六偏磷酸鈉是什么物質工業用途廣泛嗎?
六偏磷酸鈉又稱格雷漢姆鹽(Graham salt)。是偏磷酸鈉(NaPO3) 聚合體之一。無色透明玻璃狀粉末。相對分子質量611.54。有潮解性,易溶于水,在水中的溶解度(g/l):20℃時973.2、80℃時1744.0。加入水溶液中則緩慢分解,生成正磷酸鹽。在水溶液中對鈣及各種 金屬具有很大的螯合效應,并生成沉淀。本品相對密度約2.5。熔點約616℃(分解)。不溶于有機溶劑。作為工業產品不僅有六聚物,也有聚合度為10~23的鏈狀結構的偏磷酸鹽,其通式為: (NaPO3)n(式中n=10~23)。
(1) 聚偏磷酸鈉用于植鞣能封閉膠原的堿性基(固定作用),減少植物鞣質與膠原蛋白質的結合,有利于加速鞣制。
(2) 它可與水中的Ca2+、Mg2+等離子形成可溶性配合物,同時還可以阻止Ca3(PO4)2等鍋爐水垢的沉積。
(3) 它的陰離子具有蒙囿作用。
1.在洗滌和水處理中的應用
由于六偏磷酸鈉對金屬離子尤其是鈣、鎂等堿土金屬離子具有極強的絡合阻垢能力。因此它可防止水中溶解的鐵、錳因氧化而使水發紅、發黑,同時阻止鈣、鎂離子析出生成水垢而降低傳熱效率。
2.在食品工業中的應用
六偏磷酸鈉在食品工業中可用作食品品質改良劑、pH調節劑、金屬離子鰲合劑、黏著劑和膨脹劑等。六偏磷酸鈉用于肉制品、魚肉腸、火腿等,能提高持水性,增高結著性,防止脂肪氧化;用于豆醬、醬油能防止變色,增加黏稠性,縮短發酵期,調節口味;用于水果飲料、清涼飲料,可提高出汁率和黏度,抑制維生素C分解;用于冰淇淋可提高膨脹能力,增大容積,增強乳化作用,防止膏體破壞,改善口感和色澤;用于乳制品、飲料可防止凝膠沉淀;加入啤酒中能澄清酒液,防止渾濁;用于豆類、果蔬罐頭可穩定天然色素,保持食品色澤。此外,六偏磷酸鈉水溶液噴涂于腌制肉上,可提高防腐性能。
3.在選礦和油田工業中的應用
六偏磷酸鈉是浮選中常用的一種抑制劑,主要用于抑制石英和硅酸鹽礦物,以及方解石、石灰石等碳酸鹽礦物。關于六偏磷酸鈉的抑制機理主要有:首先,六偏磷酸鈉在浮選抑制鈉長石、鋯英石、霞石、燒綠石和多水高嶺石時,根據示蹤原子試驗可知,六偏磷酸鈉能無選擇性地降低油酸鈉在上述礦物中的吸附,并與礦物表面的多價金屬離子形成穩定的絡合物。例如在鎳礦浮選中,六偏磷酸鈉與蛇紋石表面的MgOH+生成MgNa4 P6 O18,從而起到抑制蛇紋石作用。其次,六偏磷酸鈉在水溶液中容易電離,并且能與礦物表面和液相中的Ca2 +反應。例如當方解石與錫石浮選分離時,六偏磷酸鈉在方解石表面生成絡合物CaNa4 P6 O18 ,而CaNa4 P6 O18無法完全滯留在方解石表面,相反還吸附在錫石表面,因而錫石也會被抑制,使得其抑制的選擇性變差,降低捕收劑在礦物表面的吸附量。
此外,六偏磷酸鈉在浮選過程中還起到分散劑的作用。在鎳礦浮選過程中,蛇紋石泥化后覆蓋在鎳黃鐵礦表面,對浮選過程非常不利。因此添加一定量的六偏磷酸鈉對鎳黃鐵礦的浮選回收非常有利,這主要是六偏磷酸鈉的添加使得浮選礦漿分散,減少了蛇紋石在鎳黃鐵礦表面的覆蓋。它的分散機理主要表現為:使礦物表面電位降低,使礦物顆粒之間的靜電排斥力增加。因為六偏磷酸鈉是一種直鏈狀聚合化合物,其鏈長最少能達到20 ~ 100個單位,當它吸附在礦物表面時,會使顆粒之間的空間位阻效應增大。在油田工業中,六偏磷酸鈉作為鉆井泥漿添加劑可以避免多價金屬離子沉淀,提高泥漿的抗鹽能力,降低泥漿失水。此外將一定量的六偏磷酸鈉溶解后注入水管中,可以在管壁形成一層薄膜,以防止管道腐蝕。
4.在冶金和金屬防腐中的應用
將六偏磷酸鈉加入部分添加劑在一定溫度和力下對煉鋼轉爐進行噴補,可以大大延長轉爐壽命。六偏磷酸鈉和溶液中的二價金屬離子螯合,形成帶正電的聚電解質,當它被吸附在金屬表面時形成致密、連續的薄膜。該膜可將腐蝕微電池完全覆蓋,降低或阻止腐蝕電流通過而起到防腐作用。
5.在彩色片沖洗、放印中的應用
六偏磷酸鈉是優良的軟水劑,在配置彩色顯影液時必須加入,以降低水的硬度,防止生成鈣質網紋,確保彩色清晰艷麗,而且對顯影液的氧化、還原沒影響。
6.在纖維和造紙工業中的應用
六偏磷酸鈉應用于纖維工業中,在精煉工序中能抑制金屬皂的生成,使原棉中膠質容易去除,提高精煉效率;在漂白工序中能防止過氧化氫分解,減少漂白劑的損失從而提高漂白效率;在染色中可防止染色物的色澤變化,保持染料的本色,防止出現染斑、手感變差、白布變黃及纖維強度降低等現象。在造紙中六偏磷酸鈉和磺化苯甲醛混合可用于鋼板紙涂料的分散劑,以分散碳酸鉛顏料。