Натрій гексаметафосфат

Гексаметафосфат натрію (гексафосфат/поліфосфат натрію, сіль Грахама) – це речовина неорганічної природи, сіль натрію та гексафосфорної кислоти. Має специфічні якості та найширше використання, що ми далі та розглянемо детальніше.

Даний матеріал виглядає як твердий розсипчастий продукт (вільно поточна порошкоподібна маса), що просвічується або білого кольору (можливий зелений відтінок), сформований кристалами, що не мають забарвлення. Потрапляючи у водне середовище, піддається розчиненню (< 50 г/100 мл). Формує кристалогідрати та розчинні сукупності з металами (Ca, Mg, Ba та ін.). Гігроскопічний, при перебування на повітряному просторі розтікається і приєднує молекули води, стаючи спочатку піро-, а після ортофосфатом Na.

Молярна маса – 611,77 г/моль, щільність – 2,484 г/см³, t плавлення – 408 °C. Формула: Na6P6O18.

Є речовиною з найбільшою концентрацією з усіх фосфатів, які випускаються в промисловості. Йому характерні відмінна адсорбція та диспергуючі якості.

Синтез цієї речовини виглядає як дегідратація або плавлення одноосновного фосфату натрію в печі муфельної + оперативне охолодження отриманої розплавленої маси.

Цей продукт буває двох видів: харчового та технічного. Вони відрізняються один від одного кількістю заліза у складі (0,02 та 0,05 %), нерозчинних у H2O компонентів (0,05 та 0,06 %), рівнем pH (5,8-6,5 та 5,8- 7,3), а також ряд інших параметрів. Обсяг оксиду фосфору і там, і там може бути щонайменше 68 %, а неактивних оксидів фосфору – трохи більше 7,5 %. У харчовому різновиді також нормується кількість важких металів – до 0,001 %, As та фторидів – максимум 0,0003 та 0,003 %, відповідно.

Найбільш часто, мабуть, реактив, що розглядається, використовують у промислових системах водопом’якшення. Він є найактивнішим водопом’якшувачем зі значною хелатністю. Тобто формує стійкі сукупності за менший проміжок часу та за зниженої t (до 40 °С), порівняно з іншими фосфатами, у тому числі і з триполіфосфатом натрію.

До додаткових плюсів можна зарахувати знижене спостереження в процесі зберігання, відсутність токсичності, наявність антикорозійних властивостей, здатність до зменшення формувати накип на внутрішніх стінах нагрівальних котлів. Поліфосфат натрію відмінно позначається на підвищенні теплопередачі, дає можливість максимізувати експлуатаційний період трубопроводів та фільтрів, завдяки чому, не в останню чергу, і набуло чималої популярності.

Його використовують у ролі корозійного затримувача та захисника від напластування вуглекислого кальцію в системах транспорту природної води та в системах охолодження циркуляційного типу постачання тих. води. Яка насиченість середовища необхідна для очисних заходів, залежить від домішок води та від того, з якою швидкістю воно рухається. Але загалом, захист забезпечується навіть за малих кількостях інгібітора.

Обробляють гексаметафосфатом натрію та питну воду, з метою невиникнення накипо-корозійних проявів. Якщо порівняти цей процес з впливом на технічну воду, то тут встановлені суворіші правила щодо залучення інгібуючих продуктів. Добавка може бути використана не більше 4-5 мг/л.

А ще сіль Грахама покликана запобігати накипоутворенню в системах, що охолоджують, автомобілів. Щоб мастило не трансформувалося в нагар, а ДВЗ не заклинило, слід правильно доглядати систему водяного охолодження. Вода, що використовується, повинна характеризуватись м’якістю і прозорістю. В іншому випадку радіатор та система охолодження будуть пошкоджені накипом, у складі якого – карбонати, силікати, фосфати та солі магнію. Na6P6O18 – чудовий спосіб недопущення цієї проблеми. Він ефективно пом’якшує жорстку воду (4 г на 10 л), запобігаючи накипоутворенню. Кип’ятіння з подальшим фільтруванням розчину і призводить до того, що вода стає м’якшою і придатною для використання в системі охолодження двигуна.

Інші напрями застосування технічного гексаметафосфату натрію:

• хімічна галузь (виступає солеїнгібітором, входить до складу миючих композицій)
• текстильне виробництво (запобігає формуванню на текстилі солей кальцію)
• Шкіряна сфера (необхідний при дубленні шкіри)
• нафтопром (бере участь у бурінні свердловин, а саме у фільтраційних заходах, спрямованих на пульпи та розчини)
• целюлозно-паперовий напрямок (задіюється у різноманітних технопроцесах виготовлення паперової продукції)
• Керамікопромисловість (служить розм’якшувачем).

