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三偏磷酸钠在冶金业中有以下重要应用:
矿石浮选
作为抑制剂:在浮选过程中,三偏磷酸钠可用于抑制某些不需要的矿物。比如在磷矿浮选中,它能与脉石矿物(如方解石、白云石等)表面的金属离子发生络合反应,在脉石矿物表面形成一层亲水的薄膜,使其表面的疏水性降低,难以附着在气泡上,从而实现与目的矿物的分离,提高磷矿的浮选回收率和品位。
调整矿浆性质:三偏磷酸钠可以调节矿浆的 pH 值和离子浓度,使矿浆环境更有利于浮选药剂与矿物的作用。它能够与矿浆中的一些有害离子(如钙、镁离子等)形成络合物,降低这些离子对浮选的干扰,改善浮选效果。
金属提取与精炼
浸出过程辅助剂:在从矿石中提取金属的浸出过程中,三偏磷酸钠可以与矿石中的某些成分发生反应,促进金属离子的溶解。例如在从低品位铜矿中提取铜时,它可以与铜矿石中的一些难溶性铜化合物反应,使其转化为更易溶于浸出液的铜络合物,提高铜的浸出率。
去除杂质:在金属精炼过程中,三偏磷酸钠可以与金属液中的杂质元素形成稳定的化合物,从而实现杂质的去除。在铝精炼中,它能与铝液中的铁、硅等杂质元素反应,形成密度较小的化合物浮于铝液表面,便于通过撇渣等操作将杂质除去,提高铝的纯度。
金属表面处理
磷化处理:在金属表面磷化处理过程中,三偏磷酸钠可以作为磷化液的添加剂。它能够参与磷化反应,调整磷化膜的形成过程和结构,使磷化膜更加致密、均匀,提高磷化膜的耐腐蚀性和耐磨性,增强金属表面与后续涂层或润滑剂的结合力。
除锈与清洗:三偏磷酸钠的水溶液具有一定的碱性和络合能力,可以用于金属表面的除锈和清洗。它能与金属表面的铁锈(主要成分是铁的氧化物)发生反应,将铁锈溶解并络合,形成水溶性的化合物,从而去除金属表面的锈迹和污垢,使金属表面清洁干净,为后续的加工和处理提供良好的表面条件。
作为耐火材料的添加剂
提高耐火材料性能:在耐火材料的生产中,添加三偏磷酸钠可以改善耐火材料的性能。它可以与耐火材料中的一些成分发生反应,形成具有一定粘结性和耐高温性能的物质,提高耐火材料的强度和耐高温性能,增强耐火材料在高温环境下的稳定性和使用寿命。例如在生产镁质耐火材料时,三偏磷酸钠可以与氧化镁等成分反应,形成一种镁的磷酸盐结合相,提高耐火材料的常温强度和高温抗折强度。
三偏磷酸钠在食品业中应用广泛,主要体现在以下几个方面:
作为水分保持剂
肉制品:在火腿、香肠等肉制品加工中,三偏磷酸钠能与肉中的金属离子结合,使肌肉蛋白质的网状结构被破坏,从而吸收更多的水分,提高肉的持水性,让肉制品在加工和储存过程中减少水分流失,保持鲜嫩多汁的口感和良好的质地,同时还能提高出品率,降低生产成本。
水产品:用于鱼丸、虾饺等水产品加工时,可增强水产品的保水能力,防止其在冷冻、解冻和烹饪过程中失水,保持水产品的新鲜度和口感,使其在加工后仍能保持饱满、有弹性的状态。
作为品质改良剂
面制品:在面条、馒头等面制品中添加三偏磷酸钠,它可以与面粉中的蛋白质和淀粉相互作用,增强面团的韧性和弹性,改善面团的加工性能,使面条更有嚼劲、不易断裂,馒头更加松软、有弹性,提高面制品的品质和口感。
烘焙食品:在蛋糕、面包等烘焙食品中,能调节面团的 pH 值,改善面团的流变学特性,使面团发酵更加均匀,烘焙出的产品体积更大、质地更细腻,延缓面包等产品的老化速度,延长保质期。
作为分散剂和乳化剂
乳制品:在奶粉、炼乳等乳制品生产中,三偏磷酸钠可以防止乳蛋白的凝聚和沉淀,使产品在冲调时能够快速分散均匀,形成稳定的乳液状,提高乳制品的溶解性和稳定性,改善产品的冲调性和口感。
饮料:在果汁饮料、蛋白饮料中,作为分散剂能防止果肉颗粒、蛋白质等成分沉淀分层,使饮料保持均匀稳定的状态,延长产品的货架期,确保消费者在饮用时能获得均匀一致的口感和外观。
作为 pH 调节剂
罐头食品:在水果罐头、蔬菜罐头等加工中,三偏磷酸钠可以调节罐头内的 pH 值,抑制微生物的生长繁殖,起到一定的防腐作用,同时还能保持食品的色泽和风味,防止食品在储存过程中发生变质和变色。
酱料:在番茄酱、沙拉酱等酱料中,通过调节 pH 值,使酱料处于适宜的酸碱度环境,有助于保持酱料中各种成分的稳定性,防止酱料出现酸败、分层等现象,延长酱料的保质期,并且能改善酱料的风味和口感。
三偏磷酸钠在食品加工中发挥着重要作用,但使用时需要严格按照食品安全国家标准规定的使用范围和进行添加,以确保食品安全和消费者的健康。
三偏磷酸钠(Sodium trimetaphosphate)是一种无机化合物,以下是关于它的详细介绍:
基本信息
化学式:(NaPO₃)₃
英文名:Sodium trimetaphosphate 或者 Sodium metaphosphate, cyclic
分子量:305.89
结构特点
