سدیم تری پلی فسفات

سدیم تری پلی فسفات یاSTPP یك تركیب معدنی با فرمول شیمیاییNa5P3O10می باشد. این ماده نمك پلی فسفات پنج آنیونی است که در مقیاس بزرگ به عنوان یك جزء از محصولات خانگی و صنعتی ، به خصوص مواد شوینده، تولید می شود.

کاربرد سدیم تری پلی فسفات

سدیم تری پلی فسفات در نرم كردن آب و جداسازی مواد به كار می رود و همچنین به عنوان عامل ضد لخته شدن كاربرد دارد.تری پلی فسفات سدیم یك پلیمر معدنی چند وجهی است كه كاربرد بسیار وسیعی در صنایع شیمیایی دارد. این پلیمر سنتزی ماده اولیه بسیار مهم برای صنایع پاك كننده به حساب می آید. امروزه تمام پودرهای سنتتیك حاوی 30 تا 50 درصدSTPPمی باشد كه از اجزای پایه و اساسی آنها می باشد. علاوه بر صنایع شوینده در كاشی سازی ، آب و تصفیه آن و نساجی و …كاربرد زیادی دارد. سدیم تری پلی فسفات دارای فرمول مولكولیNa5P3O10با ساختمان خطی پلی فسفریك اسید میباشد . STPP با تشكیل كمپلكس محلول یونهایCaوMgآبهای سخت را نرم میكند، همچنین رفتار قلیایی سدیم تری پلی فسفات باعث افزایش تمیز كردن پودر های شوینده می شود.

از لحاظ آلوتروپی این ماده به سه صورت یافت میشود که عبارتند از:

فاز یك ، ترمودینامیكی كه در دمای بالا تولید می شود

فاز 2 فاز سینتیكی ، كه در دمای پایین بدست می آید در حرارتهای بالا نا پایدار است.

بلوری همراه با شش مولكول آب می باشد كه از افزودن دو فاز ذكر شده به آب بدست می آید.

این تركیب در دمای محیط پایدار و در 100 درجه سانتیگراد به پیروفسفات و فسفات تبدیل می شود. STPP در حال حاضر به دو صورت پودر نرم با مش بین 100 تا200 و گرانول در بازار یافت می شود، میزان سمیتSTPPبسیار ناچیز بوده و در دمای عادی 5/14 گرم در لیتر حلالیت دارد. نسبتP2O5 بهNa2Oدر آن 1.67 است . STPP به عنوان نرم كننده در بویلر ها و كاهش سختی آن و جلوگیری از رسوب سختی آن در دیواره بویلر و عامل متوقف كننده و بازدارنده واكنش های شیمیایی استفاده می شود. در واكنش های خاص بعنوان یك عامل روان كننده و جلوگیری از لخته شدن مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین در مواد غذایی به عنوان پایدار كننده به جای نیتریت های سمی استفاده می شود. در نساجی به عنوان یك عامل پایدار كننده و نرم كننده ثانوی كاربرد دارد ولی عمده مصرف آن در تولید شوینده های سنتتیك است كه بین 30 تا 50 درصد در شوینده هاSTPPاست.

در صنایع كاشی و سرامیك به عنوان روانساز استفاده می شود.

این ماده در دو گرید غذايي و صنعتي با مشخصات متفاوت توليد و استفاده مي‌شود. اين ماده با ايجاد کمپلکس و جدا کردن يون‌هاي فلزي چندظرفيتي و معلق ساختن و تغيير حالت ذرات، باعث کاهش سختي آب مي‌شود. این ماده با یون های کلسیم و منیزیم موجود در آبهای سخت پیوند برقرار می کند بدین ترتیب این دو یون را که عامل اصلی سختی آبمی شوند را مهار می کند در نتیجه شوینده ها و . .عوامل پاک کننده بهتر عمل می کنند و قدرت تمییز کنندگی آنها افزایش می یابد

سدیم تری پلی فسفات براي گرفتن سختي آب، ماده‌ي افزودني خوراكي به عنوان نگه‌دارنده‌ رطوبت، در مواد شوينده، خميردندان مورد استفاده قرار مي گيرد. عمده‌ صنايع مصرف‌کننده اين ماده‌ي شيميايي شامل کارخانجات توليد مواد شوينده، صنايع تصفيه آب، صنايع غذايي، صنايع سراميک‌سازي، معدني، صنايع توليد کاغذ و صنايع پتروشيمي مي‌باشد.

