Научные статьи

РЕКОМЕНДАЦИИ по применению триполифосфата натрия (Е451i) в пищевых продуктах

1. Общие положения

Триполифосфат натрия Е451 (Na₅Р₃О₁₀) — это натриевая соль триполифосфорной кислоты.

Представляет собой рассыпчатый порошок белого цвета, по наличию вкраплений и примесей другого цвета, а так же крупных конгломератов, визуально можно судить о плохом качестве продукта. Может выпускаться в виде гранул. Триполифосфат натрия выпускают пищевой и технический. Выпускают двух марок: А и Б.

Синонимы триполифосфат натрия: Е451 — STPP, трифосфат натрия, натрийтрифосфат; англ. pentasodium triphosphate, pentasodium tripolyphosphate, sodium triphosphate; нем. Pentanatriumtriphosphat, Pentanatriumtripolyphosphat. Natriumtriphosphat; фр. triphosphate de pentasodium, tripolyphosphate de pentasodium, triphosphate de sodium. Общеупотребительное название продукта: Sodium tripolyphosphate.

Получение. Общие сведения.

Порошкообразный триполифосфат натрия является продуктом переработки термической ортофосфорной кислоты. Получают триполифосфат натрия путем термической дегидратации смеси ортофосфорных кислот и дальнейшей его вакуумной кристаллизации.

Технология изготовления.

Триполифосфат натрия может производиться по башенной технологии путем нейтрализации фосфорной кислоты кальцинированной содой с дальнейшей сушкой полученного раствора и последующей кальцинацией солей ортофосфатов.

Синтез.

Возможные способы получения трифосфата натрия представлены следующими химическими реакциями. Трифосфат натрия синтезируется путем конденсации с ортофосфорной кислотой: 6H₃PO₄ + 5Na₂CO₃ → 2Na₅P₃O₁₀ + 5CO₂ + 9H₂O.

В лабораторных условиях он синтезируется с фосфатом и дифосфатом натрия: NaPO₃ + Na₄P₂O₇ → Na₅P₃O₁₀.

Также возможен синтез с триметафосфатом натрия: Na₃P₃O₉ + 2NaOH → Na₅P₃O₁₀ + H₂O. А также: 2Na₂HPO₄ + NaH₂PO₄ → Na₅P₃O₁₀ + 2H₂O.

Особенности

Триполифосфат натрия существует в двух модификациях (форма 1 и форма 2), которые отличаются кристаллической структурой.

- Е451i - трифосфат натрия (соль триполифосфорной кислоты с химической формулой Na₅Р₃О₁₀);

- Е451ii - трифосфат калия (калиевая соль триполифосфорной кислоты с формулой Na₅Р₃О₁₀).

Первая из двух модификаций термически менее стабильна и характеризуется большой скоростью разрушения, вторая более стабильна. Стоит учитывать, что порошок первой безводной форма триполифосфата слипается и комкуется при внесении в воду что ухудшает потребительские свойства моющих средств.

На открытом воздухе порошок безводного триполифосфата натрия медленно гидратируется с образованием гексагидрата (Na₅P₃O₁₀∙6Н₂О).

Физико-химические показатели

В отличие от первой безводной формы гексагидрат триполифосфата натрия является стабильной солью, не слёживается при хранении, не комкуется и не схватывается при введении в реакторы или стиральные машины, заполненные водой. В связи с этим более целесообразно использовать гексагидрат в качестве компонента моющего средства. По сравнению с безводным триполифосфатом натрия гексагидрат имеет меньшую насыпную массу.

Стабильность триполифосфата повышается при добавлении в композицию органических азотсодержащих соединений или трилона Б.

Использование

Триполифосфат натрия находит широкое применение в народном хозяйстве. Триполифосфат натрия предназначен для использования:

- при разжижении густых паст, глин, каолинов;

- для регулирования рН среды;

- для изготовления синтетических моющих средств, очищающих, отбеливающих, дезинфицирующих, дезактивирующих средств;

- при водоподготовке для умягчения воды, котлов высокого давления.

