Гексаметафосфат натрия: применение и свойства

 

Гексаметафосфат натрия (гексафосфат/полифосфат натрия, соль Грахама) – это вещество неорганической природы, соль натрия и гексафосфорной кислоты. Имеет специфические качества и широчайшее использование, что мы далее и рассмотрим детальнее.

 

Физические и химические свойства гексафосфата натрия

Данный материал выглядит как твердый рассыпчатый продукт (свободно текущая порошкообразная масса), просвечивающийся или белого цвета (возможен зеленый оттенок), сформированный не имеющими окраса кристаллами. Попадая в водную среду, поддается растворению (< 50 г/100 мл). Формирует кристаллогидраты и растворимые совокупности с металлами (Ca, Mg, Ba и др.). Гигроскопичный, при пребывании на воздушном пространстве растекается и присоединяет молекулы воды, становясь изначально пиро-, а после ортофосфатом Na.
Молярная масса – 611,77 г/моль, плотность – 2,484 г/см³, t плавления – 408 °C. Формула: Na6P6O18.
Является веществом с наибольшей концентрацией из всех фосфатов, которые выпускаются в промышленности. Ему характерны отличная адсорбция и диспергирующие качества.
Синтез этого вещества выглядит как дегидратация или плавление одноосновного фосфата натрия в муфельной печи + оперативное охлаждение полученной расплавленной массы.
Данный продукт бывает двух видов: пищевого и технического. Они отличаются друг от друга количеством железа в составе (0,02 и 0,05 %), нерастворимых в H2O компонентов (0,05 и 0,06 %), уровнем pH (5,8-6,5 и 5,8-7,3), а также рядом других параметров. Объем оксида фосфора и там, и там обязан быть не меньше 68 %, а неактивных оксидов фосфора – не больше 7,5 %. В пищевой разновидности также нормируется количество тяжелых металлов – до 0,001 %, As и фторидов – максимум 0,0003 и 0,003 %, соответственно.

 

