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【三聚磷酸钠】

商品编号:{2021三聚磷酸钠}

公司名称:{东福环保}

产品类型:【】

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产品描述

三聚磷酸钠(sodium tripolyphosphate)分类代码 GBl5.003,INS451(i)。化学结构:本品为一类无定形水溶性线状聚磷酸盐,两端以Na2 PO4终止,化学式Na5P3 O10,相对分子质量367.86。常用于食品中,作水分保持剂、品质改良剂、pH调节剂、金属螯合剂

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物化性质:白色粉末状结晶,流动性较好。
分子结构图分子结构图 [2]
密度:Ⅰ型的密度为2.62g/cm3,Ⅱ型的密度为2.57g/cm3。
熔点:622℃ 。
溶解性:易溶于水,其水溶液呈碱性。20 g/100 mL (20℃)。
水合性能
三聚磷酸钠因生成温度不同而有高温型(Ⅰ型)和低温型(Ⅱ型)之分,其区别在于两者的键长和键角不同,Ⅰ型和Ⅱ型产品水合后均生成六水合物Na5P3O10·6H2O,在相同条件下,Ⅰ型水合作用较快产生的热量高,溶于水时易产生结块现象,这是由于Ⅰ型结构中存在四配位体的钠离子,四配位体对水有强亲和力,反之Ⅱ型在水中则以很慢的速度生成六水物。
三聚磷酸钠在室温下相当稳定,在潮湿的空气中会缓慢的发生水解反应,最终生成正磷酸钠,反应如下:Na5P3O10+2H2O→2Na2HPO4+NaH2PO4。
对金属离子的螯合能力
三聚磷酸钠与溶于水中的Ca2+、Mg2+、Fe3+等金属离子有络合作用,生成可溶性络合物,如: Na5P3O10+Ca2+→Na3(CaP3O10)+2Na+。
三聚磷酸钠的络合能力一般以钙值表示,即100g磷酸盐所能络合钙离子的克数,理论值为13.4。
缓冲作用
三聚磷酸钠水溶液呈弱碱性(1%水溶液的PH值约为9.7),它在PH为4.3~14范围水)中,形成悬浊液(类似乳化液)的作用,即分散作用。三聚磷酸钠也能使液态、固态微粒更好的溶于液体(如水)介质中,使溶液外观完全透明,好像真溶液一样,这就是增溶作用。由于三聚磷酸钠具有以上独特的性能,使之成为洗衣粉中的一种重要的理想原料。
生产工艺
三聚磷酸钠由磷酸经纯碱中和成正磷酸钠,再经缩合而成。生产磷酸的方法有湿法和热法两种。湿法是将磷矿和无机酸(通常用硫酸,也可用盐酸的)反应后,经萃取、精制后即得磷酸。热法是在电炉中将磷矿与焦炭和硅石一起焙烧,磷矿物还原成磷,然后氧化、水合,即得磷酸。
由正磷酸盐制取三聚磷酸钠的工艺则比较简单,流程短,控制操作方便。主要有两种方法。
①喷雾干燥-转炉缩聚二段法:喷雾干燥器为一圆筒,上部与带有气体喷嘴的卧式燃烧器相接。温度为400~500℃的气体经燃烧器通入喷雾干燥塔的上部,同时用高压(4.2MPa)泵将正磷酸盐的溶液喷入。含水 5%以下的干燥产品不断从干燥器下部取出。正磷酸盐混合物在旋转炉中脱水缩聚成三聚磷酸钠。此法特点是产品无需进行粉碎,喷雾干燥器干燥效率高,干燥物料很均匀,不会发生分层现象。缺点是干燥与缩聚分两段进行,直接加热脱水时粉尘损失大。
②干燥-脱水一段法:将料浆喷入旋转炉,炉内用喷嘴送入热气或燃烧石油以加热。环状挡板将炉分成火焰段和加热段。在加热段中,物料最终脱水缩聚而转化成三聚磷酸钠。冷却筒与旋转炉连成一体,由冷却筒出来的粒状产品在研磨机中磨细,从炉中带出的少量粉料在旋风分离器中回收。此法将干燥、脱水和冷却结合在一个单元设备内进行,使流程大为简化,热利用率较高,而且可以减少基建投资,改善劳动条件。
技术要求
1. 外观:白色颗粒或粉状
2. 工业三聚磷酸钠应符合下表要求(GB9983-2004)
项目指标
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
三聚磷酸钠(Na5P3O10)含量,% ≥ 96.0 90.0 85.0
水不溶物含量,% ≤ 0.10 0.10 0.15
铁含量(Fe),% ≤ 0.007 0.015 0.030
PH值(1%溶液)9.2-10.0
颗粒度通过1.00mm试验筛的筛分率不低于95%

