化学词典为您介绍三聚磷酸钠制备方法及用途,三聚磷酸钠又称三磷酸钠,是合成洗涤剂中的一种重要助剂,由不同的磷酸氢钠分子缩合而成。三聚磷酸钠易溶于水,其水溶液呈碱性,因此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。
三聚磷酸钠制备方法
实验室制备方法
磷酸用纯碱中和至一定磷酸氢二钠与磷酸二氢钠(2:1)的比例,该混合液进行干燥,得到正磷酸盐干料,再在350~450°C下进行聚合生成三聚磷酸钠,再经冷却、粉碎,制得三聚磷酸钠成品。4Na2HPO4+2NaH2PO4==2Na5P3O10+4H2O
工业生产工艺
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。
三聚磷酸钠用途
工业
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。
STPP还存在其不可避免的环境危害,由于本身含磷,容易造成水体富营养化。
由于国家的限磷政策的出台,三聚磷酸钠在洗涤剂助剂方面的应用逐渐减少,逐步被层状硅酸钠、分子筛等产品代替。
食品行业
STPP在食品行业作为添加剂使用。主要作为:防腐剂、乳化剂使用。
防腐剂:海产品、肉类、禽类、动物粮食。
乳化剂:用于食品的乳化和水分保持。
限制用量:多数国家限制STPP在食品行业的用量,因为STPP能大幅增加产品的重量,特别是海产品的重量。
责任编辑:qxl
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