Гексаметафосфат натрия: сферы использования

Применение в технических направлениях. Максимально часто, пожалуй, рассматриваемый реактив используют в пром. системах водоумягчения. Он является самым активным водоумягчителем со значительной хелатностью. То есть формирует стойкие совокупности за меньший промежуток времени и при сниженной t (до 40 °С), по сравнению с прочими фосфатами, в том числе и с триполифосфатом натрия.
К дополнительным плюсам можно зачислить пониженное слеживание в процессе хранения, отсутствие токсичности, наличие антикоррозионных качеств, способность к уменьшению формировать накипь на внутренних стенках нагревательных котлов. Полифосфат натрия отлично сказывается на повышении теплопередачи, дает возможность максимизировать эксплуатационный период трубопроводов и фильтров, благодаря чему, не в последнюю очередь, и приобрело немалую популярность.
Его используют в роли коррозионного задерживателя и защитника от напластования углекислого кальция в системах транспорта природной воды и в охлаждающих с-мах циркуляционного типа снабжения тех. воды. Какая насыщенность среды необходима для очистительных мероприятий, зависит от примесей воды и от того, с какой скоростью она движется. Но в целом, защита обеспечивается даже при малых количествах ингибитора.
Обрабатывают гексаметафосфатом натрия и питьевую воду, с целью невозникновения накипо-коррозионных проявлений. Если сравнить этот процесс с воздействием на тех. воду, то здесь установлены более строгие правила, касаемые задействования ингибирующих продуктов. Добавка может быть использована в размере не больше 4-5 мг/л.
А еще соль Грахама призвана предотвращать накипообразование в охлаждающих системах автомобилей. Чтобы смазочное масло не трансформировалось в нагар, а ДВС не заклинил, следует правильно ухаживать за системой водяного охлаждения. Используемая вода должна характеризоваться мягкостью и прозрачностью. В ином случае радиатор и система охлаждения будут повреждены накипью, в составе которой – карбонаты, силикаты, фосфаты и соли магния. Na6P6O18 – отличный способ не допустить этой проблемы. Он эффективно смягчает жесткую воду (4 г на 10 л), предотвращая накипообразование. Кипячение с последующим фильтрованием раствора и приводит к тому, что вода делается мягче и пригодной к использованию в охлаждающей системе мотора.
Иные направления применения технического гексаметафосфата натрия:
– хим. отрасль (выступает солеингибитором, входит в состав моющих композиций);
– текстильное производство (предотвращает формирование на текстиле солей кальция);
– кожевенная сфера (необходим при дублении кожи);
– нефтепром (принимает участие в бурении скважин, а именно в фильтрационных мероприятиях, направленных на пульпы и растворы);
– целлюлозно-бумажное направление (задействуется во всевозможных технопроцессах изготовления бумажной продукции);
– керамикопромышленность (служит размягчителем).
Значение для пищепрома. Если тех. гексафосфат натрия призван, прежде всего, служить солеингибитором в различных процедурах, то пищевой – быть влагоудерживателем и реагентом для появления пены в напитках.
Этот продукт известен в пищепроме как добавка к пище E452, ингибитор, замедляющий хим. реакции. Среди основных технологических задач: стабилизация, эмульгирование, удерживание влаги, цветофиксация, синергия антиоксидантов и питание дрожжей. Чаще всего используется при изготовлении консервов из мяса и рыбы, продукции быстрой заморозки для совершенствования текстурных параметров, а также плавленых сырков в роли соли-плавителя. Отдельно либо совместно с иными стабилизирующими добавками задействуется при создании сливок, сгущенки, сухих сливок и молока.
Особенно примечательно присутствие добавки в пищевой продукции из рыбного фарша: жареных сосисках, сардельках, копченых колбасках, рыбных палочках, паштете и т.д. Здесь данная субстанция в размере 1-2 % (если пересчитать на фосфорный ангидрид) от общего веса рыбного мяса благотворно отражается на вкусовых характеристиках, текстуре и аппетитности внешней подачи. При этом важно придерживаться правильной очередности. Чтобы эффект был достигнут максимально желаемый, сначала нужно добавить воду, после гексафосфат натрия и в конце хлорид натрия.
Обрабатывают веществом и рыбное филе (главным образом, разной пресноводной рыбы). Преследуемая цель – уменьшить соковытекание при оттаивании. И это удается сделать на 60 %. Вес филе увеличивается при опускании в раствор указанного вещества до замораживания. Дефростация приводит к потере такого количества веса, который привносит полифосфатное влияние. Как следствие, филе способно выдержать до 6 заморозок без весопотерь.
Описанное воздействие основано на денатурации мясного белка (появлении пленочного покрытия из денатурированных белков на разрезанных местах). Эта пленка не дает соку вытекать в ходе заморозки и размораживания. А сама добавка практически не проникает вглубь мясных тканей.
Дополнительно интенсифицировать действие можно с помощью хлорида натрия. Пример: если обработать филе судака только солью Грахама, то потери будут минимизированы уже до 1,8 %. А если использовать еще и пищевую соль, то еще меньше – 0,3 %.
Возможные способы работы: окунание, сбрызгивание, шприцевание. Каждому должны предшествовать очищение и мытье. Оптимальная концентрация рабочего раствора – 1-2,5 % (из пересчета на P2O5). Окунание требует использования специальных ванн и должно происходить в течение 5 минут-получаса. Если раствор будет находится в этих емкостях чрезмерно долго, он будет загрязняться и краснеть. Последний из упомянутых способов в этом плане более чистый.
При изготовлении рыбных пресервов и консервов данное соединение призвано увеличивать связывание влаги, улучшать структуру и фиксировать окрас. В частности, оно помогает прохождению маслозаливки в мышцы.
Обработка морепродуктов (креветок, крабов, морских гребешков, кальмаров) основывается на необходимости уменьшить весовые потери при размораживании. И это добавке удается почти в полном объеме. Технологии и нюансы зависят от размерных параметров продукции, времени последующего хранения и т.д.
И еще. Задействуют гексаметафосфат натрия и при изготовлении сидров – продуктов сбраживания соков из фруктов с использованием винных дрожжей. Когда газированные сидры наливают в бокалы, обязана появляться пенка, выделяться пузыри двуокиси углерода. Так вот, чтобы эта пена была более стойкой, в сидр и добавляют Е452 в размере 2 г/л (если пересчитать на пентаоксид фосфора).

 

Безопасность

Полифосфат натрия не несет опасности возникновения пожара и взрыва. Также не имеет токсического воздействия. Однако при вдыхании не исключено раздражительное влияние на слизистые и дыхательную систему. Поэтому при работе с данным реактивом важно использовать спецодежду и СИЗ, защищающие органы дыхания, глаза, кожу.

 

Упаковка, перевозка, хранение

Упаковка данного хим. продукта происходит в мешки из полипропилена с фасовкой по 25-50 кг. Кроме того, для этой цели подходят фанерные барабаны и фанерно-штампованные бочки не больше чем на 60 кг.
Перевозить можно ж/д, авто- и водным транспортом в крытых ТС, соблюдая правила транспортировки опасных грузов, которые действуют на определенном виде транспорта. Перемещение железной дорогой должно осуществляться повагонно, с предотвращением контакта с влагой и нагревания.
Для хранения подойдут закрытые склады без отопления. Хранить это вещество нужно в упаковке производителя, предотвращая тепловое воздействие и повреждение упаковки.
Гарантийный срок годности – полгода от даты производства.