三聚磷酸钠含量分析


(FCC法)
一、试剂制备
  1。乙酸钾缓冲液(pH5.0)取乙酸钾78.5g,溶于1000mL水中,用乙酸调节溶液至pH5.0。加碘化汞数毫克以抑制霉菌生长。
  2。0.3 mol/L氯化钾溶液 取氯化钾22.35g,溶于水,加5mL上述乙酸钾缓冲液,用水稀释至1000mL,混匀。加碘化汞,mg。
  3。0.6 mol/L氯化钾溶液 取氯化钾4.7g,溶于水,加5mL上述乙酸钾缓冲液,用水稀释至1000mL,混匀。加碘化汞,mg。
  4。1mol/L氯化钾溶液 取氯化钾74.5g,用水溶解,加5mL上述乙酸钾缓冲液,加水稀释至1000mL,混合。加碘化汞,mg。
  二、色谱柱
  用一长20~40cm、内径为20~28mm的标准色谱柱,封上一粗孔烧结板,如不各有活栓,则在柱的出口接一段短的聚乙烯软管,再接一只孔径为3~4mm的活栓。
  三、操作
  关上活栓,用水注满烧结板和活栓之间的空间,并连一真空管路至活栓上。用100~200目或200~400目强碱型阴离子交换树脂(Dowex 18)或相似级别的苯乙烯/二乙烯基苯离子交换树脂,与水按1:1制各成浆状液。滗去极细的粒子和泡沫,如此反复2~3次,或直到无细小悬浮物质或泡沫为止。用浆状液灌满色谱柱,打开活栓,经真空吸装树床,至水位略高于树脂床顶部时,立即关闭活栓。在任何情况下均不得使水位低于树脂平面。如此反复进行,至所装树脂高于烧结板15cm为止。取一张紧贴有玻璃纤维的滤纸,放在树脂床的顶部,再取一有孔的聚乙烯皿放在滤纸上面。也可以在树脂床的顶部装上一层松散的玻璃棉。用一橡皮塞塞住柱顶,在橡皮塞的中央插一根长7.6cm的毛细管(内径1.5mm,外径7tnm),伸出塞子底下的长度约12mrn。用一段聚乙烯软管将毛细管和一500mL分液漏斗的下管相联。并将分液漏斗放在柱上面的铁圈中。关闭所有活栓,在分液漏斗中加水100mL,以供洗涤色谱柱。先旋开分液漏斗活栓,然后放开色谱柱活栓,流动速度约5mL/min。当分液漏斗中放完时,先关色谱柱活栓,然后关分液漏斗活栓。
  准确称取预经105℃下干燥4h的试祥约500mg,放入一250mL容量瓶中,用水溶解并定容后混合。取此溶液10.0mL移入分液漏斗,打开两活栓,让溶液流入色谱柱,另用水⒛涮淋洗分液漏斗,弃去洗提液。
  将0.3mol/L氯化钾溶液370mL加入分液漏斗,并让此溶液通过色谱柱,弃去此洗提液。再将0.6mol/L氯化钾溶液250mL加入分液漏斗,让溶液通过色谱柱,将此洗提液收集于一400mL烧杯中。(为保证下一轮操作时有干净的色谱柱,可用1mol/L氯化钾溶液100mL通过该色谱柱,液(TS-148)数滴,用浓氨试液(TS-14)中和该溶液。加1g硝酸铵结晶,搅拌使之溶解,冷却。在搅拌下加人15mL钼酸铵试液(TS-22),并强烈搅拌3min,或间歇搅拌下放置10~15min。用吸滤法过滤烧杯内容物,用一25 mm高的瓷漏斗,其中放6~7mrn厚的纸浆垫层,垫层上面用一层硅藻土悬浮液盖住。烧杯内容物移人滤器后,用1%硝酸钠或硝酸钾溶液分5次、每次10mL洗涤烧杯,并使洗液通过滤器。然后再用此洗液分5次每次5mL洗涤过滤器。将滤垫和沉淀返回人烧杯,用水冲洗漏斗并流人烧杯,再用水稀释至约150mL。通过滴定管滴加0.1mol/L氢氧化钠,至黄色沉淀溶解后,再多加5~6rnl。加酚酞试液(TS-167)数滴,用0.1mol/L硝酸滴定过量的碱。最后用0.1mol/L氢氧化钠滴定到出现粉红色。所加0.1mol/L氢氧化钠的总量减去滴定硝酸所耗量之差,即为磷钼酸盐所消耗的0.1mol/L氢氧化钠的量(V;以mL计)。最后按公式0.533×25V算出样品中三聚磷酸钠(Na5P3O10)的量,以mg计。

