三聚磷酸钠,次磷酸钠,六偏磷酸钠,焦磷酸钠是国内生产及使用量比较大的几种磷酸盐,价格走势与黄磷市场价格密切相关,以上每一种磷酸盐的性质,用途,作用机理,溶解度,水溶性,酸碱性等有很大差异。三聚磷酸钠作为重要的食品添加剂和工业原料更是被广泛使用。下面我们就三聚磷酸钠的实验室制备原理及方法作简单说明。
一,制备原料
50%磷酸H3PO4:105. 6KG
纯碱:53KG
二,制备方法
在中和槽中加入一定量的纯碱,在不断搅拌下,缓慢加入一定量的50%的磷酸。反应完毕后,将中和液泵入蒸发器中,浓缩至浆状,移出蒸发器进行冷却。然后在110~125℃进行脱水干燥。*后在300~ 400℃下进行聚合反应,聚合时间为30~ 40分钟。
三,工艺过程及条件
工艺过程:磷酸+纯碱---反应---蒸发---脱水---干燥---成品
工艺条件:中和时温度95~100℃,贮反应时间30~ 40min,中和液pH值控制在7左右,中和产物的摩尔比Na2HPO4 :NaH2PO4=2: 1。
四,制备原理分析
配方中,磷酸和纯碱为反应性物料。在一定温度条件下纯碱和磷酸发生中和反应。其反应式如下:
6H3PO4+ 5Na2CO3----4Na2HPO4+2NaH2PO4+5CO2+5H2O
中和后再进行脱水干燥、聚合,其聚合反应式如下:
2NaHPO4 + NaH2PO4---Na4P2O7+NaPO3+2H2O
Na4P2O7+NaPO3---Na5P3O10
三聚磷酸钠主要用作合成洗涤剂的添加剂、肥皂增效剂和工业用水软水剂。如果生产食品级三聚磷酸钠,则在原料选择,反应除杂等工艺上需要再次改进,特别是除杂,需要根据不同原料杂质的种类选择对应的除杂工艺。