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        三聚磷酸鈉的食品用途是什么

        發布時間:2023-10-31    本文被閱讀 :72次

          常用于食品中,作水分保持劑、品質改良劑、pH調節劑、金屬螯合劑。


          1物理性質


          物化性質:白色粉末狀結晶,流動性較好。


          三聚磷酸鈉


          密度:Ⅰ型的密度為2.62g/cm3,Ⅱ型的密度為2.57g/cm3。


          熔點:622℃。


          溶解性:易溶于水,其水溶液呈堿性。20 g/100 mL(20℃)。


          2化學性質編輯


          水合性能


          三聚磷酸鈉因生成溫度不同而有高溫型(Ⅰ型)和低溫型(Ⅱ型)之分,其區別在于兩者的鍵長和鍵角不同,Ⅰ型和Ⅱ型產品水合后均生成六水合物Na 5P 3O 10·6H 2O,在相同條件下,Ⅰ型水合作用較快產生的熱量高,溶于水時易產生結塊現象,這是由于Ⅰ型結構中存在四配位體的鈉離子,四配位體對水有強親和力,反之Ⅱ型在水中則以很慢的速度生成六水物。


          三聚磷酸鈉在室溫下相當穩定,在潮濕的空氣中會緩慢的發生水解反應,最終生成正磷酸鈉,反應如下:Na 5P 3O 10+2H 2O→2Na 2HPO 4+NaH 2PO 4。


          對金屬離子的螯合能力


          三聚磷酸鈉與溶于水中的Ca 2+、Mg 2+、Fe 3+等金屬離子有絡合作用,生成可溶性絡合物,如:Na 5P 3O 10+Ca 2+→Na 3(CaP 3O 10)+2Na+。


          三聚磷酸鈉的絡合能力一般以鈣值表示,即100g磷酸鹽所能絡合鈣離子的克數,理論值為13.4。


          緩沖作用


          三聚磷酸鈉水溶液呈弱堿性(1%水溶液的PH值約為9.7),它在PH為4.3~14范圍水)中,形成懸濁液(類似乳化液)的作用,即分散作用。三聚磷酸鈉也能使液態、固態微粒更好的溶于液體(如水)介質中,使溶液外觀完全透明,好像真溶液一樣,這就是增溶作用。由于三聚磷酸鈉具有以上獨特的性能,使之成為洗衣粉中的一種重要的理想原料。[2]


          生產工藝


          三聚磷酸鈉由磷酸經純堿中和成正磷酸鈉,再經縮合而成。生產磷酸的方法有濕法和熱法兩種。濕法是將磷礦和無機酸(通常用硫酸,也可用鹽酸的)反應后,經萃取、精制后即得磷酸。熱法是在電爐中將磷礦與焦炭和硅石一起焙燒,磷礦物還原成磷,然后氧化、水合,即得磷酸。


          由正磷酸鹽制取三聚磷酸鈉的工藝則比較簡單,流程短,控制操作方便。主要有兩種方法。


         ?、賴婌F干燥-轉爐縮聚二段法:噴霧干燥器為一圓筒,上部與帶有氣體噴嘴的臥式燃燒器相接。溫度為400~500℃的氣體經燃燒器通入噴霧干燥塔的上部,同時用高壓(4.2MPa)泵將正磷酸鹽的溶液噴入。含水5%以下的干燥產品不斷從干燥器下部取出。正磷酸鹽混合物在旋轉爐中脫水縮聚成三聚磷酸鈉。此法特點是產品無需進行粉碎,噴霧干燥器干燥效率高,干燥物料很均勻,不會發生分層現象。缺點是干燥與縮聚分兩段進行,直接加熱脫水時粉塵損失大。


         ?、诟稍铮撍欢畏?將料漿噴入旋轉爐,爐內用噴嘴送入熱氣或燃燒石油以加熱。環狀擋板將爐分成火焰段和加熱段。在加熱段中,物料最終脫水縮聚而轉化成三聚磷酸鈉。冷卻筒與旋轉爐連成一體,由冷卻筒出來的粒狀產品在研磨機中磨細,從爐中帶出的少量粉料在旋風分離器中回收。此法將干燥、脫水和冷卻結合在一個單元設備內進行,使流程大為簡化,熱利用率較高,而且可以減少基建投資,改善勞動條件。


          技術要求


          1.外觀:白色顆?;蚍蹱?/span>


          2.工業三聚磷酸鈉應符合下表要求(GB9983-2004)


          項目指標


          優等品一等品合格品


          白度,%≥90.0 85.0 80.0


          五氧化二磷(P 2O 5),%≥57.0 56.5 55.0


          三聚磷酸鈉(Na 5P 3O 10)含量,%≥96.0 90.0 85.0


          水不溶物含量,%≤0.10 0.10 0.15


          鐵含量(Fe),%≤0.007 0.015 0.030


          PH值(1%溶液)9.2-10.0


          顆粒度通過1.00mm試驗篩的篩分率不低于95%


          3含量分析


          (FCC法)