三聚磷酸钠分类

按结构和形状分为白色粉末无水物(Na5P3O10)和直角平行六面体结晶的六水合物(Na5P3O10·6H2O)无水物有Ⅰ型和Ⅱ型之分。工业用三聚磷酸钠实际上是Ⅰ型和Ⅱ型的混合物。Ⅰ型溶解速度快,经水合生成六水合物时热效应大,在大气中易吸潮结块。Ⅱ型吸潮较慢,不易结块。因此,洗涤剂用三聚磷酸钠中Ⅰ型含量不宜太高,一般控制在10~30%。 [4] 

三聚磷酸钠安全性

LD50:大鼠经口6500rng/kg(bw);ADI:MTDI70mg/kg(以各种来源的总磷计,FAO/WHO,1994);GRAS:FDA-21CFR173.370;182.6760 [1]  。

三聚磷酸钠用途

三聚磷酸钠工业

用作洗涤品助剂,亦可用于石油、冶金、采矿、造纸、水处理等。主要用作合成洗涤剂的助剂,用于肥皂增效剂和防止条皂油脂析出和起霜。对润滑油和脂肪有强烈的乳化作用,可用于调节缓冲皂液的PH值。工业用水的软水剂。制革---剂。染色助剂。油漆、高岭土、氧化镁、碳酸钙等工业中配制悬浮时作分散剂。钻井泥浆分散剂。造纸工业用作防油污剂。食品工业中用于罐头,果汁饮料,奶制品,豆乳等的品质改良剂,水分保持剂。主要供火腿罐头嫩化,蚕豆罐头中使豆皮软化,亦可用作软化剂和增稠剂。
STPP还存在其不可避免的环境危害,由于本身含磷,容易造成水体富营养化。
由于的限磷政策的出台,三聚磷酸钠在洗涤剂助剂方面的应用逐渐减少,逐步被层状硅酸钠、分子筛等产品代替。

三聚磷酸钠食品行业

水分保持剂、品质改良剂、pH调节剂、金属螯合剂。我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-2011)规定:罐头、果汁(果味型)饮料、植物蛋白饮料,更大使用量为1.0g/kg;乳制品、禽肉制品、肉制品、冰淇淋、方便面,更大使用量为5.0g/kg。复合磷酸盐使用时,以磷酸盐计,罐头肉制品不得超过1.0g/kg;炼乳不得超过0.50g/kg;本品与焦磷酸钠、磷酸钠复合使用时,以磷酸盐计不得超过5g/kg;西式蒸煮,烟熏火腿按GB13101-1991《西式蒸煮,烟熏火腿卫生标准》执行,复合使用时不得超过5g/kg(西式火腿可适当多加,以磷酸盐计为8g/kg。其他使用参考:用于火腿罐头,在适当条件下有利于产品质量的提高,如成品形态完整、色泽好、肉质柔嫩、容易切片、切面有光泽。三聚磷酸钠用于火腿原料肉的腌制,每l00kg肉加3号混合盐(精盐91.65%、砂糖8%、亚硝酸钠0.35%)2.2kg、三聚磷酸钠85g,充分搅拌均匀,在0~4℃冷库中腌制48~72h,效果良好。用于蚕豆罐头生产,可使豆皮软化。许多果蔬有坚韧的外皮,随着果蔬的成熟,外皮愈加坚韧。在果蔬加工热烫或浸泡用水中,加入聚磷酸盐,可络合钙,从而降低外皮的坚韧度。


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