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三偏磷酸钠在造纸业上的应用:
造纸工业
纸张施胶:可作为纸张施胶剂的组成部分,能与纸张纤维表面的羟基等基团发生化学反应,形成一层均匀的保护膜,提高纸张的抗水性和抗油墨渗透性能,使纸张在印刷、书写等过程中不易洇墨,改善纸张的表面性能和印刷适性。
纤维分散剂:在造纸浆料的制备过程中,能够分散纤维,防止纤维团聚,使纤维在纸浆中均匀分布,从而提高纸张的匀度和强度等物理性能。
三聚磷酸钠在农业上有以下应用:
作为肥料添加剂
提高磷肥利用率:三聚磷酸钠可以与土壤中的一些金属离子(如钙、铁、铝等)发生反应,形成稳定的络合物,从而减少磷肥中的磷酸根离子与这些金属离子结合形成难溶性磷酸盐的机会,提高磷肥在土壤中的有效性和利用率,使磷肥能更好地被农作物吸收利用,促进农作物的生长发育。
促进中微量元素吸收:它能与土壤中的中微量元素(如锌、锰、铁等)形成螯合物,将这些元素转化为可被农作物吸收的形态,提高土壤中中微量元素的有效性,满足农作物对多种营养元素的需求,增强农作物的抗逆性和品质。
用于农业水处理
水质净化:在农业灌溉用水或水产养殖用水中,三聚磷酸钠可以通过螯合水中的钙、镁等金属离子,降低水的硬度,防止水中的金属离子在灌溉管道或养殖设备中形成水垢,影响灌溉效果或设备运行。同时,它还能与水中的一些重金属离子结合,起到一定的净化水质的作用,减少重金属对农作物或水产养殖生物的危害。
调节 pH 值:三聚磷酸钠的水溶液呈弱碱性,可用于调节农业用水的 pH 值。在一些酸性土壤地区,当灌溉水的酸性较强时,适量添加三聚磷酸钠可以提高水的 pH 值,中和土壤酸性,改善土壤环境,有利于农作物的生长。在水产养殖中,也可以通过添加三聚磷酸钠来调节养殖水体的 pH 值,使其保持在适宜水生生物生长的范围内。
农产品加工
水果和蔬菜保鲜:在水果和蔬菜的保鲜处理中,三聚磷酸钠可以作为一种保鲜剂的成分。它能与水果和蔬菜表面的金属离子结合,抑制酶的活性,延缓水果和蔬菜的氧化和褐变过程,保持其色泽和口感,延长保鲜期。
肉类加工:在肉类农产品加工中,三聚磷酸钠常被用作品质改良剂。它可以提高肉的持水性,使肉类在加工和储存过程中减少水分流失,保持肉质鲜嫩多汁,同时还能调节肉类的 pH 值,增强肉类的保鲜效果,延长货架期。
虽然三聚磷酸钠在农业上有一定的应用,但使用时需要注意适量,避免过量使用对土壤、水体等环境造成不良影响。
三聚磷酸钠在化肥农药业主要有以下应用:
在化肥中的应用
提高肥料性能
优化颗粒结构:三聚磷酸钠可以作为肥料造粒的助剂,能改善肥料颗粒的物理性能,使肥料颗粒更加均匀、圆润,提高肥料的流动性和抗压强度,便于肥料的储存、运输和施用,减少肥料在储存和运输过程中的结块和破碎现象。
调节养分释放:通过与肥料中的营养元素相互作用,三聚磷酸钠可以在一定程度上调节肥料中养分的释放速度,实现养分的缓慢释放,延长肥料的肥效期,提高肥料的利用率,使作物能够在较长时间内持续吸收养分,满足其生长发育的需求。
作为肥料增效剂
增强养分协同作用:三聚磷酸钠能够与氮、磷、钾等主要营养元素以及锌、铁、锰等微量元素形成稳定的复合物,促进不同养分之间的协同作用,使各种养分能够更好地被作物吸收和利用,提高肥料的综合肥效。
提高土壤保肥能力:施入土壤后,三聚磷酸钠可以与土壤中的黏土颗粒和腐殖质等结合,增加土壤的阳离子交换量,提高土壤对养分的吸附和保持能力,减少养分的流失,使肥料能够更有效地作用于作物。
在农药中的应用
农药制剂助剂
乳化作用:在乳油、水乳剂等农药剂型中,三聚磷酸钠可以作为乳化剂的辅助成分,帮助农药中的有效成分均匀地分散在水中,形成稳定的乳液体系,提高农药的稳定性和悬浮性,使农药在使用时能够更好地与水混合,便于喷施。
分散作用:对于可湿性粉剂、悬浮剂等农药剂型,三聚磷酸钠可以吸附在农药颗粒表面,通过静电排斥和空间位阻作用,防止农药颗粒在储存和使用过程中发生团聚,使农药颗粒能够均匀地分散在水中,提高农药的分散性和润湿性,增强农药的覆盖和渗透能力,从而提高农药的防治效果。
