三聚磷酸鈉 - 簡介

合成洗滌劑中的一種重要助劑(見洗滌劑用助劑與輔助劑)。由不同的磷酸氫鈉分子縮合而成。又稱三磷酸鈉。因其分子(Na5P3O10)中有5個鈉原子，故俗稱五鈉。三聚磷酸鈉絕大部分用于合成洗滌劑，少數(shù)用于食品及工業(yè)用水的軟化處理。

性狀

白色粉末。表觀密度0.35～0.90g/cm3。熔點622℃。易溶于水，其水溶液呈堿性，1%水溶液的pH值為9.7。 有兩種結晶形態(tài)，即Na5P3O10-I型(α型，高溫型)和Na5P3O10-Ⅱ型(β型，低溫型)。兩種構型的化學性質(zhì)相同，均可得到相同的水溶液及結晶水合物。其區(qū)別在于熱穩(wěn)定性不同、溶解度不同、以及溶解時水合熱量不同、吸濕性不同。Ⅰ型較Ⅱ型穩(wěn)定、吸濕性要大些。在水中會逐漸水解生成正磷酸鹽。具有良好的絡合金屬離子能力，它能與鈣、鎂、鐵等金屬離子絡合，生成可溶性絡合物，能軟化硬水，使懸浮液變成溶液，有弱堿性，無腐蝕性，是一種無機物表面活性劑，對潤滑油和脂肪有強烈的乳化作用，堆密度通常分為低密度0.35-0.5g/cm3中密度0.51-0.65g/cm3,高密度0.66-0.9g/cm3五鈉有I型(高溫型)和II型(低溫型)兩種結晶形態(tài),二者化學性質(zhì)相同,區(qū)別在于熱穩(wěn)定性和吸濕性I型高于II型,同時二者的溶解度,溶解時水合熱量都不同。三聚磷酸鈉是一種無機物表面活性劑，具有一定有機物表面活性劑的性質(zhì)。

分類

按結構和形狀分為白色粉末無水物(Na5P3O10)和直角平行六面體結晶的六水合物(Na5P3O10·6H2O)。無水物有Ⅰ型和Ⅱ型之分。

工業(yè)用三聚磷酸鈉實際上是Ⅰ型和Ⅱ型的混合物。Ⅰ型溶解速度快，經(jīng)水合生成六水合物時熱效應大，在大氣中易吸潮結塊。Ⅱ型吸潮較慢，不易結塊。因此，洗滌劑用三聚磷酸鈉中Ⅰ型含量不宜太高，一般控制在10～30%。

作用

三聚磷酸鈉是洗滌劑中不可缺少的優(yōu)良助劑，多數(shù)洗滌劑中的含量為10～50%。其主要作用可概括為如下幾點。

①對金屬離子的螯合作用：日常洗滌用水中，一般都含有致硬金屬離子(主要是Ca2+、Mg2+)。在洗滌過程中，它們將與肥皂或洗滌劑中的活性物形成不溶性金屬鹽，這樣，不僅使洗滌劑的耗量增加，而且使洗后的織物具有令人不快的暗灰色。三聚磷酸鈉具有螯合致硬金屬離子的優(yōu)異性能，從而可消除這些金屬離子的不利影響。

②提高膠溶、乳化和分散的作用：污垢中常含有人體分泌物(主要是蛋白質(zhì)和脂肪類物質(zhì))，也含有來自外界的沙土、塵埃等。而三聚磷酸鈉對蛋白質(zhì)具有膨潤、增溶作用而起到膠溶的效果;對脂肪類物質(zhì)則可起到促進乳化的作用;對固體粒子則有分散懸浮作用。

③緩沖作用：三聚磷酸鈉具有較大的堿性緩沖作用，使洗滌溶液pH值保持在9.4左右,從而有利于酸性污垢的去除。

④防止結塊的作用:粉狀合成洗滌劑具有吸濕性,如存放在濕度較大的地方，就要發(fā)生結塊現(xiàn)象。結塊的洗滌劑使用時極為不便。而三聚磷酸鈉吸水后形成的六水合物，具有干爽的特性。當洗滌劑配方中有大量三聚磷酸鈉時，就能起到防止因吸潮而造成的結塊現(xiàn)象，保持合成洗滌劑的干爽粒狀。