Значення для харчопрому. Якщо технічний гексафосфат натрію покликаний, перш за все, служити солеїнгібітором у різних процедурах, то харчовий – бути вологоутримувачем та реагентом для появи піни у напоях.

Цей продукт відомий в харчопромі як добавка до їжі E452, інгібітор, що уповільнює хім. реакції. Серед основних технологічних завдань: стабілізація, емульгування, утримання вологи, кольорофіксація, синергія антиоксидантів та харчування дріжджів. Найчастіше використовується при виготовленні консервів з м’яса та риби, продукції швидкої заморозки для вдосконалення текстурних параметрів, а також плавлених сирків у ролі солі-плавця. Окремо чи разом з іншими стабілізуючими добавками використовується при створенні вершків, згущеного молока, сухих вершків і молока.

Особливо примітна присутність добавки в харчовій продукції з рибного фаршу: смажені сосиски, сардельки, копчені ковбаски, рибні палички, паштет і т.д. Тут дана субстанція у розмірі 1-2% (якщо перерахувати на фосфорний ангідрид) від загальної ваги рибного м’яса благотворно відбивається на смакових характеристиках, текстурі та апетитності зовнішньої подачі. При цьому важливо дотримуватись правильної черговості. Щоб ефект досягнуто максимально бажаний, спочатку потрібно додати воду, після гексафосфат натрію і в кінці хлорид натрію.

Обробляють речовиною та рибне філе (головним чином, різної прісноводної риби). Мета, що переслідується, – зменшити соковитіння при відтаванні. І це вдається зробити на 60%. Вага філе збільшується під час опускання в розчин зазначеної речовини до заморожування. Дефростація призводить до втрати такої кількості ваги, яка приносить поліфосфатний вплив. Як наслідок, філе здатне витримати до 6 заморозків без ваговтрат.

Описаний вплив заснований на денатурації м’ясного білка (поява плівкового покриття з денатурованих білків на місцях, що розрізають). Ця плівка не дає соку витікати в ході заморожування та розморожування. А сама добавка практично не проникає углиб м’ясних тканин.

Додатково інтенсифікувати дію можна за допомогою натрію хлориду. Приклад: якщо обробити філе судака лише сіллю Грахама, то втрата буде мінімізована вже до 1,8 %. А якщо використовувати ще й харчову сіль, то менше – 0,3 %.

Можливі способи роботи: занурення, збризкування, шприцювання. Кожному повинні передувати очищення та миття. Оптимальна концентрація робочого розчину – 1-2,5% (з перерахунку на P2O5). Занурення вимагає використання спеціальних ванн і має відбуватися протягом 5 хвилин-півгодини. Якщо розчин буде в цих ємностях надмірно довго, він забруднюватиметься і червонітиме. Останній із згаданих способів у цьому плані чистіший.

При виготовленні рибних пресервів та консервів дане з’єднання покликане збільшувати зв’язування вологи, покращувати структуру та фіксувати забарвлення. Зокрема, воно допомагає проходженню маслозаливки у м’язи.

Обробка морепродуктів (креветок, крабів, морських гребінців, кальмарів) ґрунтується на необхідності зменшити вагові втрати при розморожуванні. І ця добавка вдається майже в повному обсязі. Технології та нюанси залежать від розмірних параметрів продукції, часу подальшого зберігання тощо.

І ще. Залучають гексаметафосфат натрію та при виготовленні сидрів – продуктів зброджування соків із фруктів із використанням винних дріжджів. Коли газовані сидри наливають у келихи, повинна з’являтися пінка, виділятися бульбашки двоокису вуглецю. Так ось, щоб ця піна була більш стійкою, до сидру і додають Е452 у розмірі 2 г/л (якщо перерахувати на пентаоксид фосфору).

Поліфосфат натрію не несе небезпеки виникнення пожежі та вибуху. Також не має токсичної дії. Однак при вдиханні не виключено дратівливий вплив на слизову та дихальну систему. Тому при роботі з цим реактивом важливо використовувати спецодяг та ЗІЗ, що захищають органи дихання, очі, шкіру.

Упаковка цього хімічного продукту відбувається в мішки з поліпропілену з фасуванням по 25-50 кг. Крім того, для цієї мети підходять фанерні барабани та фанерно-штамповані бочки не більше ніж на 60 кг.

Перевозити можна залізничним, авто- та водним транспортом у критих ТЗ, дотримуючись правил транспортування небезпечних вантажів, що діють на певному виді транспорту. Переміщення залізницею повинно здійснюватися повагонно, із запобіганням контакту з вологою та нагріванням.

Для зберігання підійдуть зачинені склади без опалення. Зберігати цю речовину потрібно в упаковці виробника, запобігаючи тепловому впливу та пошкодженню упаковки.