合成洗涤剂中的一种重要助剂(见洗涤剂用助剂与辅助剂)。由不同的磷酸氢钠分子缩合而成。又称三磷酸钠。因其分子(Na5P3O10)中有5个钠原子,故俗称五钠。三聚磷酸钠绝大部分用于合成洗涤剂,少数用于食品及工业用水的软化处理
●工业三聚磷酸钠 (STPP)
英文名(Sodium Tripolyphosphate)Tripolyphosphate.
中文别称:磷酸五钠/三磷酸五钠/五钠
分子式:Na5P3O10
分子量:367.86
●食品添加剂三聚磷酸钠 (STPP)
分子式:Na5P3O10
分子量:367.86
CAS号:7758-29-4
执行标准:GB 25566-2010
规 格:符合QB1034-91(2010年最新出台产品国家标准:GB 25566-2010);(Ⅳ); 客户要求
包 装:25Kg、50Kg内塑外编袋装;客户要求
用 途:食品工业中主要用于肉类食品、肉类罐头、果汁饮料、奶制品、豆乳等作品质改良剂,个人护理,清洗用品添加剂。
白色粉末,熔点622 ℃,易溶于水,对钙镁等金属离子有显著的螯合能力,能软化硬水,使悬浮液变成溶液,有弱碱性,无腐蚀性,是一种无机物表面活性剂,对润滑油和脂肪有强烈的乳化作用,堆密度通常分为低密度 0.35-0.5g/cm 3,中密度 0.51-0.65g/cm 3,高密度 0.66-0.9g/cm 3 ; 三聚磷酸钠有 I 型 ( 高温型 ) 和 II 型 ( 低温型 ) 两种结晶形态,二者化学性质相同,区别在于热稳定性和吸湿性 I 型高于 II 型,同时二者的溶解度,溶解时水合热量都不同。
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%。
三聚磷酸钠是洗涤剂中不可缺少的优良助剂,多数洗涤剂中的含量为10~50%。其主要作用可概括为如下几点。
①对金属离子的螯合作用:日常洗涤用水中,一般都含有致硬金属离子(主要是Ca2+、Mg2+)。在洗涤过程中,它们将与肥皂或洗涤剂中的活性物形成不溶性金属盐,这样,不仅使洗涤剂的耗量增加,而且使洗后的织物具有令人不快的暗灰色。三聚磷酸钠具有螯合致硬金属离子的优异性能,从而可消除这些金属离子的不利影响。
②提高胶溶、乳化和分散的作用:污垢中常含有人体分泌物(主要是蛋白质和脂肪类物质),也含有来自外界的沙土、尘埃等。而三聚磷酸钠对蛋白质具有膨润、增溶作用而起到胶溶的效果;对脂肪类物质则可起到促进乳化的作用;对固体粒子则有分散悬浮作用。
③缓冲作用:三聚磷酸钠具有较大的碱性缓冲作用,使洗涤溶液pH值保持在9.4左右,从而有利于酸性污垢的去除。
④防止结块的作用:粉状合成洗涤剂具有吸湿性,如存放在湿度较大的地方,就要发生结块现象。结块的洗涤剂使用时极为不便。而三聚磷酸钠吸水后形成的六水合物,具有干爽的特性。当洗涤剂配方中有大量三聚磷酸钠时,就能起到防止因吸潮而造成的结块现象,保持合成洗涤剂的干爽粒状。
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,近来已有用盐酸的)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。
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。
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
优等品 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%