سدیم تری پلی فسفات
سدیم تری پلی فسفات یک نمک معدنی چندکاره و پرکاربرد در زنجیره تأمین مواد اولیه شیمیایی است که به‌عنوان کلاته‌کننده و دیسپرسانت در فرمولاسیون‌های صنعتی نقش کلیدی دارد. این ترکیب به‌دلیل توانایی بالا در حذف سختی آب، تثبیت ذرات، و بهبود کارایی شوینده‌ها، جایگاه تثبیت‌شده‌ای در بازارهای شوینده، بهداشتی، غذایی، سرامیک و نفت و گاز دارد. برای خریداران سدیم تری پلی فسفات به‌واسطه ترکیب ارزش–کارایی مناسب، دسترس‌پذیری و تطبیق‌پذیری فرایندی، یک انتخاب مطمئن و اقتصادی محسوب می‌شود.
ساختار سدیم تری پلی فسفات
از نظر شیمیایی، سدیم تری پلی فسفات نمک تری‌پلی‌فسفریک اسید است و با فرمول مولکولی Na5P3O10 شناخته می‌شود. ساختمان آن شامل زنجیره‌ای از سه واحد فسفات متصل به‌هم است که با پنج کاتیون سدیم متعادل می‌شود و به آن ماهیت قوی در کلاته‌کردن یون‌های سختی می‌بخشد. این ترکیب معمولاً به صورت بی‌آب عرضه می‌شود و در محیط‌های آبی، محلولی با خاصیت قلیایی ملایم ایجاد می‌کند که برای بسیاری از فرایندهای صنعتی مطلوب است.
ویژگی‌های سدیم تری پلی فسفات
در یک نگاه، سدیم تری پلی فسفات به‌صورت پودر یا گرانول سفید، بی‌بو و با رفتار رطوبت‌گیر شناخته می‌شود. در آب به‌خوبی محلول است و محلول‌های رقیق آن قلیایی ملایم بوده و به بهبود عملکرد سورفکتانت‌ها و جلوگیری از رسوب کمک می‌کنند. این ماده در برابر دما پایدار است، اما در شرایط اسیدی و حرارت طولانی‌مدت می‌تواند به فسفات‌های ساده‌تر هیدرولیز شود.
| ویژگی | مقدار/توضیح |
|---|---|
| فرمول شیمیایی | Na5P3O10\mathrm{Na_5P_3O_{10}} |
| جرم مولکولی | حدود 367.86 g/mol |
| شکل ظاهری | پودر/گرانول سفید، بی‌بو |
| حلالیت در آب | بالا، با ایجاد pH قلیایی ملایم |
| پایداری | پایدار در شرایط معمول؛ هیدرولیز در pH اسیدی و دمای بالا |
| خلوص صنعتی | معمولاً 94–96% به‌عنوان محتوای STPP |
| رطوبت‌گیری | رطوبت‌گیر؛ نیازمند بسته‌بندی در کیسه‌های لاینردار |
| کد HS | 2835.31 |
| CAS | 7758-29-4 |
نکته: بسته به گرید تأمین‌کننده، اندازه ذرات، دانسیته ظاهری و شاخص‌های کیفی مانند محتوای فاز I/II می‌تواند متفاوت باشد.
کاربردهای سدیم تری پلی فسفات
- شوینده‌های خانگی و صنعتی: بیلدر اصلی برای نرم‌کردن آب، افزایش کارایی سورفکتانت‌ها، جلوگیری از رسوب و بازرسوب آلودگی روی الیاف.
- بهداشتی و خمیر دندان: کمک به دیسپرسیون ذرات ساینده و کنترل سختی آب بزاق برای پایداری فرمول.
- صنعت غذایی (E451(i)): به‌عنوان عامل نگهدارنده آب و بهبود بافت در محصولات گوشت، مرغ و آبزیان؛ همچنین کلاته‌کردن یون‌های فلزی برای پایداری رنگ و طعم.
- سرامیک و کاشی: دیفلوکولانت برای سوسپانسیون‌های دوغابی، کاهش ویسکوزیته و بهبود ریخته‌گری.
- نساجی و رنگرزی: دیسپرسانت و بافر قلیایی ملایم برای یکنواختی رنگ و جلوگیری از لکه.
- نفت و گاز/حفاری: کنترل رئولوژی و دیسپرسیون جامدات در گل حفاری.
- تصفیه آب و سیستم‌های صنعتی: کلاته‌کردن یون‌های سختی و کاهش تشکیل رسوب در مبدل‌ها و بویلرها.
