三聚磷酸钠 - 简介

合成洗涤剂中的一种重要助剂(见洗涤剂用助剂与辅助剂)。由不同的磷酸氢钠分子缩合而成。又称三磷酸钠。因其分子(Na5P3O10)中有5个钠原子，故俗称五钠。三聚磷酸钠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。

性状

白色粉末。表观密度0.35～0.90g/cm3。熔点622℃。易溶于水，其水溶液呈碱性，1%水溶液的pH值为9.7。 有两种结晶形态，即Na5P3O10-I型(α型，高温型)和Na5P3O10-Ⅱ型(β型，低温型)。两种构型的化学性质相同，均可得到相同的水溶液及结晶水合物。其区别在于热稳定性不同、溶解度不同、以及溶解时水合热量不同、吸湿性不同。Ⅰ型较Ⅱ型稳定、吸湿性要大些。在水中会逐渐水解生成正磷酸盐。具有良好的络合金属离子能力，它能与钙、镁、铁等金属离子络合，生成可溶性络合物，能软化硬水，使悬浮液变成溶液，有弱碱性，无腐蚀性，是一种无机物表面活性剂，对润滑油和脂肪有强烈的乳化作用，堆密度通常分为低密度0.35-0.5g/cm3中密度0.51-0.65g/cm3,高密度0.66-0.9g/cm3五钠有I型(高温型)和II型(低温型)两种结晶形态,二者化学性质相同,区别在于热稳定性和吸湿性I型高于II型,同时二者的溶解度,溶解时水合热量都不同。三聚磷酸钠是一种无机物表面活性剂，具有一定有机物表面活性剂的性质。

分类

按结构和形状分为白色粉末无水物(Na5P3O10)和直角平行六面体结晶的六水合物(Na5P3O10·6H2O)。无水物有Ⅰ型和Ⅱ型之分。

工业用三聚磷酸钠实际上是Ⅰ型和Ⅱ型的混合物。Ⅰ型溶解速度快，经水合生成六水合物时热效应大，在大气中易吸潮结块。Ⅱ型吸潮较慢，不易结块。因此，洗涤剂用三聚磷酸钠中Ⅰ型含量不宜太高，一般控制在10～30%。

作用

三聚磷酸钠是洗涤剂中不可缺少的优良助剂，多数洗涤剂中的含量为10～50%。其主要作用可概括为如下几点。

①对金属离子的螯合作用：日常洗涤用水中，一般都含有致硬金属离子(主要是Ca2+、Mg2+)。在洗涤过程中，它们将与肥皂或洗涤剂中的活性物形成不溶性金属盐，这样，不仅使洗涤剂的耗量增加，而且使洗后的织物具有令人不快的暗灰色。三聚磷酸钠具有螯合致硬金属离子的优异性能，从而可消除这些金属离子的不利影响。

②提高胶溶、乳化和分散的作用：污垢中常含有人体分泌物(主要是蛋白质和脂肪类物质)，也含有来自外界的沙土、尘埃等。而三聚磷酸钠对蛋白质具有膨润、增溶作用而起到胶溶的效果;对脂肪类物质则可起到促进乳化的作用;对固体粒子则有分散悬浮作用。

③缓冲作用：三聚磷酸钠具有较大的碱性缓冲作用，使洗涤溶液pH值保持在9.4左右,从而有利于酸性污垢的去除。

④防止结块的作用:粉状合成洗涤剂具有吸湿性,如存放在湿度较大的地方，就要发生结块现象。结块的洗涤剂使用时极为不便。而三聚磷酸钠吸水后形成的六水合物，具有干爽的特性。当洗涤剂配方中有大量三聚磷酸钠时，就能起到防止因吸潮而造成的结块现象，保持合成洗涤剂的干爽粒状。

产品用途

用作合成洗涤剂的主要助剂，肥皂增效剂，制革予鞣剂，工业用水的软水剂;油漆，高龄土，氧化镁，碳酸钙钻井泥浆等悬浮液处理的有效散剂;造纸用作防油污剂;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，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 。

三磷聚酸钠作为一种优良的洗涤剂助剂已为人类服务了半个世纪，对清洁人类的生存环境，提高洗涤剂的去污效果起到了巨大的作用。

(1)用于软化水。因为它有螯合钙、镁、铁等金属离子的性质;

(2)作胶溶剂、乳化剂。它对蛋白质有膨润、增溶作用，因而有解胶的效果，对脂肪物质起促进乳化的作用，对砂土、尘土等固体污垢增加分散作用，它能增强表面活性剂的表面活性，降低临界胶束浓度，起到降低表面活性剂用量和增强去污力的双重作用;

(3)作缓冲剂。即使有酸性污垢存在，它也能使洗涤液保持一定的碱度，有利于酸性污垢的去除;

(4)作干燥剂。它具有吸收水分防止洗涤剂结块的作用，它能保持合成洗涤剂制品始终成为干爽的粒状。

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。

泡虾仁事件

很多消费者买速冻虾仁时会发现，市面上几乎所有的虾仁都穿着冰衣，对此商家给出的解释是，出于保鲜的考虑。

近两年来济南市场上虾仁的冰衣是越穿越厚，而且大部分虾仁穿冰衣不只为了保鲜，有些商家为了赢利，一斤虾仁中甚至能掺半斤冰，而且多数虾仁在包冰之前都被用化学药剂泡过以增加重量。

三聚磷酸钠作为一种添加剂，类似于水分保持剂，用它泡虾仁，一是为了好看，二是为了使虾仁吸水变大增加重量。