- при производстве бумаги, кожи, искусственных материалов;

- при производстве лекарственных и косметических препаратов;

- при производстве пищевых продуктов;

- в производстве плавленых сыров;

- в мясной промышленности для производства вареных колбас;

- в рыбной промышленности;

- в кондитерской промышленности;

- в молочной продукции;

- для защиты от коррозии, водоподготовки и других целей.

А. ТРИПОЛИФОСФАТ НАТРИЯ ПИЩЕВОЙ

Пищевой триполифосфат натрия, он же — пищевая добавка Е451i, в пищевой промышленности используется в форме гексагидрата в качестве фиксатора окраски, регулятора кислотности, эмульгатора, стабилизатора. Триполифосфат натрия применяется для улучшения текстуры мясных и рыбных продуктов, в роли соли-плавителя в производстве плавленых сыров, в качестве добавки при производстве сливок, сухого и сгущенного молока, в кондитерской промышленности.

Часто применяется в сочетании с другими цитратами и фосфатами в мясной и молочной сферах промышленности при изготовлении мясных, либо рыбных консервов и быстрозамороженных продуктов; способствуют растворению белков при производстве разнообразных плавленых сыров, также используется в изготовлении сливок, сгущенного молока, лимонной кислоты и прочих продуктов.

Добавка Е451i (5-замещенный) имеет синтетическое происхождение и нулевой уровень опасности (безопасна для здоровья). В пищевой промышленности используется как регулятор кислотности, стабилизатор, антиоксидант, фиксатор окраски, текстуратор, комплексообразователь, соль-плавитель, синергист антиоксидантов.

Добавка Е451 разрешена для использования в пищевой промышленности Российской Федерации. Гигиенические нормы триполифосфат натрия Е451 - 70 мг/кг веса тела в день.

В пищевой продукции использование фосфатов регламентируется ТР ТС 029/2012 «О безопасности пищевых добавок» и ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции.

Согласно ТР ТС 029, в пищевой продукции разрешены пирофосфаты, трифосфаты и полифосфаты в качестве эмульгаторов, стабилизаторов, регуляторов кислотности, разрыхлителей, влагоудерживающих агентов.

В молочной промышленности Е451i добавляется в питьевое пастеризованное и стерилизованное молоко, молодые сыры, кисло-сливочное масло, в молоко концентрированное с содержанием сухих веществ менее 28%, напитки на молочной основе шоколадные и ячменные, в сливки пастеризованные, стерилизованные, сливки взбитые и их аналоги на растительном жире, в молоко стерилизованное, мороженое (кроме молочного и сливочного), в молоко сухое.

Максимально разрешенные дозы фосфатов:

- молоко стерилизованное 1 г/л;

- молоко концентрированное с содержанием сухих веществ менее 28 %

1 г/л;

- молоко концентрированное с содержанием сухих веществ более 28 % 1,5 г/л;

- молоко сухое и сухое обезжиренное 2,5 г/л;

- сливки пастеризованные, стерилизованные 5 г/л;

- сливки взбитые и их заменители на растительном жире 5 г/л;

- сыры молодые (за исключением сыра Моцарелла) 2 г/кг;

- сыры плавленые и их заменители 20 г/кг;

- напитки на молочной основе шоколадные и ячменные 2 г/кг

- масло кислосливочное 2 г/кг;

- спреды и маргарины 5 г/кг;

- мороженое (кроме пломбира, молочного и сливочного), фруктовый лед 1 г/кг;

- десерты на молочной основе 3 г/кг;

- десерты, сухие смеси порошкообразные 7 г/кг

В производстве плавленых сыров триполифосфат используют как соль-плавитель, предназначенную для замены ионов кальция в молекулах казеина на ионы натрия. Таким образом, казеин переводится в растворимую форму, способную эмульгировать жир и влагу, придавая сыру однородную, пластичную или текучую консистенцию.

Триполифосфат входит в состав щелочной соли-плавителя марки «Фосфомикс-100», которая может использоваться при производстве ломтевых, колбасных, пастообразных и сладких плавленых сыров.

