Применение циклических фосфатов

Применение циклических фосфатов

 

Подготовили: Бакайкина Н, Кьюкова Н.,хтнв 302 р

Проверила: д.х.н. Куанышева Г. С.

 

Министерство Образования  и науки Республики Казахстан

Казахский Национальный Университет  имени аль- Фараби

Химический факультет

Кафедра Неорганической химии

 

Алматы, 2013

План:

 

1. Введение
2. Отдельные представители
3. Применение циклических фосфоритов
4. Вывод
5. Используемая литература

 

Введение

 

• Циклофосфаты твердо вошли в наш повседневный быт, возможно, многие из нас даже и не догадываются насколько важна их роль с практической точки зрения. Рациональные химики нашли нишу применения метафосфатов и следует отметить, что сфера их использования широка, универсальна, безгранична и непредсказуема.

НАТРИЯ  ПОЛИФОСФАТ ТЕХНИЧЕСКИЙ 
(гексаметафосфат натрия, соль Грахама) 

 

Формула: (NaPO₃)_n•nH₂O

  

 

 

 

• Полифосфат натрия широко используется в промышленных системах умягчения воды. Является наиболее активным водоумягчающим средством с высокой хелатной способностью, т.е. образует устойчивые комплексы за более короткое время и при более низких температурах (20-40° С), чем триполифосфат натрия и другие фосфаты.
• К преимуществам так же относится более низкая слеживаемость при хранении, антикоррозионные свойства, способность снижения железно-окисного и медного накипеобразования на внутренних поверхностях нагрева котлов. 
  Применение полифосфата натрия позволяет увеличить срок службы трубопроводов и фильтров благодаря его антикоррозийным свойствам.

 

Кроме того, гексаметафосфат натрия технический широко применяется: 
- в химической промышленности, как ингибитор солей, как компонент моющих средств (например Калгон); 
- в текстильной промышленности, для предупреждения образования на тканях кальциевых солей; 
- в нефтяной промышленности, в технологических процессах бурения скважин при фильтрации пульп и растворов; 
- в целлюлозно-бумажной промышленности, он участвует в разнообразных технологических процессах производства бумаги.

Благодаря свойству замедлять  химические реакции, в пищевой промышленности полифосфат натрия известен как пищевая  добавка ингибитор E-452. Технологические  функции: стабилизатор, эмульгирующая соль, влагоудерживающий агент, фиксатор окраски, синергист антиоксидантов, питание для дрожжей. 
Применяется при производстве мясных и рыбных консервированных и быстрозамороженных продуктов для улучшения текстуры, а также при производстве плавленых сыров в качестве солеплавителя. Один или в сочетании с другими стабилизаторами применяется в производстве сливок, сгущенного молока, сухих молока и сливок.

Гексаметафосфат в Казахстане

 

• Н. А. Назарбаев дал старт производству в Жамбылской области гексаметофосфата натрия и фосфатов ТОО "Казфосфат".
• 03 июля, 01:29
• tengrinews.kz

 

 

Триметафосфат натрия

 

• Формула: (NaP0₃)₃
• Внешинй вид: белый порошок или кристалл
• Назначение: широко применяется в произодстве, в производстве денатурированного крахмала, используется как агент для образования сложного эфира; смягчитель для обработки воды; в произоводстве используется как стабилизубщий агент и диспергирующий агент.
• Предупреждается мутность сока и чайных напитков

МЕТАФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ

 

• Сложные эфиры метафосфорных к-т общей ф-лы (ROPO₂)_n, где п-обычно 3 или 4 (ф-лы I и II).
• Метафосфаты органические-нестабильные соед., в природе не встречаются. 
• Не нашли широкого применения в химии; близкие к метафосфатам органическим по строению соед. (напр., т.наз. реактив Лауссона; ф-ла III) применяют в лаб. синтезе для замены фосфорильного О на S и для введения атома S в соед. Р.

Применение в  пищевой промышленности

 

• Пищевые добавки — вещества, которые в технологических целях добавляются в пищевые продукты в процессе производства, упаковки, транспортировки или хранения, для придания им желаемых свойств, например, определённого аромата (ароматизаторы), цвета (красители), длительности хранения (консерванты), вкуса, консистенции и т. п.

Стабилизаторы, эмульгаторы (E-400 - E-599)
Е-450	Пирофосфаты: двузамещенный пирофосфатнатрия, трехзамещенный пирофосфат натрия,тетранатрийпирофосфат, двузамещенный пирофосфат калия, тетракалийдифосфат,дикальцийпирофосфат,кальцийдигидропирофосфат
Е-451	Tрифосфаты: трифосфат натрия 5-замещенный, трифосфат калия 5-замещенный
Е-452	Полифосфаты: полифосфат натрия, полифосфат калия, полифосфат натрия-кальция, полифосфат кальция
Антиоксиданты (E-300 - E-399)
Е-338	Ортофосфорная кислота
Е-339	Ортофосфаты натрия: ортофосфат натрия однозамещенный, ортофосфат натрия, ортофосфат натрия
Е-340	Ортофосфаты калия: ортофосфат калия, однозамещенный, ортофосфат калия двузамещенный, ортофосфат калия
Е-341	Ортофосфаты кальция: ортофосфат кальция однозамещенный, ортофосфат кальция двузамещенный, ортофосфат кальция
E-342	Ортофосфаты аммония: ортофосфат аммония однозамещенный, ортофосфат аммония двузамещенный