این ماده در حال حاضر به دو صورت پودر نرم با مش بین ۱۰۰تا۲۰۰، وگرانول در بازار یافت می شود،. نسبتP2O5 بهNa2O در آن 1/67 است. STPP به عنوان نرم کننده در بویلرها و کاهش سختی آن و جلوگیری از رسوب سختی آن در دیواره بویلر و عامل توقیف کننده و بازدارنده واکنش های شیمیایی در واکنش های آلی و معدنی استفاده می شود. در واکنش های خاص بعنوان یک عامل روان کننده و جلوگیری از لخته شدن مورد استفاده قرار می گیرد.

این ماده به عنوان نرم کننده آب ، عامل بازدارنده واکنش های شیمیایی ، عامل لخته زدائی یا جلو گیری کننده از لخته شدن ، افزودنی های غذایی و همچنین در صنایع نساجی کاربرد دارد

این محصول در دو طبقه بندی 1 –گرید خوراکی و 2 –گرید صنعتی قرار می گیرد.

گرید خوراکی : صنایع آبمیوه، صنایع کنسر سازی ، صنایع لبنی و فرآورده های سویا و.. در نقش نگهدارنده عمل می کند

گرید صنعتی : صنایع پاک کننده ها و شوینده ها، صنایع کاشی و سرامیک ، صنایع معدن و…استفاده می شود.

از دیگر نام های این ماده میتوان به تری فسفریک اسید یا نمک پنتاسدیم نیز اشاره کرد

.یکی از خواص سدیم تری پلی فسفات که موجب کاربردهای وسیع آن در صنایع گوناگون می‌شود خاصیت قلیایی بسیار شدید زنجیره فسفات آن است که در خنثی کردن محلول‌های اسیدی و بافری نمودن محیط می‌تواند موثر باشد. این زنجیره به حدی قلیایی است که همچنین به راحتی با کاتیون‌های فلزی به ویژه فلزات قلیایی و قلیایی خاکی مانند یون‌های کلسیمCa2+ و منیزیمMg2+ موجود در آب پیوند می‌دهد و مانند عامل کیلیت‌ساز عمل می‌کند که شمایی از آن را در تصویر مشاهده می‌کنید. به همین دلیل است که ازSTPPدر صنایع شوینده استفاده می‌شود. عوامل شوینده، در آب‌های سخت، که غلظت یون‌های کلسیم و منیزیم بالاست، غیرفعال می‌شوند و بنابراین عواملی مانند سدیم تری پلی فسفات که با کمپلکس کردن منیزیم و کلسیم از سختی آب می‌کاهند به بهبود عملکرد شوینده‌ها به ویژه در آب‌های سخت کمک می‌کنند.

از دیگر کاربردهای گسترده این ماده به عنوان روانساز در صنایع سرامیک و کاشی است. این ماده با افزایش روان‌کنندگی که در واقع از طریق کاهش ویسکوزیته انجام می‌شود در این صنایع به کار می‌آید.

سدیم تری پلی فسفات یاSTPPدر صنایع مختلف دیگری از جمله صنایع نساجی، صنایع غذایی، تصفیه آب و غیره به کار می‌آیند امّا عمدتاً به عنوان عامل بافری‌کننده، عامل سختی‌گیر آب یا عامل روانساز شناخته می‌شود.