改善农药使用效果
调节 pH 值:三聚磷酸钠可以调节农药溶液的 pH 值,使其处于适宜的范围,提高农药的稳定性和活性,防止农药在使用过程中因 pH 值变化而分解或失效。同时,合适的 pH 值环境也有利于农药更好地附着在作物表面和渗透到害虫或病菌体内,增强农药的防治效果。
抗硬水作用:在硬水地区使用农药时,三聚磷酸钠能够与水中的钙、镁等金属离子螯合,降低水的硬度,防止金属离子与农药中的有效成分发生反应,形成沉淀或降低农药的活性,农药在不同水质条件下都能发挥良好的防治效果。
三聚磷酸钠在工业上有广泛应用,以下是在造纸业主要方面:
造纸工业
施胶剂助剂:在纸张施胶过程中,三聚磷酸钠可以与施胶剂相互作用,提高施胶剂在纸张表面的留着率和均匀性,增强纸张的抗水性和抗油性,改善纸张的表面性能,提高纸张的质量和使用性能,使纸张在书写、印刷和包装等方面具有更好的表现。
纸浆处理:在纸浆的制备和处理过程中,三聚磷酸钠可以与纸浆中的金属离子发生络合反应,去除有害的金属离子,减少这些离子对纸浆纤维的影响,提高纸浆的白度和稳定性,同时有助于改善纸浆的滤水性和抄造性能,提高纸张的生产效率和质量。
三聚磷酸钠在食品业中有多种重要应用,具体如下:
水分保持剂
肉制品:在火腿、香肠等肉制品加工中,三聚磷酸钠能与肉中的金属离子结合,使肌肉蛋白质的网状结构被破坏,从而提高肉的持水能力,让肉制品在加工和储存过程中保留更多水分,口感更鲜嫩多汁,同时还能提高出品率,降低生产成本。
水产品:在虾、鱼丸等水产品加工中,三聚磷酸钠可以防止水产品在冷冻和解冻过程中水分流失,保持其良好的口感和质地,使水产品在烹饪后依然保持饱满、鲜嫩的状态。
品质改良剂
乳制品:在奶酪、炼乳等乳制品生产中,三聚磷酸钠可以调节 pH 值,使乳制品的酸碱度保持在合适范围,有助于维持产品的稳定性,防止蛋白质变性沉淀,延长产品的保质期,同时还能改善乳制品的口感和质地。
面制品:在面条、馒头等面制品制作中,三聚磷酸钠可以与面粉中的蛋白质和淀粉相互作用,增强面团的韧性和弹性,改善面团的加工性能,使面制品在蒸煮过程中不易断裂,口感更加爽滑、劲道。
金属离子螯合剂
饮料:在果汁、碳酸饮料等饮品中,三聚磷酸钠可以螯合水中的铁、铜等金属离子,防止这些金属离子催化饮料中的成分发生氧化反应,避免饮料出现变色、变味等质量问题,保持饮料的色泽和风味稳定性。
罐头食品:在水果罐头、肉类罐头等生产中,三聚磷酸钠能螯合罐头中的金属离子,抑制金属离子对食品成分的氧化作用,防止罐头内壁腐蚀,延长罐头食品的保质期,保持食品的品质和安全性。
乳化分散剂
油脂类食品:在人造奶油、起酥油等油脂类食品中,三聚磷酸钠可以降低油滴与水相之间的表面张力,使油脂均匀地分散在水相中,形成稳定的乳状液结构,防止油脂分层和析出,提高产品的稳定性和口感。
酱料类食品:在沙拉酱、蛋黄酱等酱料中,三聚磷酸钠有助于将油脂和水等成分均匀混合,形成细腻、稳定的乳化体系,使酱料具有良好的流动性和涂抹性,延长酱料的货架期。
食品生产中使用三聚磷酸钠等添加剂都有严格的使用范围和标准,以确保食品安全和消费者健康。
三聚磷酸钠(Sodium Tripolyphosphate,简称 STPP),又称三磷酸五钠、磷酸五钠等,是一种重要的无机化工产品,以下是关于它的详细介绍:
基本信息
化学式:Na5P3O10
分子量:367.86
理化性质
外观:白色粉末状结晶,流动性较好。
溶解性:易溶于水,其水溶液呈弱碱性。
稳定性:在干燥环境中相对稳定,但在潮湿空气中容易吸潮结块。
生产方法
热法磷酸工艺:将磷酸与纯碱进行中和反应,先生成磷酸二氢钠和磷酸氢二钠,然后将这两种钠盐按一定比例混合,在高温下进行聚合反应,得到三聚磷酸钠。化学反应方程式如下:
2H3PO4+3Na2CO3⟶2Na2HPO4+NaH2PO4+3CO2↑高温湿法磷酸工艺:以湿法磷酸为原料,经过除杂、浓缩等预处理后,与纯碱进行中和、聚合反应生产三聚磷酸钠。该方法生产成本相对较低,但产品质量可能稍逊于热法工艺生产的产品。