焦磷酸鉀

焦磷酸鉀

焦磷酸鉀(Potassium Diphosphate),是一種無機物,分子式為K4P2O7,分子量為330.33,呈白色粉末或塊狀,溶於水,不溶於乙醇。水溶液呈鹼性。25℃時100g水中的溶解度為187g。

焦磷酸鉀的主要用途為取代氰化鉀,用於無氰電鍍。隨著國家工業現代化的發展,焦磷酸鉀的需求量日益增加。工業上還用於表面處理、高檔洗滌劑、油漆塗料、清潔劑、分散劑、緩衝劑等;食品工業用作乳化劑、組織改進劑、螯合劑、品質改良劑等。焦磷酸鉀也可由磷酸氫二鉀製備

簡介


焦磷酸鉀
焦磷酸鉀
英文名稱:potassium pyrophosphate
英文別名:Diphosphoric acid,tetrapotassium salt;Potassium Pyrophosphate;Tetra-Potassium Pyrophosphate;TKPP;Tetrapotassium pyrophosphate;
tetrapotassium diphosphate;diphosphoric acid,monopotassiumsalt
分子式:K4P2O7
分子量:330.33
規格:工業級:符合ZB/TG12006-88;
食品級:符合FAO/WHO,1980;客戶要求
包裝:25Kg雙內塑外編袋裝;客戶要求
用途:工業上用於無氰電鍍、表面處理、高檔洗滌劑、油漆塗料、清潔劑、分散劑、緩衝劑等;食品級用於食品加工的乳化劑、組織改進劑、螯合劑、品質改良劑等。

產品描述


焦磷酸鉀又稱為焦磷酸四鉀,白色粉末或塊狀固體。相對密度2.534。熔點1109°C。溶於水,溶解度187g/100g水(25°C)。水溶液呈鹼性,1%水溶液pH=10.2。不溶於乙醇。性質類似於其他多磷酸鹽。
由磷酸氫二鉀熔融失去水分子而製得,室溫下為白色結晶性粉末或顆粒,在空氣中有很強的吸濕性,極易溶於水,但不溶於乙醇,水溶液呈鹼性,有抑制食品腐敗、發酵的作用,1%水溶液的pH值約為10.5,25℃時100g水中的焦磷酸鉀溶解度為187g,在酸或鹼溶液中水解成磷酸鉀,與水混合形成粘性漿狀體。多與其他縮合磷酸鹽合用,例如按焦磷酸鉀10%、焦磷酸鈉10%、聚磷酸鉀30%、聚磷酸鈉30%、偏磷酸鈉20%的配比製成火腿、香腸的粘結劑,通常用於防止水產罐頭產生鳥糞石、防止水果罐頭變色、提高冰淇淋膨脹度、咖啡原料的提取量、火腿、香腸的得率、增強魚肉持水性、改善面類品味及提高得率、防止乾酪老化等,為了使電鍍層光滑牢固,工業生產上電鍍液的配方往往很複雜。以前常用氰化物作絡合劑來配製電鍍液。但由於CN-有劇毒,對電鍍工人的健康損害很大,同時,排放含CN-的污水、廢氣也嚴重污染環境。因此現在電鍍主要使用無氰電鍍,而這種替代氰化物的絡合劑就是焦磷酸鉀。
焦磷酸鉀具有其他聚合磷酸鹽的所有性質,與焦磷酸鈉相像,但溶解度較大,能和鹼土金屬和重金屬離子發生螯合作用;能與硬水中的Ca2+、Mg2+形成穩定的絡合物從而軟化硬水、提高洗滌能力、清除污垢。還能在鐵、鉛、鋅、鋁等金屬表面形成一層保護膜;焦磷酸根離子(P2O74-)對於微細分散的固體具有很強的分散能力,能促進細微、微量物質的均一混合。高純低鐵型焦磷酸鉀具有穩定的pH緩衝能力,能長期保持溶液的pH值。

鑒別試驗


溶解性易溶於水,不溶於乙醇(OT-42)方法測定。
取1%試樣液1m1,加硝酸銀試液(TS-2l0)