روش تولید سدیم تری پلی فسفات:

مواد اوليه كربنات سديم و اسيد فسفريك. هر دو ماده در كشور توليد مي‌شود، اما از نياز كشور كم‌تر است و از خارج كشور نيز وارد مي‌شود. ابتدا از تركيب كربنات سديم و اسيد فسفريك دو نمك مونوسديم فسفات و دي‌سديم‌فسفات توليد مي‌شود. از تركيب اين دو نمك در دماي بالاي 300 درجه‌ي سانتي‌گراد این ماده( STPP) توليد مي‌شود.

روش اندازه گیری سدیم تری پلی فسفات در پودرهای شوینده سنتزی:

سدیم تری پلی فسفات یک فلز قلیایی سدیم از جمله ترکیبات سازنده پرمصرف در صنایع شوینده می باشد. با توجه به اینکه این ماده عامل جداکنندگی آلاینده از سطح لباس و پارچه بوده و سبب نرم شدن آب و افزایش کارایی سورفکتانت ها می شود به عنوان یکی از اجزای اصلی در فرمالوسیون شوینده ها از جمله پودرهای شوینده به کار می رود. بزرگترین منبع آلاینده فسفر که به محیط زیست وارد می شود پاک کننده های سنتزی است که در این میانstppبیشترین سهم را دارد. فسفر سبب مغذی شدن آب و در نتیجه رشد سریع و غیر عادی جلبک ها شده که با مصرف بی رویه اکسیژن آب باعث مرگ و میر بی رویه ماهی ها و آبزیان دیگر می شود. به همین دلیل اندازه گیزیSTPPدر شوینده ها حایز اهمیت است . در روش پیشنهادی ما در این پژوهش می تواندSTPPپس از هیدرولیز بصورتMgNH(4)PO(4).6H(2)Oرسوب داده شده و سپس اندازه گیری به روش تیتراسیون حجمی صورت می گیرد. به كمك این روش مقدارSTPPدر نمونه های حقیقی پودر شوینده اندازه گیری شده است. از بارزترین مزیتهای روش مذكور سادگی، سرعت، ارزان بودن، قابلیت استفاده برای صنایع شوینده و عدم نیاز به روش های پیچیده جداسازی می باشد

نکات ایمنی در مورد مصرف سدیم تری پلی فسفات

·         احتراق: سدیم تری پلی فسفات غیر قابل احتراق میباشد.

·         تنفس: در صورت تنفس غبار آن باید فرد مصدوم را به هوای آزاد منتقل کرد و در صورتی که تنگی نفس ادامه داشت تنفس مصنوعی داده شود و یا از دستگاه اکسیژن استفاده شود.

برای جلوگیری از این اتفاق نباید در معرض بخارات آن قرار بگیرند و در صورت لزوم از ماسک استفاده شود.

·         تماس با چشم: در صورت تماس با چشم باید چشم را به مدت 15 دقیقه باز نگه داشت و شستشو داده شود،

برای جلوگیری از این اتفاق باید از عینک های مخصوص استفاده شود.

·         تماس با پوست: در این صورت لباس های آلوده را در آورده و محل تماس را با آب باید به مدت 15 دقیقه شست و شو داد.

برای جلوگیری از این اتفاق باید لباس محافظ ، دستکش و .. استفاده کرد.

·         گوارشی: در صورت وارد شدن سدیم تری پلی فسفات به دهان باید سریعا دهان شسته شود.

برای جلوگیری از این اتفاق باید پس از کار دست ها را کامل شست و از خوردن و آشامیدن و سیگار کشیدن در زمان کار خود داری شود.

·         دفع ضایعات سدیم تری پلی فسفات

ضایعات را با استفاده از تجهیزات ایمنی باید جارو کرد و در بسته بندی هایی که درب دارند قرار داد. و برای پاکسازی غبارات نشسته ضایعات محیط را با آب شسته شود.در صوتی که مقدار ضایعات کم باشد میتوان با مقدار فراوان آب ضایعات باقی مانده را خنثی کرد.