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三聚磷酸钠
三聚磷酸钠
三聚磷酸钠(sodium tripolyphosphate)分类代码 GBl5.003，INS451(i)。化学结构：本品为一类无定形水溶性线状聚磷酸盐，两端以Na2 PO4终止，化学式Na5P3 O10，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[1] 。
水合性能
三聚磷酸钠因生成温度不同而有高温型(Ⅰ型)和低温型(Ⅱ型)之分，其区别在于两者的键长和键角不同，Ⅰ型和Ⅱ型产品水合后均生成六水合物Na5P3O10·6H2O，在相同条件下，Ⅰ型水合作用较快产生的热量高，溶于水时易产生结块现象，这是由于Ⅰ型结构中存在四配位体的钠离子，四配位体对水有强亲和力，反之Ⅱ型在水中则以很慢的速度生成六水物。
三聚磷酸钠在室温下相当稳定，在潮湿的空气中会缓慢的发生水解反应，最终生成正磷酸钠，反应如下：Na5P3O10+2H2O→2Na2HPO4+NaH2PO4。
对金属离子的螯合能力
三聚磷酸钠与溶于水中的Ca2+、Mg2+、Fe3+等金属离子有络合作用，生成可溶性络合物，如： Na5P3O10+Ca2+→Na3(CaP3O10)+2Na+。
三聚磷酸钠的络合能力一般以钙值表示，即100g磷酸盐所能络合钙离子的克数，理论值为13.4。
缓冲作用
三聚磷酸钠水溶液呈弱碱性(1%水溶液的PH值约为9.7)，它在PH为4.3～14范围水)中，形成悬浊液(类似乳化液)的作用，即分散作用。三聚磷酸钠也能使液态、固态微粒更好的溶于液体(如水)介质中，使溶液外观完全透明，好像真溶液一样，这就是增溶作用。由于三聚磷酸钠具有以上独特的性能，使之成为洗衣粉中的一种重要的理想原料。[3]
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，也可用盐酸的)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。
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。