- چرم و فلزکاری: دیسپرسانت و عامل کمپلکس‌ساز برای مراحل دباغی و پاک‌سازی سطح.
مزایای سدیم تری پلی فسفات
- کلاته‌سازی قوی یون‌های سختی: بهبود محسوس عملکرد شوینده‌ها در آب‌های سخت و کاهش مصرف سورفکتانت‌ها.
- جلوگیری از رسوب و بازرسوب: تثبیت آلودگی‌ها در محلول و ممانعت از چسبندگی مجدد بر بستر.
- بافر قلیایی ملایم: پایداری pH مطلوب برای بسیاری از فرمول‌ها بدون قلیاییت شدید.
- سازگاری فرمولاسیونی بالا: کارآمد در کنار آنیونی‌ها، نانیونی‌ها و بسیاری از افزودنی‌ها.
- صرفه اقتصادی برای B2B: نسبت هزینه به عملکرد مطلوب، دسترس‌پذیری و امکان تأمین پایدار در مقیاس حجمی.
- بهبود رئولوژی سوسپانسیون‌ها: کاهش ویسکوزیته و کمک به پایدارسازی دوغاب‌ها در سرامیک و پوشش‌ها.
معایب سدیم تری پلی فسفات
- ملاحظات زیست‌محیطی فسفات‌ها: ورود فسفر به پساب‌ها می‌تواند خطر اوتریفیکاسیون را افزایش دهد؛ بسیاری از کشورها محدودیت‌هایی برای مصرف فسفات در شوینده‌های خانگی اعمال کرده‌اند.
- حساسیت به رطوبت: رطوبت‌گیری و گلوله‌ای‌شدن در صورت نگهداری نامناسب؛ نیازمند بسته‌بندی و انبارش خشک.
- هیدرولیز در شرایط اسیدی/داغ: احتمال کاهش کارایی کلاته‌سازی در فرمولاسیون‌های با pH پایین یا دمای بالا.
- تحریک‌پذیری موضعی: گرد و غبار می‌تواند برای چشم و پوست محرک باشد؛ رعایت PPE ضروری است.
ایمنی و نگهداری سدیم تری پلی فسفات
- اقدامات فردی: از تماس با چشم و پوست اجتناب شود؛ از عینک ایمنی، دستکش و ماسک ذرات ریز استفاده کنید.
- تهویه و کنترل گرد و غبار: در محیط‌های بسته، تهویه موضعی برقرار و تولید گرد و غبار به حداقل برسد.
- انبارداری: در جای خشک، خنک و دور از رطوبت و اسیدها نگهداری شود؛ کیسه‌های 25 کیلوگرمی لاینردار (PE داخل) پیشنهاد می‌شود.
- حمل‌ونقل: معمولاً در طبقه مواد غیرخطرناک حمل می‌شود؛ از آسیب به کیسه‌ها و نفوذ رطوبت جلوگیری کنید.
- مدیریت ریزش: با جاروبرقی صنعتی جمع‌آوری و از ورود مستقیم به فاضلاب جلوگیری شود.
- پایداری و ماندگاری: در بسته‌بندی پلمب و شرایط خشک، ماندگاری تا 24 ماه معمول است؛ پس از باز شدن، سریعاً مصرف شود.
- دفع پسماند: مطابق مقررات محلی و با درنظرگرفتن بار فسفر در پساب انجام شود.
