3O10)中有5個鈉原子,故俗稱五鈉。三聚磷酸鈉根據實際用途可分為工業三聚磷酸鈉、食品添加劑 三聚磷酸鈉。工業三聚磷酸鈉絕大部分用於合成洗滌劑,少數用於工業用水的軟化處理,不可食用;食品添加劑 三聚磷酸鈉可在食品中添加,適用範圍及限量需符合GB 2760《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》的要求。

基本介紹

  • 中文名:三磷酸鈉
  • 英文名:Sodium Tripolyphosphate)Tripolyphosphate
  • 化學式:Na5P3O10
  • 分子量:367.86
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定義

合成洗滌劑中的一種重要助劑(見洗滌劑用助劑與輔助劑)。由不同的磷酸氫鈉分子縮合而成。又稱三磷酸鈉。因其分子(Na5P3O10)中有5個鈉原子,故俗稱五鈉。三聚磷酸鈉絕大部分用於合成洗滌劑,少數用於食品及工業用水的軟化處理。

產品信息

● 工業三聚磷酸鈉 (STPP)
英文名(Sodium Tripolyphosphate):Tripolyphosphate.
分子式:Na5P3O10
分子量:367.86
● 食品添加劑三聚磷酸鈉 (STPP)
分子式:Na5P3O10
分子量:367.86
規格:FCC(Ⅳ); 客戶要求
包裝:25Kg、50Kg內塑外編袋裝;客戶要求
用途:食品工業中主要用於肉類食品、肉類罐頭、果汁飲料、奶製品、豆乳等品質改良劑。

生產工藝

三聚磷酸鈉由磷酸經純鹼中和成正磷酸鈉,再經縮合而成。生產磷酸的方法有濕法和熱法兩種。濕法是將磷礦無機酸(通常用硫酸,近來已有用鹽酸的)反應後,經萃取、精製後即得磷酸。熱法是在電爐中將磷礦與焦炭和矽石一起焙燒,磷礦物還原成磷,然後氧化、水合,即得磷酸。
正磷酸鹽製取三聚磷酸鈉的工藝則比較簡單,流程短,控制操作方便。主要有兩種方法。
噴霧乾燥-轉爐縮聚二段法:噴霧乾燥器為一圓筒,上部與帶有氣體噴嘴的臥式燃燒器相接。溫度為400~500℃的氣體經燃燒器通入噴霧乾燥塔的上部,同時用高壓(4.2MPa)泵將正磷酸鹽的溶液噴入。含水 5%以下的乾燥產品不斷從乾燥器下部取出。正磷酸鹽混合物在旋轉爐中脫水縮聚成三聚磷酸鈉。此法特點是產品無需進行粉碎,噴霧乾燥器乾燥效率高,乾燥物料很均勻,不會發生分層現象;缺點是乾燥與縮聚分兩段進行,直接加熱脫水時粉塵損失大。
②乾燥-脫水一段法:將料漿噴入旋轉爐,爐內用噴嘴送入熱氣或燃燒石油以加熱。環狀擋板將爐分成火焰段和加熱段。在加熱段中,物料最終脫水縮聚而轉化成三聚磷酸鈉。冷卻筒與旋轉爐連成一體,由冷卻筒出來的粒狀產品在研磨機中磨細,從爐中帶出的少量粉料在旋風分離器中回收。此法將乾燥、脫水和冷卻結合在一個單元設備內進行,使流程大為簡化,熱利用率較高,而且可以減少基建投資,改善勞動條件。

工業

性狀

白色粉末 ,熔點 622 ℃, 易溶於水,對鈣鎂等金屬離子有顯著的螯合能力,能軟化硬水,使懸浮液變成溶液,有弱鹼性,無腐蝕性,是一種無機物表面活性劑,對潤滑油和脂肪有強烈的乳化作用 ,堆密度通常分為低密度 0.35-0.5g/cm3,中密度 0.51-0.65g/cm3 ,高密度 0.66-0.9g/cm3三聚磷酸鈉有 I 型 ( 高溫型 ) 和 II 型 ( 低溫型 ) 兩種結晶形態,二者化學性質相同 ,區別在於熱穩定性吸濕性 I 型高於 II 型,同時二者的溶解度,溶解時水合熱量都不同。