Рекомендуемая доза внесения Фосфомикс - 100 для ломтевых и колбасных плавленых сыров, вырабатываемых из незрелого и зрелого сырья, соответственно составляет 1,8 - 2,0 % и 1,6 - 1,8 %, для пастообразных сыров - 1,6 - 1,8 % и 1,3 - 1,5 %, для сладких сыров - 1,5 - 1,8 %.

Поскольку Фосфомикс - 100 является щелочной солью-плавителем, использование ее при переработке зрелого сырья может привести к появлению в готовом продукте щелочного привкуса. В связи с чем, при выработке ломтевых и колбасных плавленых сыров из сырья средней степени зрелости и перезрелого рекомендуется использовать комбинацию солей Фосфомикс-100 и Фосфомикс - 35 в соотношении 1:1; при производстве пастообразных сыров комбинацию солей Фосфомикс - 100 и Фосфомикс - 65 в соотношении 1:1.

Фосфомикс - 100 во избежание его комкования и, следовательно, для более равномерного и быстрого распределения в сырной массе желательно в смесь для плавления вносить в виде суспензии, приготовленной непосредственно перед плавлением путем смешивания соли с водой в равных количествах. Количество воды, вносимой с раствором или суспензией, обязательно должно учитываться при расчете рецептур и плавлении.

Среди смесей солей-плавителей в настоящее время лучшими признаны смесь триполифосфата натрия и натрия пирофосфорнокислого. Эти химические реагенты состоят из безводных соединений пиро- и триполифосфатов и обладают рН > 8,0. Действие этих солей на качественные характеристики плавленых сыров несколько отличается от действия других солей. Причиной такого отличия является то, что эти соли обладают достаточной буферной способностью и потому могут применяться для плавления исходного сырья различной степени зрелости. Смеси фосфатов принимают активное участие в структурообразовании, образуя сшивки между белковыми цепями, придавая дополнительную прочность и упругость белковому каркасу. При этом степень эмульгирования молочного жира зависит от дозы и химического состава соли-плавителя и практически не меняется с увеличением содержания жира в плавленом сыре. Такие смеси хорошо плавят незрелый и зрелый сыр, консистенция конечного продукта получается связной, в меру плотной, упругой.

Такой смесью является соль-плавитель Фосфомикс – 80, которая может использоваться при выработке ломтевых колбасных, пастообразных и сладких плавленых сыров при переработке сырья различной степени зрелости.

Рекомендуемая доза внесения ФОСФОМИКС - 80 для ломтевых и колбасных плавленых сыров, вырабатываемых из незрелого и зрелого сырья, соответственно составляет 1,8 - 2,0 % и 1,6 - 1,8 %, для пастообразных сыров - 1,6 - 1,8 % и 1,3 - 1,5 %, для сладких сыров - 1,5 - 1,8 %.

В зависимости от вида плавленого сыра, количества и степени зрелости используемого сырья Фосфомикс - 80 в обеспечивает в готовом продукте сдвиг рН смеси в среднем на 0,3 - 0,6 ед.. При переработке сыров, имеющих низкое значение рН (менее 5,1 ед.) или использовании в рецептурах значительного количества кислого творога рекомендуется дополнительно использовать соль-корректор Фосфомикс - 120, из расчета, что 0,2 % Фосфомикс - 120 обеспечивает сдвиг рН смеси на 0,1 ед.

Фосфомикс - 80 во избежание комкования соли и, следовательно, для более равномерного и быстрого распределения в сырной массе рекомендуется использовать в виде растворов 20 или 25 % концентрации. При работе на агрегатах марки Л5-ОП2-Н и агрегатах фирмы Штефан (в которых пар поступает непосредственно в массу) допускается использовать Фосфомикс - 80 в виде суспензии, приготовленной непосредственно перед плавлением путем смешивания соли с водой в равных количествах. Количество воды, вносимой с раствором или суспензией, обязательно должно учитываться при расчете рецептур и плавлении.

