三聚磷酸钠

更新时间:2022-07-06

三聚磷酸钠(sodium tripolyphosphate)为一类无定形水溶性线状聚磷酸盐,两端以Na2PO4终止,化学式Na5P3O10,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

基本信息

中文名三聚磷酸钠
外文名Sodium Tripolyphosphate,Tripolyphosphate
别名焦偏磷酸钠,三磷酸五钠,磷酸五钠或五钠
化学式Na5P3O10
熔点622℃
密度0.35~0.90g/cm3
水溶性易溶于水,水溶液呈碱性
EINECS号231-838-7
外观白色粉末
摩尔质量367.86
CAS号7758-29-4
应用主要助剂、软水剂、制革预鞣剂、染色助剂、分散剂和食品添加剂等
安全性描述S26;S36;S24/25

化合物简介

分类及理化性质

又称三磷酸钠。有无水物及六水合物两种,是一种具有链状结构的缩合磷酸盐。

无水物分为高温型(Ⅰ型)及低温型(Ⅱ型)。白色结晶或结晶性粉末。相对分子质量367.86,相对密度2.49,熔点662℃。易溶于水(25℃时14.5g/100g、80℃时23.25g/100g)。水溶液呈弱碱性,1%的水溶液pH=9.7。在水溶液中会逐渐水解,生成焦磷酸盐正磷酸盐。对碱土金属及重金属离子有络合作用,能软化水。也具有离子交换能力,能使悬浮液变成溶液,分散性强。Ⅰ型较Ⅱ型水解速度大,所以Ⅱ型又称为缓水解型。Ⅱ型在417℃时转变为Ⅰ型。

六水合物Na5P3O10·6H2O为三斜正交晶系白色棱柱状结晶,能风化,相对密度1.786。熔点53℃,溶于水。本品在再结晶过程中可分解。即使密封,在室温下仍能分解变成二磷酸钠。加热至100℃,分解变成二磷酸钠及原磷酸钠,因此,本品不能保存,现制现用。

工业标准

工业品三聚磷酸钠含量为:一级品≥90%,二级品≥85%,三级品≥80%。

三聚磷酸钠主要用作合成洗涤剂的添加剂,肥皂的增效剂,工业用水的软水剂,钻井泥浆的分散剂,有机合成的催化剂,还用于制药、提炼石油产品及合成橡胶等方面。

储存方式

本品应贮存于干燥、通风的库房内,避免受潮,防止日晒。

食品添加用量

我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-2014)规定的使用范围以及最大使用量或残留量见下表:

三聚磷酸钠用于火腿原料肉的腌制,每100kg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。

实验室制法

①由磷酸氢二钠和磷酸二氢钠混合加热至110℃脱水,继续加热至540~580℃脱水,可制得无水物的Ⅰ型。

②用与①相同的原料,在带盖的铂皿中,在低于400℃的温度下脱水,可制得无水物的Ⅱ型。

③将氢氧化钠水溶液加到环状三磷酸钠中,加热,反应完成后,过滤除杂质,冷却,加入乙醇,在40℃以下真空蒸发,可析出无水物(Ⅱ型)。

Na3P3O9+2NaOH+5H2O→无水物(Ⅱ型)

④将Ⅰ型及Ⅱ型无水三磷酸钠的冷水溶液(浓度为15%~16%),过滤后,加入乙醇,析出结晶,将结晶用乙醇洗涤后风干,可制得无水物(Ⅱ型)。

⑤以湿法磷酸为原料,与氢氧化钠中和,中和按钠:磷摩尔比为5:3进行,生成物经喷雾干燥,加热至400℃以上脱水,可制得无水物。

应用方向

三聚磷酸钠具有螯合、悬浮、分散、胶溶、乳化、pH缓冲等作用,可用作合成洗涤剂主要助剂、工业水软水剂、制革预鞣剂、染色助剂、有机合成催化剂、医药工业分散剂和食品添加剂等。除出口STPP外,国内STPP消费主要集中在洗涤剂行业,食品、陶瓷等。

在水处理中,主要用作软水剂,三聚磷酸钠具有离子交换剂的性能,可与水中的钙、镁和铁离子生成可溶性络合物Na3MP3O10(M为金属离子),起到屏蔽钙、镁硬盐作用,防止形成钙、镁沉垢,另外,因其还具有表面活性作用和强烈的缓冲作用(pH4~14范围内的缓冲效果最佳),还可用作缓蚀剂

分类

三聚磷酸钠有I型(高温型)和II型(低温型)两种结晶态。其区别在于二者的键长和键角不同,二者化学性质相同,但热稳定性和吸湿性I型高于II型。


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