          一、試劑制備


          1。乙酸鉀緩沖液(pH5.0)取乙酸鉀78.5g,溶于1000mL水中,用乙酸調節溶液至pH5.0。加碘化汞數毫克以抑制霉菌生長。


          2。0.3 mol/L氯化鉀溶液取氯化鉀22.35g,溶于水,加5mL上述乙酸鉀緩沖液,用水稀釋至1000mL,混勻。加碘化汞,mg。


          3。0.6 mol/L氯化鉀溶液取氯化鉀4.7g,溶于水,加5mL上述乙酸鉀緩沖液,用水稀釋至1000mL,混勻。加碘化汞,mg。


          4。1mol/L氯化鉀溶液取氯化鉀74.5g,用水溶解,加5mL上述乙酸鉀緩沖液,加水稀釋至1000mL,混合。加碘化汞,mg。


          二、色譜柱


          用一長20~40cm、內徑為20~28mm的標準色譜柱,封上一粗孔燒結板,如不各有活栓,則在柱的出口接一段短的聚乙烯軟管,再接一只孔徑為3~4mm的活栓。


          三、操作


          關上活栓,用水注滿燒結板和活栓之間的空間,并連一真空管路至活栓上。用100~200目或200~400目強堿型陰離子交換樹脂(Dowex 18)或相似級別的苯乙烯/二乙烯基苯離子交換樹脂,與水按1:1制各成漿狀液。潷去極細的粒子和泡沫,如此反復2~3次,或直到無細小懸浮物質或泡沫為止。用漿狀液灌滿色譜柱,打開活栓,經真空吸裝樹床,至水位略高于樹脂床頂部時,立即關閉活栓。在任何情況下均不得使水位低于樹脂平面。如此反復進行,至所裝樹脂高于燒結板15cm為止。取一張緊貼有玻璃纖維的濾紙,放在樹脂床的頂部,再取一有孔的聚乙烯皿放在濾紙上面。也可以在樹脂床的頂部裝上一層松散的玻璃棉。用一橡皮塞塞住柱頂,在橡皮塞的中央插一根長7.6cm的毛細管(內徑1.5mm,外徑7tnm),伸出塞子底下的長度約12mrn。用一段聚乙烯軟管將毛細管和一500mL分液漏斗的下管相聯。并將分液漏斗放在柱上面的鐵圈中。關閉所有活栓,在分液漏斗中加水100mL,以供洗滌色譜柱。先旋開分液漏斗活栓,然后放開色譜柱活栓,流動速度約5mL/min。當分液漏斗中放完時,先關色譜柱活栓,然后關分液漏斗活栓。


          準確稱取預經105℃下干燥4h的試祥約500mg,放入一250mL容量瓶中,用水溶解并定容后混合。取此溶液10.0mL移入分液漏斗,打開兩活栓,讓溶液流入色譜柱,另用水⒛涮淋洗分液漏斗,棄去洗提液。


          將0.3mol/L氯化鉀溶液370mL加入分液漏斗,并讓此溶液通過色譜柱,棄去此洗提液。再將0.6mol/L氯化鉀溶液250mL加入分液漏斗,讓溶液通過色譜柱,將此洗提液收集于一400mL燒杯中。(為保證下一輪操作時有干凈的色譜柱,可用1mol/L氯化鉀溶液100mL通過該色譜柱,液(TS-148)數滴,用濃氨試液(TS-14)中和該溶液。加1g硝酸銨結晶,攪拌使之溶解,冷卻。在攪拌下加人15mL鉬酸銨試液(TS-22),并強烈攪拌3min,或間歇攪拌下放置10~15min。用吸濾法過濾燒杯內容物,用一25 mm高的瓷漏斗,其中放6~7mrn厚的紙漿墊層,墊層上面用一層硅藻土懸浮液蓋住。燒杯內容物移人濾器后,用1%硝酸鈉或硝酸鉀溶液分5次、每次10mL洗滌燒杯,并使洗液通過濾器。然后再用此洗液分5次每次5mL洗滌過濾器。將濾墊和沉淀返回人燒杯,用水沖洗漏斗并流人燒杯,再用水稀釋至約150mL。通過滴定管滴加0.1mol/L氫氧化鈉,至黃色沉淀溶解后,再多加5~6rnl。加酚酞試液(TS-167)數滴,用0.1mol/L硝酸滴定過量的堿。最后用0.1mol/L氫氧化鈉滴定到首次出現粉紅色。所加0.1mol/L氫氧化鈉的總量減去滴定硝酸所耗量之差,即為磷鉬酸鹽所消耗的0.1mol/L氫氧化鈉的量(V;以mL計)。最后按公式0.533×25V算出樣品中三聚磷酸鈉(Na 5P 3O 10)的量,以mg計。


          4分類


          按結構和形狀分為白色粉末無水物(Na 5P 3O 10)和直角平行六面體結晶的六水合物(Na 5P 3O 10·6H 2O)無水物有Ⅰ型和Ⅱ型之分。工業用三聚磷酸鈉實際上是Ⅰ型和Ⅱ型的混合物。Ⅰ型溶解速度快,經水合生成六水合物時熱效應大,在大氣中易吸潮結塊。Ⅱ型吸潮較慢,不易結塊。因此,洗滌劑用三聚磷酸鈉中Ⅰ型含量不宜太高,一般控制在10~30%。


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