Растворы солей-плавителей готовят в сосудах из химически стойких материалов (нержавеющая сталь и др.) или материалов, покрытых эмалью. Луженая и алюминиевая посуда для этих целей не пригодны.
Для приготовления 100 кг растворов массовой долей сухих веществ 20 % и 25 % сухую соль-плавитель соответственно 20 и 25 кг небольшими порциями вносят в 80 и 75 кг холодной воды, тщательно перемешивают до получения однородной суспензии без комочков, затем смесь подогревают до температуры 80-90 °С до образования почти прозрачного коллоидного раствора, который в целях предотвращения гидролиза солей-плавителей необходимо охлаждать до 18-20 °С. В случае использования солей-плавителей в течение одной смены допускается применение горячего раствора.

Внесение воды в соль не допускается вследствие ее комкования.

Соль-плавитель вносят в агрегат для плавления после загрузки всех молочных компонентов. Затем включают мешалку и без подачи пара обязательно проводят перемешивание смеси в течение 2-3 мин, и только после этого подают пар либо в межстенное пространство агрегата для плавления, либо непосредственно в массу. Плавление сырной массы осуществляют в соответствии с Технологической инструкцией по производству плавленых сыров.

В мясной промышленности используется как стабилизатор, регулятор кислотности, фиксатор окраски, антиоксидант.

Один или в сочетании с другими стабилизаторами применяется в производстве сливок, сгущенного молока, сухих молока и сливок. Трифосфат натрия по ГОСТ 13493-86 «Натрия триполифосфат. Технические условия» внесен в перечень сырья в ГОСТ 18236-85 «Продукты из свинины вареные. Технические условия», ГОСТ 18255-85 «Продукты из свинины копчено-вареные. Технические условия», ГОСТ 23670-79 «Колбасы вареные, сосиски и сардельки, хлебы мясные. Технические условия».

Основное назначение триполифосфата натрия – связывание влагосодержания в белках. Применение порошка повышает рН и как следствие щелочной реакции в белок содержащих продуктах (мясо, рыба) происходит стабилизированный процесс связывания воды в продуктах. Триполифосфат натрия имеет способность расщеплять миозин и актин, что является главной причиной его применения в пищевой промышленности.

Практически все пищевые фосфаты и их смеси, которые используются в мясной и рыбной промышленности, имеют щелочную реакцию. Добавка щелочных фосфатов в мясо и рыбу приводит к росту pH, и как следствие, к увеличению влагосвязывающего свойства белков.

В 10 европейских стандартах на мясо- и рыбопродукты триполифосфат разрешен в количестве от 3 до 5 г/кг*; в 6 стандартах в качестве стабилизатора в количестве от 1 до 5 г/кг сухого вещества индивидуально или совместно с другими стабилизаторами.

В российских стандартах на мясные продукты (колбасы, вареная ветчина, птица) - в количестве до 5 г добавленного фосфата на 1 кг мясного сырья.

В мясных продуктах, за исключением необработанных и мясного фарша 3 г добавленного фосфата на 1 кг мясного сырья, 8 г общего (добавленного + естественного) фосфата на 1 кг мясного сырья.

В изделиях мясных вареных (вареные колбасы, сосиски, сардельки, шпикачки, колбасные хлебы, выпускаемые в охлажденном виде) стабилизаторы, регуляторы кислотности (пищевые фосфаты) Е339, Е451, Е450, Е452;

В других пищевых продуктах добавка Е451 используется в качестве стабилизатора, регулятора кислотности, фиксатора окраски, антиоксиданта.

Трифосфаты используются при изготовлении специальных напитков для спортсменов, безалкогольных напитков,

сбитой яичной смеси для омлетов и других яичных продуктов.

Пищевую добавку Е451 используют при изготовлении макаронных изделий, сухих супов, рыбного фарша, сиропов, декоративных изделий (например, глазурь), бутербродного маргарина, кондитерских изделий.

Кроме того, пищевая добавка Е451 широко используется при консервировании ракообразных, обработке свежей и мороженой рыбы, выпечке различных кексов, тортов и другой сдобы.

Кондитерские изделия

- сахаристые кондитерские изделия, взбитое жидкое тесто, сброженный жидкий полуфабрикат,

- сиропы (декоративные покрытия) ароматизированные для молочных коктейлей, мороженого, сиропы для оладьев, блинчиков, куличей в количестве - до 3 г/кг;

- десерты, в том числе на молочной основе;

- в десерты, сухие смеси порошкообразные в количестве до 7 г/кг;

- в продукты яичные сухие (меланж, белок, желток), соль и солезаменители в количестве до 10 г/кг;

- сахаристые кондитерские изделия 5 г/кг;

- сахарная пудра 10 г/кг.