Опасность некоторых  пищевых добавок 

 

• Пищевые добавки используются для улучшения стабильности и сохраняемости продуктов питания, для сохранения пищевой ценности продукта, для различных целей при производстве, обработке, упаковке и хранении.
• В СМИ периодически появляются сообщения, что, к примеру: «добавка Е*** — вызывает раковые опухоли», аллергию или расстройство желудка и другие неприятные последствия. Однако нужно понимать, что влияние любого химического вещества на организм человека зависит как от индивидуальных особенностей организма, так и от количества вещества.
• Проанализировав список особо вредных пищевых добавок Е, сделали вывод, что используемые фосфориты в него не входят.

Огнезащитные  краски и эмали  

 

• Огнезащитное покрытие представляет собой водорастворимую композицию, минеральная часть которой состоит из фосфатного связующего — полиметафосфата натрия, комплексного антипирена и дешевого недефицитного наполнителя.
• В состав покрытия входят (% по массе): полиметафосфат натрия— 40, гидроксид алюминия— 15, каолин или глина — 5, золаунос ТЭС15, железный сурик или оксид цинка — 5, мочевина или тиомочевина — 20.
• Полиметафосфат натрия при тепловом воздействии размягчается и образует в сочетании с неорганическими наполнителями эластичную огнезащитную пленку, хорошо удерживающуюся на поверхности древесины. Комплексный антипирен при нагревании в диапазоне температур 130—800 °С разлагается с выделением газообразных продуктов, что приводит к образованию пористого теплоизоляционного слоя.

Утюги Panasonic

 

• химическая очистка Anti-Calc, запатентованная компанией, она включает применение метофосфата кальция/метафосфата магния, которые препятствуют образованию накипи и осадка;

Текстильная промышленность

 

• Подготовка текстильных материалов к крашению. Материал, предназначенный для крашения, должен обладать хоро­шей смачиваемостью. Без предварительной тщательной подготовки, ткань не прокрашивается и становится неустойчивой к любым воздей­ствиям.
6. Отваривают шелк в растворе, содержащем 3,6 г 40%-ного олеино­вого мыла, 0,25 г. кальцинированной соды (Na2СОз), 1000 мл воды.
7. В раствор олеинового мыла при температуре не ниже 93—96° С опус­кают сухой шелк и варят его в течение 30 минут. Затем тщательно промывают, чтобы не оставалось отработанное мыло, шелковый клей и другие загрязнения, которые препятствуют равномерному окрашива­нию волокна.
8. Промывают шелк в горячем (70° С) растворе следующего состава: 0,5 г калгона (гексаметафосфата натрия), 0,5 мл нашатырного спирта (30%-ного), 1000 мл воды.
9. Затем шелк прополаскивают в теплой (50° С) воде.

Синтетические моющие средства

 

• Средства для стирки шерстяных и шелковых тканей имеют рН 1%-ного раствора 7-8,5. Их приготовляют в основном из первичных алкилсульфатов, сульфата натрия (электролит до 50%) и небольшого количества алкилоламидов (до 2%). Иногда добавляют немного гексаметафосфата или бикарбоната натрия для создания слабой щелочной среды (при стирке при комнатной температуре или в теплой воде).
• Наиболее широкое применение имеют жидкие препараты для стирки шерстяных и шелковых тканей, такие как "Ваниш", "Ласка" (выпускается как в твердом, так и в жидком виде) и др.

Фосфатные связующие

 

• Установлено, что фосфа­ты одновалентных металлов при нагревании испаряются, в то время как фосфаты поливалентных металлов подвергаются термической диссоциации без заметного испарения. Так, метафосфаты двух- и трехвалентных металлов практически стой­ки при нагревании до температур, близких к точкам плавления. При переходе от мета- к пиро- и ортофосфату стойкость возрастает. 
  

 

 

• Фосфатными вяжущими называют все соединения, содержащие фосфаты, под воздействием которых композиции твердеют.
• Под термином «отвердение» в технологии фосфатных материалов обычно понимают процессы, приводящие к появлению у изделий определенных свойств: водостойкости, прочности, минималь­ной способности к выделению летучих продуктов и т. д.

Вывод:

 

• Благодаря своим уникальным свойствам циклические фосфаты нашли широкое применение в разных отраслях промышленности.

Используемая литература и источники:

 

• http://immunologia.ru/1-spe.html
• http://www.plasma.com.ua/chemistry/chemistry/sodium_hexametaphosphate.html
• http://www.xumuk.ru/search/retrieval.php?query=%E3%E5%EA%F1%EE%EC%E5%F2%EE%F4%EE%F1%F4%E0%F2&page=2&sselected=0&scurrent=0
• М.Е.Позин   «Технология минеральных удобрений», Ленинград «Химия»,1989
• М.Е.Позин «Технология минеральных солей» I,II том , изд."Химия" 1974
• Ван Везер «Фосфор и его соединения», 1962