三聚磷酸鈉的技術指標及應用

時間：2023-03-24 09:29:42來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

三聚磷酸鈉的技術指標及應用

[db:作者] / 2023-01-11 00:00

三聚磷酸鈉(STPP)

[結構式]

[物化性質]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、鐵等金屬離子絡合，生成可溶性絡合物。

[制備方法]

(1)熱法磷酸法

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

反應方程式如下：

(2)濕法磷酸法

將磷礦粉與硫酸反應制得萃取磷酸，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。然后用純堿進行中和。經過濾除去大量的鐵、鋁等雜質，再經精調，過濾，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器中濃縮到符合噴料聚合的要求。把料漿噴入回轉聚合爐中，經熱風噴粉干燥和聚合。再經冷卻、粉碎、過篩后，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，反經冷卻、破碎、篩分即得產品。中和反應方程式如下：

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

[技術指標]GB/T9983-2004工業三聚磷酸鈉

[應用]三聚磷酸鈉是一種性能優秀的無機助洗劑，具有良好的綜合、分散、乳化、增溶、抗再沉積、pH緩沖及對表面活性劑的協同增效作用，被廣泛應用于輕工、日化、食品加工等各個領域，特別是民用洗衣粉、餐具洗潔精、金屬清洗劑的生產配方中，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、最經濟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。單獨使用時，使用濃度在pH6.0～7.0時為20～40mg/L，在pH7.5～8.5時為10～20mg/L，濃度低于10mg/L會加大腐蝕速度。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、有機膦酸鹽等緩蝕劑配合使用，磷系配方要求冷卻水中應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)，從阻垢角度考慮不宜大于200mg/L(以CaCO3計)，水中溶解氧要求在2mg/L以上。對敞開式循環冷卻水系統，水中溶解氧已達到飽和狀態，可以滿足這一要求。

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

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