三偏磷酸钠是由三个磷酸根通过共用氧原子连接形成的环状结构,每个磷酸根中的磷原子与四个氧原子相连,其中三个氧原子分别与另外的磷原子相连,形成一个六元环结构,这种环状结构赋予了三偏磷酸钠一些特的化学性质。
理化性质
外观:通常为白色结晶性粉末。
溶解性:易溶于水,其水溶液呈碱性。在水中能够发生水解反应,水解程度与溶液的温度、pH 值等因素有关。
稳定性:在常温常压下相对稳定,但在高温、高湿度等特定条件下,可能会发生分解或与其他物质发生化学反应。
制备方法
磷酸二氢钠法:以磷酸二氢钠为原料,将磷酸二氢钠加热至一定温度,使其脱水缩合生成三偏磷酸钠。反应过程中需要严格控制温度和反应时间等条件,以产品的纯度和质量。一般反应温度在 500 - 600℃左右。
五氧化二磷法:将五氧化二磷与碳酸钠按照一定的比例混合,在高温下进行反应,生成三偏磷酸钠。这种方法需要在高温、密闭的反应容器中进行,反应完成后经过冷却、粉碎等工艺得到产品。
三聚磷酸钠在工业上有广泛应用,以下是在洗涤业方面:
洗涤剂工业
螯合剂:三聚磷酸钠具有的螯合能力,能螯合水中的铁、锰等金属离子,防止这些离子与洗涤剂中的活性成分发生反应,影响洗涤效果。同时,它还能将污垢中的金属离子螯合,使污垢更容易被分散和去除,增强洗涤剂的去污能力。
助洗剂:可以提高洗涤剂的碱性,使洗涤剂在洗涤过程中保持合适的 pH 值范围,有助于油脂等污垢的水解和去除。此外,它还能起到分散和乳化污垢的作用,防止污垢再沉积到衣物或被清洗物体表面,提高洗涤质量。
三聚磷酸钠在工业上有广泛应用,以下是在造纸业主要方面:
造纸工业
施胶剂助剂:在纸张施胶过程中,三聚磷酸钠可以与施胶剂相互作用,提高施胶剂在纸张表面的留着率和均匀性,增强纸张的抗水性和抗油性,改善纸张的表面性能,提高纸张的质量和使用性能,使纸张在书写、印刷和包装等方面具有更好的表现。
纸浆处理:在纸浆的制备和处理过程中,三聚磷酸钠可以与纸浆中的金属离子发生络合反应,去除有害的金属离子,减少这些离子对纸浆纤维的影响,提高纸浆的白度和稳定性,同时有助于改善纸浆的滤水性和抄造性能,提高纸张的生产效率和质量。
三聚磷酸钠(Sodium Tripolyphosphate,简称 STPP),又称三磷酸五钠、磷酸五钠等,是一种重要的无机化工产品,以下是关于它的详细介绍:
基本信息
化学式:Na5P3O10
分子量:367.86
理化性质
外观:白色粉末状结晶,流动性较好。
溶解性:易溶于水,其水溶液呈弱碱性。
稳定性:在干燥环境中相对稳定,但在潮湿空气中容易吸潮结块。
生产方法
热法磷酸工艺:将磷酸与纯碱进行中和反应,先生成磷酸二氢钠和磷酸氢二钠,然后将这两种钠盐按一定比例混合,在高温下进行聚合反应,得到三聚磷酸钠。化学反应方程式如下:
2H3PO4+3Na2CO3⟶2Na2HPO4+NaH2PO4+3CO2↑高温湿法磷酸工艺:以湿法磷酸为原料,经过除杂、浓缩等预处理后,与纯碱进行中和、聚合反应生产三聚磷酸钠。该方法生产成本相对较低,但产品质量可能稍逊于热法工艺生产的产品。
山东鼎欣生物科技有限公司是一家生产磷酸盐的企业,该公司创建于2007年,占地面积15000平方米,总投资1500万元,其中环保投资202万元。我公司以工业级磷酸盐系列为主体,主要生产磷酸二氢钾、磷酸氢二钾,磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸三钠、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、醋酸钠、三聚磷酸钠、三偏磷酸钠六偏磷酸钠、焦磷酸钠等产品,质量均达到国家标准。广泛应用于食品、洗涤剂、冶金、水处理、建材、医药以及石油化工等。2014年,新上食品级磷酸盐生产车间,主要生产食品级磷酸二氢钠,磷酸氢二钠,磷酸三钠,磷酸二氢钾等产品。主要用于医药中间体,发酵,洗涤,水处理等方面。我们严格按照国家新标准进行生产,已于2008年顺利通过了GB/T9001-2000 IDT ISO9001:2000质量管理体系认证和GB/T24001-2004 IDT ISO14001:2004环境管理体系认证。已通领取了安全生产许可证。
公司自成立以来一直不断探索研发,现已有9项自主研发专利技术。
2012年12月被山东省中小企业局认定“一企一技术创新企业”;
2013年5月被临沂市经济和信息化认定为“企业技术中心”,
2015年被11315全国企业征信系统认定为“立信单位”。
2015年10月被山东省电子商务协会认定为“山东省电子商务企业”。
2016年8月山东省中小企业局颁发“专精特新企业”
2017年1月获得龙家圈镇委、龙家圈镇人民“”称号
2017年10月被山东省经济和信息化认定为“省级企业技术中心”。
2020年12月18日被山东科学技术厅、山东财政厅、国家税务总局山东省税务局认定为“高新技术企业”。
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