Выпечка и хлебобулочные изделия

Триполифосфат натрия Е451 в РФ разрешен в качестве стабилизатора консистенции, эмульгатора, загустителя, текстуратора, связующего агента, улучшителя муки и хлеба;

- хлебобулочные и мучные кондитерские изделия, сухие смеси на основе муки с добавлением сахара, разрыхлителей для выпечки кексов, тортов, блинов и др. до 20 г/кг;

- муку - в количестве до 2,5 г/кг.

Кулинарные изделия, полуфабрикаты

- обработанные продукты из картофеля, включая замороженные, охлажденные и сушеные до 5 г/кг;

- картофель предварительно обжаренный, замороженный в количестве до 100 мг/кг;

- взбитую яичную смесь для омлетов;

- жидкое тесто 12 г/кг;

- жидкую панировку;

- глазури для мясных и овощных продуктов - в количестве до 4 г/кг;

- супы и бульоны (концентраты) 3 г/кг.

Продукты быстрого приготовления

- продукты из зерновых, вырабатываемые по экструзионной технологии, завтраки сухие.

Жировые продукты

- маргарины бутербродные;

- соусы на основе растительных масел, майонезы, соусы майонезные, кремы на растительных маслах, в том числе эмульгированнные 5 г/кг.

Рыбные и морепродукты

Триполифосфат натрия Е451 добавляют в количествах, не превышающих 5 г на 1 кг рыбы (в пересчете на P₂O₅):

- в продукты из ракообразных мороженые - в количестве до 5 г добавленного фосфата на 1 кг сырья из ракообразных;

- в консервы из ракообразных - в количестве до 1 г добавленного фосфата на 1 кг сырья из ракообразных,

- в рыбный фарш мороженый и изделия из него - в количестве до 5 г добавленного фосфата на 1 кг рыбного сырья;

- рыбу необработанную и филе, рыбную и креветочную пасту, соусы - в количестве до 5 г/кг;

- рыбное филе, необработанное, мороженное - 5 г/кг, добавленный фосфат 10 г/кг, общего (добавленного + естественного) фосфата;

- моллюски и ракообразные (обработанные и необработанные), мороженные - 5 г добавленного фосфата на 1 кг сырья из ракообразных, 10 г общего (добавленного + естественного) фосфата на 1 кг сырья из ракообразных;

- рыбный фарш "сурими" 1 г/кг;

- рыбная и креветочная паста 5 г/кг;

- при посоле рыбы его добавляют в рассол в количестве 0,3% - 0,5%.

Напитки

- напитки на основе растительных белков в количестве до 20 г/кг;

- в замутнители для напитков в количестве до 30 г/кг;

- сидр (яблочный и грушевый) - в количестве до 2 г/кг;

- специализированные напитки для спортсменов, искусственно минерализованные безалкогольные напитки в количестве до 500 мг/кг;

- ликероводочные изделия в количестве до 1 г/кг.

- алкогольные напитки (кроме вина и пива) 1 г/л;

- чай и травяные чаи сухие, быстрорастворимые 2 г/кг;

- напитки безалкогольные ароматизированные 700 мг/л.

Максимально разрешенные дозы в других пищевых продуктах:

- изделия из фруктов, глазированные фрукты 800 мг/кг;

- продукты переработки картофеля, включая замороженные, охлажденные и сушеные 5 г/кг;

- жевательная резинка - согласно ТД;

- макаронные изделия: лапша 2 г/кг;

- продукты из зерновых, вырабатываемые по экструзионной технологии, завтраки сухие 5 г/кг;

- пищевые продукты, сухие, порошкообразные 10 г/кг;

- специализированные пищевые продукты 5 г/кг;

- продукты яичные жидкие (меланж, белок, желток) 10 г/кг;

- соль и солезаменители 10 г/кг;

- сиропы (декоративные покрытия) ароматизированные для молочных коктейлей, мороженого, сиропы для оладьев, блинчиков, куличей 3 г/кг;

- глазури для мясных и овощных продуктов 4 г/кг;

- ароматизаторы 40 г/кг;

- свороточный белок для производства спортивных напитков 4 г/кг.