تفاوت سدیم تری پلی فسفات با تری‌سدیم فسفات و سدیم هگزامتافسفات
| ویژگی‌ها | سدیم تری پلی فسفات (STPP) | تری‌سدیم فسفات (TSP) | سدیم هگزامتافسفات (SHMP) |
|---|---|---|---|
| فرمول شیمیایی | Na₅P₃O₁₀ | Na₃PO₄ | (NaPO₃)₆ |
| ساختار مولکولی | زنجیره‌ای از سه واحد فسفات متصل با پنج یون سدیم | یک واحد منفرد فسفات با سه یون سدیم | زنجیره پلیمری از چندین واحد متافسفات حلقوی |
| شکل ظاهری | پودر یا گرانول سفید، بی‌بو | پودر سفید قلیایی | پودر سفید با ذرات بسیار ریز و خاصیت رطوبت‌گیر بالا |
| pH محلول ۱٪ | حدود ۹–۱۰ | حدود ۱۱–۱۲ (قلیایی قوی) | حدود ۶–۸ (نزدیک به خنثی) |
| حلالیت در آب | بالا | بسیار بالا | بالا اما وابسته به طول زنجیره |
| کارکرد اصلی | کلاته‌کننده یون‌های فلزی، نرم‌کننده آب و دیسپرسانت در شوینده‌ها | تنظیم‌کننده pH، پاک‌کننده قلیایی قوی، عامل چربی‌بر در شوینده‌ها | عامل کلاته‌کننده قوی و پایدارکننده سوسپانسیون‌ها در صنایع غذایی و سرامیک |
| کاربردهای صنعتی رایج | شوینده‌ها، صنایع غذایی، سرامیک، تصفیه آب، نفت و گاز | شوینده‌های صنعتی سنگین، صنایع فلزکاری، پاک‌کننده‌های سطح | صنایع غذایی (E452i)، تصفیه آب، تولید دوغاب‌های سرامیکی، صنایع کاغذ و پوشش‌ها |
| ویژگی خاص | تعادل بین قدرت کلاته‌کنندگی و قلیائیت، اقتصادی و چندمنظوره | قلیائیت بسیار بالا؛ مؤثر در حذف چربی و رسوبات | پایداری زیاد و عملکرد عالی در سیستم‌های حساس به pH |
| ملاحظات زیست‌محیطی | تجزیه‌پذیری محدود، افزایش فسفر در پساب‌ها | مشابه STPP، ولی قلیائیت بالا ممکن است برای محیط زیست چالش‌برانگیز باشد | کم‌خطرتر از نظر قلیائیت، ولی هنوز منبع فسفر است |
فرایند تولید سدیم تری پلی فسفات
سدیم تری پلی فسفات یکی از مهم‌ترین نمک‌های فسفاته است که در مقیاس صنعتی به‌صورت انبوه تولید می‌شود. آشنایی با مراحل تولید این ماده برای خریداران صنعتی و مدیران تولید اهمیت زیادی دارد، زیرا کیفیت نهایی محصول به دقت در اجرای این فرایند وابسته است. در ادامه، مراحل تولید تری پلی فسفات سدیم به‌صورت دقیق و مرحله‌به‌مرحله شرح داده می‌شود.
1. آماده‌سازی مواد اولیه
مواد اولیه اصلی برای تولید سدیم تری پلی فسفات شامل:
- مونو سدیم فسفات (NaH₂PO₄)
- دی سدیم فسفات (Na₂HPO₄)
این دو ترکیب با نسبت‌های استوکیومتری دقیق آماده‌سازی می‌شوند. کنترل نسبت‌ها در این مرحله بسیار حیاتی است، زیرا کوچک‌ترین انحراف می‌تواند بر کیفیت و خلوص محصول نهایی اثر بگذارد.
2. واکنش شیمیایی اصلی
مخلوط مونو سدیم فسفات و دی سدیم فسفات تحت شرایط حرارتی کنترل‌شده قرار می‌گیرد.
در این واکنش، با گرمادهی در دمای بالا (حدود 350 تا 450 درجه سانتی‌گراد)، آب آزاد شده و ترکیب نهایی سدیم تری پلی فسفات تشکیل می‌شود.
3. خنک‌سازی و تبلور
پس از واکنش، محصول مذاب به‌سرعت خنک می‌شود تا از تشکیل فازهای ناخواسته جلوگیری گردد. در این مرحله، بسته به شرایط خنک‌سازی، دو فاز بلوری مختلف از STPP (فاز I و فاز II) قابل تولید است. انتخاب فاز مناسب به کاربرد نهایی محصول بستگی دارد.
4. آسیاب و دانه‌بندی
محصول جامد به‌دست‌آمده پس از خنک‌سازی، آسیاب شده و به شکل پودر یا گرانول سفید در می‌آید. کنترل اندازه ذرات در این مرحله اهمیت زیادی دارد، زیرا بر حلالیت، سرعت واکنش‌پذیری و کارایی در فرمولاسیون‌های صنعتی اثر مستقیم دارد.
5. فیلتراسیون و حذف ناخالصی‌ها
برای دستیابی به محصولی با خلوص بالا، محلول آبی سدیم تری پلی فسفات در غلظت مشخص (معمولاً 17 تا 22 درصد) تهیه و سپس فیلتر می‌شود. این مرحله باعث حذف ناخالصی‌های محلول و بهبود کیفیت نهایی می‌گردد.
6. خشک‌کردن و بسته‌بندی
محلول یا کریستال‌های خالص‌شده در شرایط خلأ یا با استفاده از خشک‌کن‌های صنعتی، خشک می‌شوند تا محصول نهایی به‌صورت پودر یا گرانول آماده گردد. سپس در کیسه‌های چندلایه (معمولاً 25 کیلوگرمی با لایه داخلی پلی‌اتیلن) بسته‌بندی می‌شود تا از جذب رطوبت جلوگیری شود.
