سدیم تری پلی فسفات چیست؟

سدیم تری پلی فسفات (STPP) یک ترکیب شیمیایی است که کاربرد گسترده ای در تولید محصولات پاک کننده و مواد نگهدارنده دارد. سدیم تری پلی فسفات در صنایع تولید مقوا، کاغذ، پارچه، رنگ سازی و خمیردندان استفاده می شود و به نام های پنتا سدیم تری فسفات، پنتا سدیم تری پلی فسفات یا سدیم تری فسفات نیز شناخته می شود.

STPP یک دترجنت عالی است که کاربرد گسترده ای در تولید شوینده ها دارد. این ماده به عنوان ماده شلاته کننده از تولید نمک های نامحلول حین شستشو جلوگیری کرده و خواص پاک کنندگی شوینده را افزایش می دهد. این ترکیب مانع جذب رطوبت توسط مواد شوینده شده و به عبارتی با اثر آنتی کیک بافت یکدست این ترکیبات را حفظ می کند و با ایجاد بافر قلیایی و حفظ PH محلول در حدود ۹.۴ باعث می شود آلودگی‌های اسیدی به سرعت حذف شوند.

سدیم تری پلی فسفات یک باکتری کش است و استفاده از آن در ترکیب قرص های ظرف‌شویی، صابون‌ها و پودرهای لباسشویی می تواند به ضدعفونی کردن ظروف و البسه کمک کند. این ماده به عنوان ماده نگهدارنده در مرغ، گوشت، غذاهای دریایی نیز استفاده می شود.

STPP یک ترکیب معدنی جامد است که در انواع زیادی از محصولات از جمله شوینده های خانگی، مواد غذایی، مصالح ساخت و ساز و خوراک حیوانات مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده در ترکیب پودر، مایع، ژل، قرص های شستشو مورد استفاده قرار می گیرد و با کاهش سختی آب باعث می شود مواد سورفاکتانت بطور موثر عمل کنند.

تمام پودرهای شوینده امروزی حاوی ۳۰ تا ۵۰ درصد STPP هستند. این ترکیب با تشكیل كمپلكس محلول با یونهای Ca و Mg برای کاهش سختی آب استفاده می شود. از دیدگاه آلوتروپی این ماده به سه شکل تولید می شود که شامل موارد زیر است:

فاز یك یا فاز ترمودینامیكی كه در دمای بالا تولید می شود

فاز دو یا فاز سینتیک كه در دمای پایین تولید می شود و در حرارت های بالا ناپایدار است.

به صورت بلوری همراه با شش مولكول آب كه حاصل ترکیب دو فاز ذكر شده با آب است

 

روش تولید تری پلی فسفات

سدیم تری پلی فسفات نمک سدیم اسید تری فسفریک است. این ماده در آزمایشگاه های شیمیایی با گرم کردن مخلوط استوکیومتری فسفات سدیم، Na2HPO4 و فسفات مونو سدیم، NaH2PO4، در شرایط دقیق کنترل شده تولید می شود.

۲ Na2HPO4 + NaH2PO4 → Na5P3O10 + 2 H2O

به این روش سالانه تقریباً ۲ میلیون تن از این ماده تولید می شود. STPP نمکی بی رنگ است که هم به صورت بی آب و هم به عنوان هگزاهیدرات وجود دارد. آنیون آن را می توان به عنوان زنجیره پنتانیونیک -O3POP (O) 2OPO3] 5] توصیف کرد. این ترکیب به عنوان یک عامل کلاته کننده با پیوندهای دو گانه و سه گانه به شدت به کاتیون های فلزی متصل می شود.

STPP با سرعت بالای هیدراتاسیون برای میکسرهای پر سرعت قدرتمند مورد نیاز است و استفاده از آن در تجهیزات مدرن ترجیح داده می شود. در سایر تجهیزات، توصیه می شود از STPP با میزان متوسط و / یا کم هیدراتاسیون استفاده کنید که از ایجاد توده در دوغاب مواد شوینده جلوگیری می کند.

