三聚磷酸鈉的技術(shù)指標(biāo)及應(yīng)用

時(shí)間：2023-03-24 09:29:42來(lái)源：food欄目：食品快速檢測(cè) 閱讀：

三聚磷酸鈉的技術(shù)指標(biāo)及應(yīng)用

[db:作者] / 2023-01-11 00:00

三聚磷酸鈉(STPP)

[結(jié)構(gòu)式]

[物化性質(zhì)]三聚磷酸鈉又名磷酸五鈉、三磷酸鈉、五鈉、焦偏磷酸鈉，分子式Na5P3O10。為白色粉末，熔點(diǎn)622℃。易溶于水，在水中逐漸水解生成正磷酸鹽，呈堿性，1%水溶液的pH值為9.7。能與鈣、鎂、鐵等金屬離子絡(luò)合，生成可溶性絡(luò)合物。

[制備方法]

(1)熱法磷酸法

將磷酸(50%～60%)溶液經(jīng)計(jì)量后放入不銹鋼的中和槽內(nèi)，升溫并開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)，在攪拌下緩慢加入純堿進(jìn)行中和反應(yīng)，中和槽內(nèi)維持磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉的比例為2：1。中和后的混合液經(jīng)高位槽進(jìn)入噴霧干燥塔進(jìn)行干燥，經(jīng)干燥后的正磷酸鹽干料由塔底排出，送到回轉(zhuǎn)聚合爐，被爐氣帶走的少部分干料由旋風(fēng)除塵器加以回收。正磷酸鹽干料在聚合爐中于350～450℃下進(jìn)行聚合反應(yīng)，生成三聚磷酸鈉，經(jīng)冷卻、粉碎后，制得三聚磷酸鈉成品。

反應(yīng)方程式如下：

(2)濕法磷酸法

將磷礦粉與硫酸反應(yīng)制得萃取磷酸，用純堿先在脫氟罐中除去其中的氟硅酸，再在脫硫罐中用碳酸鋇除去硫酸根，以降低磷酸中的硫酸鈉含量。然后用純堿進(jìn)行中和。經(jīng)過(guò)濾除去大量的鐵、鋁等雜質(zhì)，再經(jīng)精調(diào)，過(guò)濾，將所得的含一定比例的磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉溶液在蒸發(fā)器中濃縮到符合噴料聚合的要求。把料漿噴入回轉(zhuǎn)聚合爐中，經(jīng)熱風(fēng)噴粉干燥和聚合。再經(jīng)冷卻、粉碎、過(guò)篩后，制得三聚磷酸鈉成品。

(3)燒堿替代純堿

將磷酸加入中和槽，再加入燒堿中和，配制成中和度(氧化鈉與五氧化二磷的摩爾比)為1.667的母液，再用高壓泵送入聚合爐中干燥、聚合，反經(jīng)冷卻、破碎、篩分即得產(chǎn)品。中和反應(yīng)方程式如下：

5NaOH+4H4PO4+nH2O→2Na2HPO4+NaH2PO4+(n+5)H2O

[技術(shù)指標(biāo)]GB/T9983-2004工業(yè)三聚磷酸鈉

[應(yīng)用]三聚磷酸鈉是一種性能優(yōu)秀的無(wú)機(jī)助洗劑，具有良好的綜合、分散、乳化、增溶、抗再沉積、pH緩沖及對(duì)表面活性劑的協(xié)同增效作用，被廣泛應(yīng)用于輕工、日化、食品加工等各個(gè)領(lǐng)域，特別是民用洗衣粉、餐具洗潔精、金屬清洗劑的生產(chǎn)配方中，更是少不了三聚磷酸鈉這一重要成分。

聚磷酸鹽是使用最早、最廣泛、最經(jīng)濟(jì)的冷卻水緩蝕劑之一，除了作為緩蝕劑用外，還可作為阻垢劑使用。單獨(dú)使用時(shí)，使用濃度在pH6.0～7.0時(shí)為20～40mg/L，在pH7.5～8.5時(shí)為10～20mg/L，濃度低于10mg/L會(huì)加大腐蝕速度。為了提高緩蝕效果和降低三聚磷酸鈉的用量，通常與鋅鹽、鉬酸鹽、有機(jī)膦酸鹽等緩蝕劑配合使用，磷系配方要求冷卻水中應(yīng)有一定濃度的鈣離子。從緩蝕角度考慮不宜小于30mg/L(以CaCO3計(jì))，從阻垢角度考慮不宜大于200mg/L(以CaCO3計(jì))，水中溶解氧要求在2mg/L以上。對(duì)敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，水中溶解氧已達(dá)到飽和狀態(tài)，可以滿足這一要求。

三聚磷酸鈉對(duì)水的流速有一定的要求，流速很低則腐蝕速度升高。流速至少要達(dá)到0.3～0.5m/s，最好達(dá)到1m/s。三聚磷酸鈉適用于50℃以下的水溫。在水中停留時(shí)間不宜太長(zhǎng)，應(yīng)小于100h。否則，三聚磷酸鈉水解生成正磷酸鈉，會(huì)增加產(chǎn)生磷酸鹽垢傾向。

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