7. کنترل کیفیت
در پایان، محصول نهایی تحت آزمون‌های کنترل کیفیت قرار می‌گیرد. مهم‌ترین شاخص‌ها عبارتند از:
- درصد خلوص (معمولاً 94–96%)
- میزان رطوبت
- نسبت فاز I و II
- حلالیت در آب و pH محلول
خرید سدیم تری پلی فسفات
شرکت تأمین کالا تک با تجربه تخصصی در تأمین مواد اولیه شیمیایی، آماده ارائه سدیم تری پلی فسفات با گریدهای متنوع و کیفیت تضمین‌شده است. ما با ارائه آنالیز معتبر، بسته‌بندی استاندارد و قیمت رقابتی، شرایطی فراهم کرده‌ایم تا خریداران صنعتی و تجاری بتوانند با اطمینان خرید خود را انجام دهند.
جمع‌بندی
اگر به‌دنبال ماده‌ای هستید که هم از نظر علمی و فنی کارایی بالایی داشته باشد و هم از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه باشد، خرید سدیم تری پلی فسفات بهترین انتخاب برای صنایع شوینده، غذایی، سرامیک و تصفیه آب است. برای دریافت مشاوره تخصصی، استعلام قیمت و ثبت سفارش، همین امروز با تیم کارشناسان تأمین کالا تک تماس بگیرید.
سوالات متداول سدیم تری پلی فسفات
-
سدیم تری پلی فسفات در شوینده چه نقشی دارد؟
سدیم تری پلی فسفات (STPP) یکی از مؤثرترین بیلدرها (Builder) در فرمولاسیون شوینده‌ها است. این ماده با کلاته‌کردن یون‌های سختی آب (کلسیم و منیزیم) باعث نرم‌شدن آب می‌شود و عملکرد سورفکتانت‌ها را به‌طور قابل توجهی بهبود می‌دهد. همچنین از رسوب مجدد آلودگی بر روی الیاف یا سطوح جلوگیری کرده و موجب افزایش قدرت پاک‌کنندگی، کف پایدار و شفافیت بهتر محلول شوینده می‌شود.
-
آیا سدیم تری پلی فسفات در صنایع غذایی مجاز است؟
بله، سدیم تری پلی فسفات با کد افزودنی غذایی E451(i) در گرید خوراکی توسط سازمان‌های جهانی مانند FDA و EFSA تأیید شده است. در صنایع غذایی از آن برای حفظ رطوبت، بهبود بافت، جلوگیری از اکسیداسیون چربی‌ها و تثبیت رنگ در محصولات گوشتی، مرغ و آبزیان استفاده می‌شود. البته مصرف آن باید در محدوده مجاز تعیین‌شده (طبق استانداردهای بین‌المللی) انجام گیرد.
-
تفاوت سدیم تری پلی فسفات با تری سدیم فسفات چیست؟
تفاوت اصلی این دو ماده در ساختار شیمیایی، قلیائیت و نوع کاربرد است.
-
سدیم تری پلی فسفات (Na₅P₃O₁₀) خاصیت کلاته‌کنندگی قوی دارد و بیشتر در شوینده‌ها، مواد غذایی و تصفیه آب به کار می‌رود.
-
تری‌سدیم فسفات (Na₃PO₄) قلیایی‌تر است و به‌عنوان پاک‌کننده صنعتی قوی، بافر pH و چربی‌بر در مصارف غیرخوراکی کاربرد دارد.
به‌طور خلاصه، STPP چندمنظوره‌تر و اقتصادی‌تر است، در حالی‌که TSP برای فرمولاسیون‌های قلیایی سنگین مناسب‌تر می‌باشد.
-
آیا سدیم تری پلی فسفات برای محیط زیست مضر است؟
سدیم تری پلی فسفات ذاتاً سمی نیست، اما از نظر زیست‌محیطی باید با دقت مصرف شود. ورود مقادیر زیاد فسفات‌ها به منابع آبی می‌تواند منجر به اوتریفیکاسیون (افزایش رشد جلبک‌ها) شود که اکسیژن محلول در آب را کاهش می‌دهد. به همین دلیل، در برخی کشورها میزان مصرف فسفات در شوینده‌های خانگی محدود شده است. استفاده از فرمول‌های کم‌فسفات یا جایگزین‌های زیست‌تخریب‌پذیر می‌تواند اثرات محیط‌زیستی را کاهش دهد.