 

سدیم تری پلی فسفات سبک

سدیم تری پلی فسفات سبک به صورت گرانول های سفید ریز در شوینده های تجاری استفاده می شود. این ماده به طور گسترده در شوینده های لباسشویی معمولی و غلیظ و شوینده های ظرفشویی اتوماتیک (به صورت پودر، مایع، ژل ویا قرص)، پاک کننده های توالت، پاک کننده های سطوح و پاک کننده های صنعتی استفاده می شود.علاوه بر این، می توان از آن به عنوان پراکنده کننده در فرمولاسیون سوسپانسیون ها در صنایع کمکی رنگرزی، رنگ، کائولن، منیزیم، کربنات کلسیم و سایر صنایع استفاده کرد.

 

کاربردهای تری پلی فسفات سدیم در صنایع

ترکیب جامد معدنی تری پلی فسفات سدیم در صنایع مهمی نظیر تولید مواد شوینده و بهداشتی، تصفیه آب و فاضلاب، صنایع سرامیک، کاغذسازی، نفت و پتروشیمی و صنایع غذایی کاربرد زیادی دارد. این ترکیب، تولید طیف گسترده ای از محصولات را تحت پوشش قرار می دهد. از این ماده برای تهیه پودرهای شوینده استفاده می شود؛ در این حالت، هنگامی که تری پلی فسفات سدیم به حالت محلول تبدیل می شود می تواند به راحتی در بافت پارچه نفوذ کند و لکه ها و آلودگی های آن را برطرف نماید.

دلیل دیگر اینکه از تری پلی فسفات سدیم برای شوینده های صنعتی استفاده می شود این است که این جامد معدنی قادر است فرآیند شویش و تولید کف را بهبود دهد. در واقع این پلیمر معدنی به عنوان یک عامل کمپلکس دهنده مانند مولکول های میسل عمل می کند که به راحتی، لکه ها و ذرات آلودگی را احاطه کرده و از بین می برد. مولکول های میسل، درشت مولکول هایی هستند که دارای یک سر قطبی و یک زنجیره بلند غیر قطبی می باشند و تحت شرایط مختلف، سایر مولکول های محلول را درون خود حبس می کنند. بحث در مورد میسل ها از موضوع این مطلب خارج است.

ترکیب معدنی تری پلی فسفات سدیم، در صنایع غذایی به عنوان یک عامل نگهدارنده قوی عمل می کند. این ماده به عنوان یک افزودنی به فرآورده های گوشتی افزوده می شود و موجب حفظ خواص غذایی، رنگ طبیعی و جلوگیری از کاهش رطوبت آنها می گردد. تازه بودن انواع گوشت، غذاهای دریایی و محصولات خوراکی حیوانی به دلیل حضور تری پلی فسفات سدیم در آنها است. این ماده در کنسروسازی، صنایع تولید لبنیات، فرآورده های سویا، تولید آبمیوه و … نیز کاربرد دارد.

استفاده از ماده شیمیایی تری پلی فسفات سدیم در فرآیندهای صنعتی نظیر متالورژی، پالایش نفت خام، استخراج در معدن و تصفیه خانه های آب و فاضلاب، موجب تنظیم PH محیط واکنش ها در میزان معین می شود. محلول این ترکیب، یک محیط بافر را ایجاد می کند.

 

 عوارض و خطرات سدیم تری پلی فسفات

همه انسان ها از طریق تماس پوستی، خوراکی و استنشاق در معرض سدیم تری پلی فسفات بکار رفته در ترکیب شوینده ها قرار دارند که این مواجهه حدود ۳۳ میکروگرم بر کیلوگرم در روز تخمین زده شده است. این ماده سمیت کمی دارد و در شرایط معمولی حتی در تماس با پوست و چشم ها باعث حساسیت زایی نمی شود.