- изделия из фруктов, глазированные фрукты в количестве до 800 мг/кг.

В биологически активные добавки к пище в количестве согласно ТИ индивидуально или в комбинации с другими фосфатами в пересчете на Р₂O₅ (п. п. 3.2.26,3.6.56,3.7.15 СанПиН 2.3.2.1293-03).

  Б.ТРИПОЛИФОСФАТ НАТРИЯ ТЕХНИЧЕСКИЙ

 Триполифосфат натрия широко используют в различных отраслях промышленности, а также в быту в качестве моющего средства и комплексообразователя. Основная часть триполифосфата натрия, выпускаемого промышленностью, расходуется на производство синтетических моющих средств, однако он также применяется в других отраслях:

• для умягчения воды в трубопроводах и теплообменниках для предотвращения выпадения осадка, образования накипи и защиты внутренних поверхностей;
• при производстве лекарств и косметики;
• для разжижения красок, паст и глин;
• для стабилизации пероксида водорода при получении пергидроля;
• при бурении нефтяных скважин и для флотации руд;
• при производстве бумаги, кожи, текстиля для отбелки и мойки;
• в производстве синтетического каучука;
• в стекольной и керамической промышленности;
• в электролизных процессах.

Триполифосфат натрия можно использовать в качестве комплексообразователя вместо трилона Б, он переводит в раствор малорастворимые соли: карбонаты кальция, магния и марганца, окислы железа, пирофосфаты цинка и др.

Основное свойство вещества — способность эмульгировать и разлагать жиры, что и обусловило его широкое применение в производстве бытовой химии. 

Триполифосфат натрия как чистящее и моющее средство. Триполифосфат натрия часто применяют в качестве добавки к синтетическим моющим средствам. Обычно он входит в состав средств для мытья посуды, раковин, унитазов, чистки ванн и мытья стекол; отбеливающих, дезинфицирующих и дезактивирующих средств.

Триполифосфат натрия усиливает действие поверхностно-активных веществ моющих средств, умягчает воду, а его соединения эффективно удаляют любые загрязнения, включая следы от почвы, грязи и прочего. Средство также предотвращает повторное осаждение загрязнений на ткань, удерживая их в моющем растворе в диспергированном виде.

Одним из факторов, понижающих эффективность моющего действия, является жесткость воды, так как мыла (натриевые соли жирных кислот) в процессе стирки вступают в реакцию с катионами Са₂₊ и Mg₂₊ и образуют нерастворимые кальциевые и магниевые соли жирных кислот. Последние не только не принимают участия в моющем процессе (что ведет к перерасходу моющих средств), но и осаждаются на ткани в качестве загрязнений. С применением CMC, в состав которых входят ПАВ и активные добавки (особенно велика роль фосфатов), этот недостаток полностью устраняется. Фосфаты связывают ионы щелочноземельных металлов и железа в комплексные соединения, растворимые в воде:

Na₅P₃O₁₀+CaSO₄ → Na₃CaP₃O₁₀+Na₂SO₄;

Na₃CaP₃O₁₀+CaSO₄ → NaCa₂P₃O₁₀+Na₂SO₄;

Na₅P₃O₁₀+MgCl → Na₃MgP₃O₁₀+2NaCl;

Na₃MgP₃O₁₀+MgCl → NaMg₂P₃O₁₀+2NaCl.

Фосфаты способны переводить нерастворимые кальциевые соли жирных кислот в раствор, благодаря чему современные моющие средства, содержащие от 25 до 40% (масс.) фосфатов натрия, способны растворять даже накипи:

(RCOO)₂Ca+Na₅P₃O₁₀ → 2RCOONa+Na₃CaP₃O₁₀.

