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三聚磷酸鈉

三聚磷酸鈉(sodium tripolyphosphate)分類代碼 GBl5.003,INS451(i)?;瘜W結構:本品為一類無定形水溶性線狀聚磷酸鹽,兩端以Na2 PO4終止,化學式Na5P3 O10,相對分子質量367.86。常用于食品中,作水分保持劑、品質改良劑、pH調節劑、金屬螯合劑

物理性質

物化性質:白色粉末狀結晶,流動性較好。

密度:Ⅰ型的密度為2.62g/cm3,Ⅱ型的密度為2.57g/cm3。

熔點:622℃。

溶解性:易溶于水,其水溶液呈堿性。20 g/100 mL (20℃)。

化學性質

水合性能

三聚磷酸鈉因生成溫度不同而有高溫型(Ⅰ型)和低溫型(Ⅱ型)之分,其區別在于兩者的鍵長和鍵角不同,Ⅰ型和Ⅱ型產品水合后均生成六水合物Na5P3O10·6H2O,在相同條件下,Ⅰ型水合作用較快產生的熱量高,溶于水時易產生結塊現象,這是由于Ⅰ型結構中存在四配位體的鈉離子,四配位體對水有強親和力,反之Ⅱ型在水中則以很慢的速度生成六水物。

三聚磷酸鈉在室溫下相當穩定,在潮濕的空氣中會緩慢的發生水解反應,***終生成正磷酸鈉,反應如下:Na5P3O10+2H2O→2Na2HPO4+NaH2PO4。

對金屬離子的螯合能力

三聚磷酸鈉與溶于水中的Ca2+、Mg2+、Fe3+等金屬離子有絡合作用,生成可溶性絡合物,如: Na5P3O10+Ca2+→Na3(CaP3O10)+2Na+。

三聚磷酸鈉的絡合能力一般以鈣值表示,即100g磷酸鹽所能絡合鈣離子的克數,理論值為13.4。

緩沖作用

三聚磷酸鈉水溶液呈弱堿性(1%水溶液的PH值約為9.7),它在PH為4.3~14范圍水)中,形成懸濁液(類似乳化液)的作用,即分散作用。三聚磷酸鈉也能使液態、固態微粒更好的溶于液體(如水)介質中,使溶液外觀******透明,好像真溶液一樣,這***是增溶作用。由于三聚磷酸鈉具有以上獨特的性能,使之成為洗衣粉中的一種重要的理想原料。 [3] 

生產工藝

三聚磷酸鈉由磷酸經純堿中和成正磷酸鈉,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,也可用鹽酸的)反應后,經萃取、精制后即得磷酸。熱法是在電爐中將磷礦與焦炭和硅石一起焙燒,磷礦物還原成磷,然后氧化、水合,即得磷酸。

正磷酸鹽制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。

①噴霧干燥-轉爐縮聚二段法:噴霧干燥器為一圓筒,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干燥塔的上部,同時用高壓(4.2MPa)泵將正磷酸鹽的溶液噴入。含水 5%以下的干燥產品不斷從干燥器下部取出。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,噴霧干燥器干燥效率高,干燥物料很均勻,不會發生分層現象。缺點是干燥與縮聚分兩段進行,直接加熱脫水時粉塵損失大。

②干燥-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***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。此法將干燥、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。

技術要求

1. 外觀:白色顆?;蚍蹱?/span>

2. 工業三聚磷酸鈉應符合下表要求(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于95%

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