三聚磷酸钠的化学性质

水合性能

三聚磷酸钠因形成温度不同,可分为高温型(ⅰ型)和低温型(ⅱ型)。区别在于键长和键角不同。水化后,I型和II型产物均生成六水合物,即na 5p 3 o 10·6H2O。在相同条件下,I型快速水化产生的热量高,溶于水时容易团聚,这是由于I型结构中存在四个配体。

三聚磷酸钠在常温下相当稳定,在潮湿的空气中会慢慢水解,最后生成正磷酸钠。反应如下:na 5 P3 o 10+2H2O→2 na 2 hpo 4+nah 2 po 4。

对金属离子的螯合能力

三聚磷酸钠与溶于水的Ca2+、Mg2+、Fe3+等金属离子络合,形成可溶性络合物,如:na 5p 3 o 10+Ca2+→na3(cap 3 o 10)+2na+。

三聚磷酸钠的络合能力一般用钙值表示,即100g磷酸盐能络合的钙离子的克数,理论值为13.4。

缓冲功能

三聚磷酸钠水溶液呈弱碱性(1%水溶液的PH值约为9.7),在PH值为4.3 ~ 14的水中形成悬浮液(类似乳液),即分散体。三聚磷酸钠还可以使液体和固体颗粒更好地溶解在液体(如水)介质中,使溶液的外观完全透明,就像真正的溶液一样,这就是增溶作用。由于上述独特的性质,三聚磷酸钠已成为洗衣粉中一种重要的理想原料。

生产工艺

三聚磷酸钠是用纯碱中和磷酸形成正磷酸钠,然后浓缩而成。生产磷酸有两种方法:湿法和热法。湿法是将磷矿与无机酸(一般是硫酸或盐酸)反应,然后萃取精制得到磷酸。热法是将磷矿与焦炭、二氧化硅一起在电炉中焙烧,将磷矿还原成磷,然后氧化水合得到磷酸。

由正磷酸盐制备三聚磷酸钠的工艺相对简单,流程短,便于控制和操作。主要有两种方法。

①喷雾干燥-转化缩聚两段法:喷雾干燥器为圆筒形,上部连接一个带煤气喷嘴的卧式燃烧器。温度为400~500℃的气体通过燃烧器引入喷雾干燥塔的上部,用高压(4.2MPa)泵注入正磷酸盐溶液。含水量低于5%的干燥产品从干燥机的下部连续取出。正磷酸盐混合物在回转炉中脱水并浓缩成三聚磷酸钠。这种方法的特点是产品不需要粉碎,喷雾干燥器干燥效率高,干燥后的物料均匀,不会发生分层。缺点是干燥和缩聚分两个阶段进行,直接加热脱水粉尘损失大。

(2)一段干燥脱水法:将浆料喷入回转炉内,通过喷嘴将热气送入炉内或烧油加热。环形挡板将炉膛分成火焰段和加热段。在加热段,物料最终脱水并浓缩成三聚磷酸钠。冷却筒与回转炉连为一体,从冷却筒出来的颗粒状产品在粉碎机中粉碎,少量带出炉外的粉末在旋风分离器中回收。这种方法将干燥、脱水和冷却结合在一个单元设备中,大大简化了工艺,热利用率高,并可减少资金投入,改善劳动条件。

技术要求

1.外观:白色颗粒或粉末

2.工业三聚磷酸钠应符合下表(GB9983-2004)的要求。

项目索引

优等品、一等品、合格品

白度,% ≥ 90.0 85.0 80.0

五氧化二磷(P2O5),% ≥ 57.0 56.5 55.0

三聚磷酸钠(Na5P3O10)含量,% ≥ 96.0 90.0 85.0

水不溶物含量,%≤0.100.100.15。

铁含量(Fe),% ≤ 0.007 0.05438+050.030。

PH值(1%溶液)9.2-10.0

通过1.00毫米测试筛的粒度筛分率不小于95%。