Кроме того, фосфаты предотвращают повторное осаждение загрязнений на ткань, удерживая их в моющем растворе в диспергированном состоянии. Фосфаты натрия проявляют значительный синергизм в смеси со многими анионоактивными ПАВ. Свойства полифосфатов натрия обусловливают их широкое применение в производстве CMC.

Триполифосфат натрия (Na₅P₃O₁₀) - широко применяется в CMC; помимо комплексообразующей способности обладает способностью пептизировать пигментные загрязнения. Триполифосфат натрия малогигроскопичен, но при поглощении воды образует гексагидраты. При длительном пребывании триполифосфата натрия в водном растворе он может подвергаться гидролизу (в присутствии кислот и щелочей и при температуре выше 80 °C гидролиз ускоряется) с образованием дифосфата и дигидрофосфата натрия или гидратации с образованием кристаллогидрата соли:

Na₅P₃O₁₀+6H₂O → Na₅P₃O₁₀•6H₂O;

Na₅P₃O₁₀•6H₂O → Na₄P₂O₇+NaH₂PO₄+5H₂O.

Образующийся гексагидрат триполифосфата натрия повышает сыпучесть порошка CMC (для этого должно прогидратироваться не менее 70% добавленного в композицию фосфата) и увеличивает вязкость композиции CMC (поэтому необходимо, чтобы время приготовления композиции CMC было минимальным и приготовленная композиция подавалась на сушку как можно быстрее). Стабильность триполифосфата повышается при добавлении в композицию органических азотсодержащих соединений или соли этилендиаминтетрауксусной кислоты - трилона Б.

Триполифосфат натрия существует в двух модификациях (форма 1 и форма 2), которые отличаются кристаллической структурой - координацией атомов натрия. Первая из двух модификаций термически менее стабильна и характеризуется большой скоростью разрушения, вторая - более стабильна.
При растворении триполифосфата, содержащего значительное количество формы 1, в композиции образуются труднорастворимые комки, что объясняется появлением слоя кристаллогидратов на поверхности комков, внутри которых содержится безводный триполифосфат и другие фосфаты. При гидратации обе формы образуют один и тот же кристаллогидрат - гексагидрат триполифосфата натрия Na₅P₃O₁₀•6Н₂O, который при дегидратации превращается в дифосфат и дигидрофосфат натрия. Для получения неслеживающихся порошкообразных CMC содержание формы 1 в безводном триполифосфате натрия не должно превышать 24 - 32% (масс.). Триполифосфат. используемый для CMC в нашей стране, содержит ее до 10% (масс.).
Повышение температуры ускоряет гидролиз фосфатов, а увеличение рН уменьшает их разложение. Гидролиз триполифосфатов в процессе приготовления композиции протекает в незначительной степени, а при высушивании композиции - в несколько большей степени, поэтому целесообразно часть его вводить в сухом виде в готовый порошок CMC.

Применение триполифосфата натрия в быту.

Основное свойство его — способность эмульгировать и разлагать жиры, что и обуславливает его широкое применение в производстве бытовой химии, он входит в состав различных средств, предназначенных для использования в быту.

Прежде всего, триполифосфат натрия применяется в качестве добавки при стирке всех видов тканей в воде любой температуры, для стирки различных тканей в домашних условиях, предотвращает повторное осаждение грязи на ткани, Фосфат усиливает действие стирального порошка, смягчает воду. Еще одно назначение фосфата – обеспечение мягкости тканей после стирки.

Триполифосфат натрия усиливает действие поверхностно-активных веществ моющих средств, умягчает воду, а его соединения эффективно удаляют любые загрязнения, включая следы от почвы, грязи и прочего.

Также он используется при обработке воды используемой в качестве энергоносителя в системах отопления, подходит для применения как антинакипь в стиральных машинах, для очистки систем охлаждения автомобилей от накипи.

Он пригоден для мытья стекол и ванн, сильно загрязненной и жирной посуды, для чистки ванн, раковин, унитазов. Он способен уменьшать жесткость воды и тем самым улучшает моющее действие порошка.

Применяется как моющее средство в посудомоечной машине, для автоматической мойки всех типов посуды из стекла, фарфора, фаянса, нержавеющей стали, пластмассы и др.

