三聚磷酸鈉(sodium tripolyphosphate)為一類無定形水溶性線狀聚磷酸鹽,兩端以Na2PO4終止,化學式Na5P3O10,相對分子質量367.86,常用于食品中,作水分保持劑、品質改良劑、pH調節(jié)劑、金屬螯合劑。1
簡介分類及理化性質又稱三磷酸鈉。有無水物及六水合物兩種,2是一種具有鏈狀結構的縮合磷酸鹽。3
無水物分為高溫型(Ⅰ型)及低溫型(Ⅱ型)。白色結晶或結晶性粉末。相對分子質量367.86,相對密度2.49,熔點662℃。易溶于水(25℃時14.5g/100g、80℃時23.25g/100g)。水溶液呈弱堿性,1%的水溶液pH=9.7。在水溶液中會逐漸水解,生成焦磷酸鹽或正磷酸鹽。對堿土金屬及重金屬離子有絡合作用,能軟化水。也具有離子交換能力,能使懸浮液變成溶液,分散性強。Ⅰ型較Ⅱ型水解速度大,所以Ⅱ型又稱為緩水解型。Ⅱ型在417℃時轉變?yōu)棰裥汀?
六水合物Na5P3O10·6H2O為三斜正交晶系白色棱柱狀結晶,能風化,相對密度1.786。 熔點53℃,溶于水。本品在再結晶過程中可分解。即使密封,在室溫下仍能分解變成二磷酸鈉。加熱至100℃,分解變成二磷酸鈉及原磷酸鈉,因此,本品不能保存,現(xiàn)制現(xiàn)用。2
工業(yè)標準工業(yè)品三聚磷酸鈉含量為:一級品≥90%,二級品≥85%,三級品≥80%。3
三聚磷酸鈉主要用作合成洗滌劑的添加劑,肥皂的增效劑,工業(yè)用水的軟水劑,鉆井泥漿的分散劑,有機合成的催化劑,還用于制藥、提煉石油產品及合成橡膠等方面。3
儲存方式本品應貯存于干燥、通風的庫房內,避免受潮,防止日曬。3
食品添加用量我國《食品添加劑使用衛(wèi)生標準》(GB2760-2014)規(guī)定的使用范圍以及最大使用量或殘留量見下表:
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三聚磷酸鈉用于火腿原料肉的腌制,每100kg肉加3號混合鹽(精鹽91.65%、砂糖8%、亞硝酸鈉0.35%)2.2kg、三聚磷酸鈉85g,充分攪拌均勻,在0~4℃冷庫中腌制48~72h,效果良好。用于蠶豆罐頭生產,可使豆皮軟化。許多果蔬有堅韌的外皮,隨著果蔬的成熟,外皮愈加堅韌,在果蔬加工熱燙或浸泡用水中,加入聚磷酸鹽,可絡合鈣,從而降低外皮的堅韌度。1
實驗室制法①由磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉混合加熱至110℃脫水,繼續(xù)加熱至540~580℃脫水,可制得無水物的Ⅰ型。
②用與①相同的原料,在帶蓋的鉑皿中,在低于400℃的溫度下脫水,可制得無水物的Ⅱ型。2
③將氫氧化鈉水溶液加到環(huán)狀三磷酸鈉中,加熱,反應完成后,過濾除雜質,冷卻,加入乙醇,在40℃以下真空蒸發(fā),可析出無水物(Ⅱ型)。2
Na3P3O9+2NaOH+5H2O→無水物(Ⅱ型)2
④將Ⅰ型及Ⅱ型無水三磷酸鈉的冷水溶液(濃度為15%~16%),過濾后,加入乙醇,析出結晶,將結晶用乙醇洗滌后風干,可制得無水物(Ⅱ型)。2
⑤ 以濕法磷酸為原料,與氫氧化鈉中和,中和按鈉:磷摩爾比為5:3進行,生成物經噴霧干燥,加熱至400℃以上脫水,可制得無水物。2
應用方向三聚磷酸鈉具有螯合、懸浮、分散、膠溶、乳化、pH緩沖等作用,可用作合成洗滌劑主要助劑、工業(yè)水軟水劑、制革預鞣劑、染色助劑、有機合成催化劑、醫(yī)藥工業(yè)分散劑和食品添加劑等。除出口STPP外,國內STPP消費主要集中在洗滌劑行業(yè),食品、陶瓷等。4
在水處理中,主要用作軟水劑,三聚磷酸鈉具有離子交換劑的性能,可與水中的鈣、鎂和鐵離子生成可溶性絡合物 Na3MP3O10(M為金屬離子)5,起到屏蔽鈣、鎂硬鹽作用,防止形成鈣、鎂沉垢,另外,因其還具有表面活性作用和強烈的緩沖作用 (pH4~14范圍內的緩沖效果最佳),還可用作緩蝕劑。5
本詞條內容貢獻者為:
包申旭 - 教授 - 武漢理工大學