مصرف مقدار کم این ماده از نظر FDA و همچنین اتحادیه اروپا برای انسان ها مضر نیست ولی از آنجایی که همه افراد در طول روز از فست فودها، گوشت های فرآوری شده و غذاهای آماده استفاده می کنند در معرض سطح بالایی از این ماده قرار می گیرند که ممکن است برای سلامتی خطرناک باشد.

دستگاه گوارش انسان حدود ۴۰ تا ۶۰% فسفر آلی را جذب می کند درحالیکه فسفر معدنی موجود در کیک ها، نوشابه ها و گوشت های فراوری شده را بطور کامل و ۱۰۰% جذب می کند که می تواند برای سلامتی مضر باشد.

غلظت بالای فسفات سرم به عنوان پیش بینی کننده حوادث قلبی – عروقی و مرگ و میر شناخته می شود. در حالی که فسفات در بدن و غذا به شکل آلی وجود دارد، اشکال غیر آلی فسفات مانند سدیم تری فسفات به راحتی جذب می شوند و می توانند منجر به افزایش سطح فسفات در سرم شوند. نمک های آنیون پلی فسفات به دلیل قلیایی بودن، پوست و غشاهای مخاطی را تحریک می کنند.

 

 

 

خطرات زیست محیطی سدیم تری پلی فسفات

این ماده به عنوان بخشی از فاضلاب خانگی و کارخانه های تصفیه فاضلاب وارد محیط زیست می شود و از آنجاییکه یک ماده غیر آلی است، زیست تخریب پذیری آن مورد مطالعه قرار نگرفته است. با اینحال به نظر می رسد که سدیم تری پلی فسفات به ارتوفسفات هیدرولیز شده و توسط جلبک ها یا میکروارگانیسم ها جذب شود و بدین ترتیب وارد چرخه طبیعی فسفر می شود.

از آنجا که بسیار محلول در آب است، STPP با تصفیه فاضلاب به طور قابل توجهی حذف نمی شود. STPP به دلیل خصوصیات فیزیکی و شیمیایی در اتمسفر توزیع نمی شود و کار آن با رسوب در خاک تمام نمی شود زیرا در آب بسیار محلول است و به راحتی وارد لجن های فاضلابی و خاک نمی شود.

شرایط نگهداری سدیم تری پلی فسفات

این ترکیب شیمیایی در کیسه های کاغذی یا پلاستیکی بافته شده ۲۵ کیلوگرم خرید و فروش می شود. STPP باید در انباری با تهویه مناسب و خشک نگهداری شود، در حین حمل و نقل از آب، رطوبت و نور خورشید دور نگه داشته شود و با احتیاط حمل شود تا از آسیب رسیدن به کیسه های پلاستیکی جلوگیری شود. بعلاوه باید آنرا جدا از مواد سمی نگهداری کرد.

 

اطلاعات ایمنی تری پلی فسفات سدیم

تری پلی فسفات سدیم، جامدی بی خطر و غیر سمی است. این ماده خاصیت اشتعال پذیری ندارد اما بهتر است افرادی که با این پلیمر معدنی سروکار دارند تمام جوانب ایمنی کار با مواد شیمیایی را رعایت کنند. حدود 14 گرم از این ماده در 100 گرم از آب حل می شود. ذرات جامد این ترکیب از راه پوست، تنفس و چشم ها می تواند وارد بدن فرد شود.

اگر پودر تری پلی فسفات سدیم با پوست یا چشم ها تماس پیدا کند می تواند موجب حساسیت و سوزش آن شود. استنشاق غبارات این پلیمر معدنی، سیستم تنفسی را تحریک می کند و اگر به طور تصادفی بلعیده شود، موجب تحریک دهان و گلو خواهد شد. در صورتی که فردی در تماس با این ماده، آسیب دید و عوارض جدی در او مشاهده شد، باید او را به سرعت به مرکز پزشکی برسانید.