產(chǎn)品用途

用作合成洗滌劑的主要助劑，肥皂增效劑，制革予鞣劑，工業(yè)用水的軟水劑;油漆，高齡土，氧化鎂，碳酸鈣鉆井泥漿等懸浮液處理的有效散劑;造紙用作防油污劑;食品工業(yè)中用于罐頭，果汁飲料，奶制品，豆乳等的品質(zhì)改良劑，主要供火腿罐頭嫩化，蠶豆罐頭中使豆皮軟化，亦可用作軟化劑和增稠劑 。

三磷聚酸鈉作為一種優(yōu)良的洗滌劑助劑已為人類服務了半個世紀，對清潔人類的生存環(huán)境，提高洗滌劑的去污效果起到了巨大的作用。

(1)用于軟化水。因為它有螯合鈣、鎂、鐵等金屬離子的性質(zhì);

(2)作膠溶劑、乳化劑。它對蛋白質(zhì)有膨潤、增溶作用，因而有解膠的效果，對脂肪物質(zhì)起促進乳化的作用，對砂土、塵土等固體污垢增加分散作用，它能增強表面活性劑的表面活性，降低臨界膠束濃度，起到降低表面活性劑用量和增強去污力的雙重作用;

(3)作緩沖劑。即使有酸性污垢存在，它也能使洗滌液保持一定的堿度，有利于酸性污垢的去除;

(4)作干燥劑。它具有吸收水分防止洗滌劑結塊的作用，它能保持合成洗滌劑制品始終成為干爽的粒狀。

生產(chǎn)工藝

三聚磷酸鈉由磷酸經(jīng)純堿中和成正磷酸鈉，再經(jīng)縮合而成。生產(chǎn)磷酸的方法有濕法和熱法兩種。濕法是將磷礦和無機酸(通常用硫酸，近來已有用鹽酸的)反應后，經(jīng)萃取、精制后即得磷酸。熱法是在電爐中將磷礦與焦炭和硅石一起焙燒，磷礦物還原成磷，然后氧化、水合，即得磷酸。

由正磷酸鹽制取三聚磷酸鈉的工藝則比較簡單，流程短，控制操作方便。主要有兩種方法。

①噴霧干燥-轉(zhuǎn)爐縮聚二段法：噴霧干燥器為一圓筒,上部與帶有氣體噴嘴的臥式燃燒器相接。溫度為400～500℃的氣體經(jīng)燃燒器通入噴霧干燥塔的上部,同時用高壓(4.2MPa)泵將正磷酸鹽的溶液噴入。含水 5%以下的干燥產(chǎn)品不斷從干燥器下部取出。正磷酸鹽混合物在旋轉(zhuǎn)爐中脫水縮聚成三聚磷酸鈉。此法特點是產(chǎn)品無需進行粉碎,噴霧干燥器干燥效率高,干燥物料很均勻，不會發(fā)生分層現(xiàn)象;缺點是干燥與縮聚分兩段進行，直接加熱脫水時粉塵損失大。

②干燥-脫水一段法：將料漿噴入旋轉(zhuǎn)爐，爐內(nèi)用噴嘴送入熱氣或燃燒石油以加熱。環(huán)狀擋板將爐分成火焰段和加熱段。在加熱段中，物料最終脫水縮聚而轉(zhuǎn)化成三聚磷酸鈉。冷卻筒與旋轉(zhuǎn)爐連成一體，由冷卻筒出來的粒狀產(chǎn)品在研磨機中磨細，從爐中帶出的少量粉料在旋風分離器中回收。此法將干燥、脫水和冷卻結合在一個單元設備內(nèi)進行，使流程大為簡化，熱利用率較高，而且可以減少基建投資，改善勞動條件。

泡蝦仁事件

很多消費者買速凍蝦仁時會發(fā)現(xiàn)，市面上幾乎所有的蝦仁都穿著冰衣，對此商家給出的解釋是，出于保鮮的考慮。

近兩年來濟南市場上蝦仁的冰衣是越穿越厚，而且大部分蝦仁穿冰衣不只為了保鮮，有些商家為了贏利，一斤蝦仁中甚至能摻半斤冰，而且多數(shù)蝦仁在包冰之前都被用化學藥劑泡過以增加重量。

三聚磷酸鈉作為一種添加劑，類似于水分保持劑，用它泡蝦仁，一是為了好看，二是為了使蝦仁吸水變大增加重量。