Гексаметафосфат натрію: застосування і властивості

Гексаметафосфат натрію: застосування і властивості

Гексаметафосфат натрію (гексафосфат натрію, поліфосфат натрію, сіль Грахама) – це речовина неорганічної природи, сіль натрію та гексафосфорної кислоти. Має специфічні властивості й широке застосування, що ми далі і розглянемо детальніше.

Фізичні та хімічні властивості гексафосфату натрію

Цей матеріал виглядає як твердий розсипчастий продукт (вільно плинна порошкоподібна маса), прозорий або білого кольору (можливий зелений відтінок), сформований безбарвними кристалами. Потрапляючи в воду, піддається розчиненню (< 50 г/100 мл). Створює кристалогідрати і розчинні комплекси з металами (Ca, Mg, Ba та ін.). Гігроскопічний, при перебуванні на повітрі розпливається і гідратується, стаючи спочатку пірофосфатом, а потім ортофосфатом натрію.

Молярна маса – 611,77 г/моль, густина – 2,484 г/см³, t плавлення – 408 °C. Формула: Na6P6O18.

Поліфосфат натрію є найбільш концентрованим з усіх фосфатів, що випускаються в промисловості. Йому характерні чудові адсорбційні і диспергуючі властивості.

Отримання цієї речовини виглядає як зневоднення або плавлення мононатрійфосфату в муфельній печі + оперативне охолодження розплаву.

Цей продукт буває двох видів: харчового і технічного. Вони відрізняються один від одного кількістю заліза в складі (0,02 і 0,05 %), нерозчинних у воді компонентів (0,05 і 0,06 %), рівнем pH (5,8-6,5 і 5,8-7,3), а також низкою інших параметрів. Обсяг оксиду фосфору і там, і там повинен бути не менше ніж 68 %, а вміст неактивних оксидів фосфору – не більше ніж 7,5 %. У харчовому різновиді також нормується кількість важких металів – до 0,001 %, миш’яку і фторидів – максимум 0,0003 і 0,003 %, відповідно.

Гексаметафосфат натрію: застосування

Застосування в технічних напрямках. Найбільш часто, мабуть, реактив, який розглядається, використовують у промислових системах водопом’якшення. Він є  найактивнішим пом’якшувачем води зі значною хелатною здатністю. Тобто формує стійкі комплекси за менший проміжок часу і при більш низькій t (20-40 °С), порівняно з іншими фосфатами, зокрема і з триполіфосфатом натрію.

До додаткових плюсів можна зарахувати знижену злежуваність у процесі зберігання, відсутність токсичності, наявність антикорозійних якостей, здатність до зменшення утворення залізно-окисного і мідного накипу на внутрішніх стінках нагрівальних котлів. Поліфосфат натрію сприяє підвищенню теплопередачі, дозволяє максимізувати терміни експлуатації трубопроводів і фільтрів, у зв’язку з чим, не в останню чергу, і набув чималої популярності.

Цю речовину використовують як корозійний затримувач і захист від накопичення карбонату кальцію в системах транспорту природної води і в системах охолодження циркуляційного типу технічного водопостачання. Яка концентрація необхідна для обробки, залежить від домішків води і від того, з якою швидкістю вона рухається. Але загалом, захист забезпечується навіть при малих кількостях інгібітору.

Обробляють гексаметафосфатом натрію і питну воду, з метою неутворення накипу і корозії. Якщо порівняти цей процес з обробкою технічної води, то тут встановлені більш жорсткі правила, що стосуються залучення інгібіторів. Натрій поліфосфат може бути використаний в розмірі не більше 4-5 мг/л в розрахунку на P2O5.

А ще сіль Грахама покликана запобігати утворенню накипу в охолоджувальних системах автомобілів. Щоб мастило не трансформувалося в нагар, а ДВЗ не заклинив, слід правильно доглядати за системою водяного охолодження. Використовувана вода має бути м’якою і прозорою. В інакшому випадку радіатор і система охолодження будуть пошкоджені накипом, у складі якого – карбонати, силікати, фосфати і солі магнію. Na6P6O18 – чудовий спосіб не допустити цієї проблеми. Він ефективно пом’якшує тверду воду (4 г на 10 л), запобігаючи утворенню накипу. Кип’ятіння з подальшою фільтрацією розчину і приводить до того, що вода стає м’якою й придатною до використання в системі охолодження двигуна.

Інші напрямки застосування технічного гексаметафосфату натрію:

- хімічна галузь (виступає солеінгібітором, входить до складу мийних композицій);

- текстильне виробництво (запобігає формуванню на тканині солей кальцію);

- шкіряна сфера (використовується для дублення шкіри);

- нафтопром (бере участь в бурінні свердловин, а саме в фільтраційних заходах, спрямованих на пульпи і розчини);

- целюлозно-паперовий напрямок (задіюється в різних технологічних процесах при виготовленні паперової продукції);

- керамічна промисловість (служить розм’якшувачем).