Кроме того, триполифосфат Na применяется для дезинфекции и дезактивации. С его помощью чистят канализацию, растворяя самые сложные засоры. Препараты на основе триполифосфата натрия позволяют эффективно мыть стекла, отчищать сантехнику (унитазы, раковины, ванны, душевые кабинки и т.д.), а также зеркала, кухонную мебель, сильно загрязненную посуду, оконные стекла.

Рекомендация для отстирывания сильно загрязненного белья: его предварительно замачивают в течение 2-3 часов в теплой воде с добавлением триполифосфата натрия (1/2 стакана порошка на 10 литров воды). По окончании замачивания проводят обычную стирку с использованием стирального порошка. При необходимости белье кипятят с использованием моющего средства, после чего тщательно полощут в воде.

Применение триполифосфата натрия для предотвращения коррозии трубопроводов и теплообменников.

Для предотвращения коррозии трубопроводов и теплообменных аппаратов следует применять обработку воды ингибиторами, защитные покрытия и электрохимическую защиту.

Триполифосфат натрия используют в качестве добавки для предотвращения коррозии в трубопроводах и теплообменниках. Препарат образует защитную фосфатную пленку на внутренних поверхностях труб и теплообменного оборудования, препятствуя их коррозии.

Для образования защитной пленки концентрация триполифосфата натрия должна составлять 100 мг/л (по P₂O₅), для подпиточной воды — 7-15 мг/л (по P₂O₅). Образование защитной пленки происходит в течение 2-3 суток. Скорость движения воды в трубопроводах должна быть не менее 0,3 м/с.

Устойчивость комплексов триполифосфата натрия составляет от 2 до 6 месяцев.

Правила безопасности при использовании триполифосфата натрия

• Триполифосфат натрия не токсичен, пожаро- и взрывобезопасен.
• Класс опасности по степени воздействия на организм человека — 0.
• Вдыхание пыли может вызвать раздражение слизистых оболочек и дыхательных путей.
• Помещения, в которых проводят работы с триполифосфатом натрия, должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией.
• Все работы с триполифосфатом натрия проводят в специальной одежде по ГОСТ 12.4.103-83, а также в индивидуальных средствах защиты органов дыхания (фильтрующие респираторы по ГОСТ 12.4.041-2001), глаз (защитные очки по ГОСТ Р 12.4.013-97) и кожных покровов.

При непосредственном контакте и работе с сыпучим порошком рекомендовано использование средств индивидуальной защиты - спецодежды, защитных очков и фильтрующего респиратора. При попадании на слизистые оболочки дыхательных путей пыль с примесью триполифосфата натрия может вызывать кашель и затруднённое дыхание. В случае попадания на кожу препарат необходимо смыть проточной водой, при попадании в глаза нужно промыть большим количеством воды.

Влияние триполифосфата на экологию.

Применение триполифосфата натрия, как и прочих фосфатов, в синтетических моющих средствах, приводит к повышению концентрации соединений фосфора в сточных водах. При избыточном содержании фосфора в водоемах происходит интенсивное развитие и размножение фитопланктона и бактерий, которые в процессе жизнедеятельности выделяют аммиак и сероводород и расходуют растворенный в воде кислород, что часто приводит к массовой гибели высших водных организмов.

Увеличение производства триполифосфата натрия в мире продолжалось до тех пор, пока не возникла проблема с зарастанием водоемов водорослями. Так как отсутствие в композиции CMC триполифосфата натрия приводит к снижению потребительских свойств моющих средств, ведутся активные поиски других равноценных заменителей.

Во многих странах действуют законы, ограничивающие использование фосфатов в моющих средствах и стиральных порошках, однако среди стран, входящих в ТС ЕАЭС действуют менее жесткие законы, что позволяет производителям моющих средств реализовывать изделия с опасным содержанием вредных веществ для окружающей среды.

Хранение триполифосфата

Хранить в закрытых сухих складских помещениях.

При условии хранения в сухом месте срок хранения триполифосфата натрия неограничен (в соответствии с ГОСТ 13493-86), однако некоторые производители могут указывать срок гарантийного хранения на продукт их производства.