焦磷酸二氢二钠,又叫酸式焦磷酸钠、焦磷酸二钠,是一种钠的无机化合物,化学式为Na 2 H 2 P 2 O 7 ,外观为白色结晶性粉剂, 相对密度 为1.86, 折射率 1.510,溶于水、不溶于乙醇。 该物质具有吸湿性,吸水后形成六个 结晶水合物 。其水溶液呈酸性,质量分数1%浓度的溶液pH值为4~4.5。受热会分解,220℃下分解为 偏磷酸钠 ,在水溶液中与稀 无机酸 加热则 水解 成磷酸。
焦磷酸二氢二钠在食品行业具有广泛的应用,主要用作快速发酵、水份维持剂、品质改良剂,包括焙烤食物和肉类的制作,如包子、饼干等。 但部分研究表明,焦磷酸二钠具有潜在的血液毒性和免疫毒性作用,每日允许摄入量(ADI)为0~70 mg/kg。
理化性质
物理性质
外观与 性状 :白色粉末(白色 单斜晶系 结晶性粉末或熔融状固体)
密度:2.311 g/cm 3 (25ºC)
熔点 :988ºC
相对密度1.86
溶于水,不溶于 乙醇 。 水溶液 与稀 无机酸 加热则 水解 成磷酸。酸式焦磷酸钠稍有吸湿性,吸水后形成六个 结晶水合物 。
化学性质
焦磷酸二氢二钠外观呈白色单斜晶系结晶性粉末或熔融状固体。相对密度1.86。溶于水,不溶于乙醇。水溶液与稀 无机酸 加热则水解成磷酸。酸式焦磷酸钠稍有吸湿性,吸水后形成六个结晶水合物。 加热至220℃以上时分解生成偏磷酸钠。用作膨松剂时可含有适量的铝盐和/或钙盐以控制反应速率。 水溶剂具有弱酸性(pH4.1~4.3,1%溶剂),可以轻易溶化于水里。如果将其加温至10倍量的水,则会发生分解,形成原磷酸盐。 此外,它的相对密度为1.86 g/cm³(25°C),而 折射率 则为1.510(n20D)。如果没有水分,物质会变得更加干燥,并且会变成偏磷酸盐。在水溶剂中,它们可以与多种金属离子结合。
1、形成 水合物 :焦磷酸二氢二钠具有一定的吸湿性,并且会形成六个 结晶水合物 。
2、受热 分解反应 :当温度超过220℃时,焦磷酸二氢二钠会分解成 六偏磷酸钠 。
3、与金属离子形成 合物。
制备及提纯方法
制备方法
1、通过将磷酸、 氢氧化钠 和助剂 碳酸钙 和 磷酸二氢钾 加入中和釜中,调节温度和浓度,使其充分溶解,然后加入氢氧化钠,调节化学反应高温和终点,熟化得到中间物质;接着将物质投入喷粉塔中通过喷粉晾干,得到 碘化钠 磷酸二氢钠 粉料;最后,将无水磷酸二氢钠粉料投入聚合物炉中通过聚合物晾干,即可制备出食用级的无铝低发气量焦磷酸二氢二钠。
2、将纯碱加入中和器,在搅拌下受热 水解 ,接着加入磷酸,调节化学反应终点Ph=4~4.4,形成 磷酸二氢钠 ,接着将 水溶液 过滤,将滤液 蒸馏 浓缩,冷却 晶体 ,最后经过 离心 分解,干燥洗涤,即可得到无水磷酸二氢钠。将物料投入箱式聚合物炉中,通过调节温度,将其熔融聚合,最终将变化的酸式焦磷酸钠经过粉碎和封装,即可制得食用酸式焦磷酸钠。
3、选用生产 α- 乙酰 γ-丁 内酯 的副产物 磷酸盐 废水 溶液为原料,调节 pH、脱水、聚合将其转化成酸式焦磷酸钠。
称取磷酸盐废液 ,用质量分数为 51%的磷酸调节 pH,浓缩、降温至室温, 减压 过滤得产品 二水 合 磷酸二氢钠 ,恒温脱水得 无水 磷酸二氢钠。 无水磷酸二氢钠恒 温 聚 合就能够得到焦磷酸二氢二钠。该方法不仅提高了工业生产效益,而且达到了保护环境、节能减排的目的。
4、通过将 氢氧化钠 和 磷酸氢二钾 助剂 水解 在溶液槽中,并将其与磷酸 溶剂 发生中与化学反应,通过混合器混合,将得到的料浆 磷酸二氢钠 溶液过筛后,将料浆喷粉,得到晾干的 磷酸二氢钠 ,然后将其衡量匀速加入旋转的聚合物炉内,并通入热源加温,使其在炉内受热聚集,最终得到食用级低水不溶解物焦磷酸二氢二钠。通过筛选和粉碎,我们可以制造出粉末或颗粒状的焦磷酸二氢二钠。
应用领域
食品添加剂
焦磷酸二氢二钠在 食品加工 中可用作 水分保持剂 、膨松剂(最初被用于烘焙食品中,以提高产品的质地和口感)、酸度调节剂、 稳定剂 、 凝固剂 、 拮抗剂 ,可用于生产干酪、酸奶、 午餐肉 、面包、糕饼等。
1、色泽改进剂:使用适量的酸性调整药物,如 磷酸二氢钠 、 磷酸氢二钾 和焦磷酸二氢二钠,可以显著改变 面条 的色泽,使其呈淡粉色。
2、通过将焦磷酸二氢二钠与 氢氧化钠 反应,我们可以制备出全新的食物添加剂 焦磷酸一氢三钠 。
酯交换反应的稳定剂
1、在生产 硬塑料 , 聚碳酸酯 (PC)和结晶性树脂 聚 对苯二甲酸 丁二醇 ( PBT )用作 稳定剂 。
酸式焦磷酸钠可以显著降低酯互换生化反应速度的平均发生率,同时还能够显著提高共混物的维卡温度,从而有效限制PBT/PC共混体系中的酯互换生化反应速度。
制作大豆蛋白塑料
通过加入8%的焦磷酸二氢二钠, 大豆分离蛋白 的 变性 工作温度显著下降了近10℃,这使得酸性 磷酸盐 成为制造刚性大豆分离蛋白材料的理想充填剂,有效减少材料的吸水性能。
安全事宜
毒理学数据
急性毒性: 小鼠 经口LD 50 :2650mg/kg。
健康危害
焦磷酸二氢二钠具有低毒性,会对环境的水体造成 富营养化 ,被人体吸入、食入、经皮肤吸收,会对人体有危害,特别是对皮肤和眼睛,一定要防止接触。
防治措施
皮肤接触:脱去环境污染的衣物,用清水完全冲刷,以确保肌肤的清洁和健康。
眼睛接触:立刻提起眼睑,用大批清水完全冲刷,保持最少10个分钟,以保证眼部洁净。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处,就医。
食入:让受害者饮足量大,催吐,就医。
储存方式
4°C,密封储存,远离 湿气 ,在 溶剂 中:-80°C,6个月-20°C,1个月(密封储存,远离湿气)
贮存在通风、干燥的库房内,勿使受潮变质,相对湿度应低于50%,防高温以免熔解,防有害物质污染。运输时需使用密封包装,如25kg牛皮纸袋或1000kg集装袋,运输中不得与有毒有害物品混运。防雨淋和烈日暴晒。装卸时要小心轻放,防止包装破裂而受潮。失火时,可用水、 泡沫灭火器 或 二氧化碳灭火器 扑救。