分類

按結構和形狀分為白色粉末無水物(Na5P3O10)和直角平行六面體結晶的六水合物(Na5P3O10·6H2O)。無水物有Ⅰ型和Ⅱ型之分。工業用三聚磷酸鈉實際上是Ⅰ型和Ⅱ型的混合物。Ⅰ型溶解速度快,經水合生成六水合物時熱效應大,在大氣中易吸潮結塊。Ⅱ型吸潮較慢,不易結塊。因此,洗滌劑用三聚磷酸鈉中Ⅰ型含量不宜太高,一般控制在10~30%。

作用

三聚磷酸鈉是洗滌劑中不可缺少的優良助劑,多數洗滌劑中的含量為10~50%。其主要作用可概括為如下幾點。
①對金屬離子的螯合作用:日常洗滌用水中,一般都含有致硬金屬離子(主要是Ca2+、Mg2+)。在洗滌過程中,它們將與肥皂或洗滌劑中的活性物形成不溶性金屬鹽,這樣,不僅使洗滌劑的耗量增加,而且使洗後的織物具有令人不快的暗灰色。三聚磷酸鈉具有螯合致硬金屬離子的優異性能,從而可消除這些金屬離子的不利影響。
②提高膠溶、乳化和分散的作用:污垢中常含有人體分泌物(主要是蛋白質和脂肪類物質),也含有來自外界的沙土、塵埃等。而三聚磷酸鈉對蛋白質具有膨潤增溶作用而起到膠溶的效果;對脂肪類物質則可起到促進乳化的作用;對固體粒子則有分散懸浮作用。
③緩衝作用:三聚磷酸鈉具有較大的鹼性緩衝作用,使洗滌溶液pH值保持在9.4左右,從而有利於酸性污垢的去除。
④防止結塊的作用:粉狀合成洗滌劑具有吸濕性,如存放在濕度較大的地方,就要發生結塊現象。結塊的洗滌劑使用時極為不便。而三聚磷酸鈉吸水後形成的六水合物,具有乾爽的特性。當洗滌劑配方中有大量三聚磷酸鈉時,就能起到防止因吸潮而造成的結塊現象,保持合成洗滌劑的乾爽粒狀。

用途

用作洗滌品助劑,亦可用於石油、冶金、採礦、造紙、水處理等。主要用作合成洗滌劑的助劑,用於肥皂增效劑和防止條皂油脂析出和起霜。對潤滑油和脂肪有強烈的乳化作用,可用於調節緩衝皂液的PH值。工業用水的軟水劑。製革---劑。染色助劑。油漆、高嶺土、氧化鎂、碳酸鈣等工業中配製懸浮時作分散劑。鑽井泥漿分散劑。造紙工業用作防油污劑。食品工業中用於罐頭, 果汁飲料,奶製品 , 豆乳等的品質改良劑,主要供火腿罐頭嫩化, 蠶豆罐頭中使豆皮軟化,亦可用作軟化劑增稠劑

技術要求

1. 外觀:白色顆粒或粉狀
2. 工業三聚磷酸鈉應符合如下要求(GB9983-2004)
項目指標:優等品;一等品 ;合格品
白度,% :≥ 90.0; 85.0; 80.0
五氧化二磷P2O5),%: ≥ 57.0 ;56.5; 55.0
三聚磷酸鈉(Na5P3O10)含量,%:≥ 96.0; 90.0 ;85.0
水不溶物含量,% :≤ 0.10; 0.10 ;0.15
鐵含量(Fe),%: ≤ 0.007 ;0.015; 0.030
PH值(1%溶液) :9.2-10.0
顆粒度: 通過1.00mm試驗篩的篩分率不低於95%。

食品添加劑

分子式:Na5P3O10
相對分子質量:387.86
INS號:451i
CNS號:15.003

執行標準

GB 25566-2010 食品安全國家標準 食品添加劑 三聚磷酸鈉

功能作用

質量要求

項 目
指 標
三聚磷酸鈉(Na5P3O10),w/% ≥
85.0
總磷酸鹽(以P205計),w/%
56.0~58.0
水不溶物,w/% ≤
0.1
氟化物/(mg/kg) ≤
50
砷/(mg/kg) ≤
3
重金屬(以Pb計)/(mg/kg)≤
10
鉛/(mg/kg) ≤
4

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