Застосування в харчопромі. Якщо технічний гексафосфат натрію покликаний, передусім, слугувати інгібітором солей в різних процесах, то харчовий – бути утримувачем вологи і реагентом для появи піни в напоях.

Цей продукт відомий в харчопромі як добавка до їжі E452, інгібітор, що уповільнює хімічні реакції. Серед основних технологічних завдань: стабілізація, емульгування, утримування вологи, фіксація кольору, синергія антиоксидантів і живлення дріжджів. Найчастіше використовується при виготовленні консервів з м’яса і риби, продукції швидкої заморозки для покращення текстурних характеристик, плавлених сирків у ролі солі-плавника. Окремо та спільно з іншими стабілізуючими добавками застосовується при створенні вершків, згущеного і звичайного молока, а також сухих вершків.

Особливо примітна присутність натрій поліфосфату в продуктах з рибного фаршу: смажені сосиски, сардельки, копчені ковбаски, делікатесні рибні палички, паштет і т.д. Тут  ця субстанція в розмірі 1-2 % (в перерахунку на фосфорний ангідрид) від загальної ваги м’яса риби благотворно відбивається на смакових характеристиках, консистенції і зовнішньому вигляді. При цьому важливо дотримуватися правильної черговості. Щоб ефект був досягнутий максимально бажаний, початково потрібно додати воду, далі гексафосфат натрію і в кінці кухонну сіль.

Обробляють розчином і рибне філе (головним чином, судака, щуки, форелі, сига і іншої прісноводної риби). Мета, що ставиться – зменшити витікання соку, пов’язаного з дефростацією. І це вдається зробити на 60 %. Вага філе збільшується при зануренні в розчин зазначеної речовини перед заморожуванням. Дефростація приводить до втрати такої кількості ваги, яку привносить поліфосфатна обробка. Як наслідок, філе здатне «пережити» навіть 6 заморозок без вагових втрат.

Описана дія основана на денатурації м’ясного білка (появі плівкового покриття з денатурованих білків на розрізах). Ця плівка не дає соку витікати під час заморожування і розморожування. А сама добавка практично не проникає вглиб м’ясних тканин.

Додатково інтенсифікувати дію можна за допомогою хлориду натрію. Приклад: якщо обробити філе судака тільки сіллю Грахама, то втрати будуть мінімізовані вже до 1,8 %. А якщо використовувати ще й харчову сіль, то ще менші – 0,3 %.

Можливі методи обробки: занурення, обприскування, шприцювання. Кожному повинні передувати зачистка і миття. Оптимальна концентрація робочого розчину – 1-2,5 % (в перерахунку на P2O5). Занурення вимагає використання спеціальних ванн і має відбуватися протягом 5-30 хв. Якщо розчин буде перебувати в цих ваннах надмірно довго, він буде забруднюватися і червоніти. Шприцювання в цьому плані чистіше.

При виготовленні рибних пресервів та консервів ця сполука покликана збільшувати зв’язування вологи, покращувати консистенцію і зберігати колір. Зокрема, вона допомагає олійній заливці проходити в м’язові тканини.

Обробка морепродуктів (креветок, крабів, морських гребінців, кальмарів) ґрунтується на необхідності зменшити ваговтрати при розморожуванні. І це добавці вдається майже в повному обсязі. Технології та нюанси залежать від розмірів продукції, часу подальшого зберігання тощо.

І ще. Застосовують гексаметафосфат натрію і при виготовленні сидрів – продуктів зброджування соків з фруктів з використанням винних дріжджів. Коли газовані сидри наливають в келихи, повинна з’являтися піна, виділятися бульбашки двоокису вуглецю. Так ось, щоб ця піна була більш стійкою, до сидру і додають Е452 в розмірі 2 г/л (у перерахунку на пентаоксид фосфору).

Безпека

Поліфосфат натрію не несе небезпеки виникнення пожежі та вибуху. Також не має токсичного впливу. Однак при вдиханні не є винятком подразнювальний вплив на слизові і дихальну систему. Тому при роботі з цим реактивом важливо використовувати спецодяг та ЗІЗ, що захищають органи дихання, очі, шкіру.

Упакування, перевезення, зберігання.

Упакування цього хімічного продукту відбувається в мішки з поліпропілену з фасуванням по 25-50 кг. Крім того, для цієї мети підходять фанерні барабани і фанерно-штамповані бочки не більш ніж на 60 кг.

Перевозити можна залізничним, авто- і водним транспортом у критих ТЗ, дотримуючись правил транспортування небезпечних вантажів, які діють на певному виді транспорту. Переміщення по залізниці має здійснюватися повагонно, із запобіганням контакту з вологою та нагрівання.

Для зберігання підійдуть закриті склади без опалення. Зберігати цю речовину потрібно в упаковці виробника, запобігаючи тепловому впливу і пошкодженню упаковки.

Гарантійний термін придатності – півроку від дати виробництва.

Замовлення дзвінка
Дякуємо за Ваше звернення. Наші менеджери зв'яжуться з Вами найближчим часом
Сталась помилка при надсиланні листа. Зв'яжіться будь ласка з менеджером.