含量分析


精確稱取試樣約600mg,溶於盛在400ml燒杯內的100ml水中,用鹽酸和pH計將溶液的pH值準確調整至3.8,再加12.5%硫酸鋅溶液(125g的ZnSO4·7H2O溶於水,稀釋至1000ml,過濾后,調節至pH3.8)50ml,放置2min。用0.1mol/L氫氧化鈉滴定遊離的酸至pH3.8。在接近終點時,每次添加氫氧化鈉后,均應等待沉澱的氫氧化鋅再溶解。每ml0.1mol/L氫氧化鈉相當於焦磷酸鉀(K4P2O7)16.52mg。

毒性


Adl0~70mg/kg(以磷計)。按FAO/WHO(1984年)規定用量:加工乾酪其總磷酸鹽9g/kg(以磷計);午餐肉3g/kg(以P2()5計);速凍小蝦或對蝦5g/kg(以P2()5計);熟肉末3g/kg(以無水物計)。

安全信息


危險品標誌:Xi
危險類別碼:36/37/38-36
安全說明:26-36-22
WGKGermany:2
RTECS號:JL673500

製備


生產方法一:中和煅燒法將食品級30%磷酸加入中和器,在攪拌下緩慢地加入食品級苛性鉀溶液進行中和反應,控制pH值在8.4為宜,把反應后的溶液加熱,並加入活性炭脫色,過濾除去不溶物,澄清濾液加熱至120~124℃進行蒸發濃縮,經冷卻至20℃以下析出結晶,離心分離,得到三水合磷酸氫二鉀,加熱至120~130℃脫去結晶水,變成無水磷酸氫二鉀,把它加入煅燒爐在500~600℃下進行煅燒聚合,經冷卻,製得食用焦磷酸鉀成品。其製得的焦磷酸鉀成品與0.1mol/L硝酸銀溶液反應時,以沒有正磷酸銀沉澱黃色出現為合格。
H3PO4+2KOH→K2HPO4+2H2O
2K2HPO4[△]→K4P2O7+H2O
生產方法二:將203kg氫氧化鉀打入溶解槽,加水配成48%的氫氧化鉀水溶液。將其打入反應釜中,在攪拌下緩慢滴加85%的磷酸進行成鹽反應。當磷酸滴加至100kg時,取1滴料液,加於白瓷板上,再加1滴水稀釋,用精密試紙測pH值。若pH值達到8.5~9.0時停止滴加磷酸。繼續攪拌0.5h,靜置,過濾除去雜質。將濾液移入蒸發鍋中濃縮,呈膠干狀態后,轉移到焦化爐中,在550~650℃下進行焦化處理。焦化2~3h后,取樣測終點(用1%的硝酸銀溶液進行檢查,直至無黃色的正磷酸銀出現)。反應完畢后,冷卻,結晶得成品。
生產方法三:中和煅燒法將配料比按1mol磷酸與2mol氫氧化鉀的比例用量,首先將30%磷酸加入中和器,在攪拌下緩慢地加入氫氧化鉀溶液進行中和反應,控制pH值在8.4為宜,將反應后的溶液加熱,並加入活性炭脫色,經過濾除去不溶物,再經蒸發濃縮,然後冷卻結晶,離心分離,得到磷酸氫二鉀(K2HPO4?3H2O),加熱至120~130℃脫去結晶水,變成無水磷酸氫二鉀,把它在500~600℃高溫下進行煅燒聚合約2~3h,經冷卻,製得焦磷酸鉀成品。其製得成品焦磷酸鉀與0.1mol/L硝酸銀溶液反應時,以沒有正磷酸銀黃色出現為合格。
H3P04+2KOH→K2FIPO4+2H2O
2K2HPO4[△]→K4P2O7+H2O

上游產品


磷酸、氫氧化鉀、碳酸鉀

技術要求


1.外觀:白色粉末或塊狀
2.工業焦磷酸鉀應符合表1要求(ZB/TG12006-88)
項目指標
優等品,一等品,合格品
焦磷酸鉀(K4P2O7)含量,%≥96.0,95.0,94.0
鐵(Fe)含量,%≤0.03,0.05,0.10
水不溶物含量,%≤0.10,0.20,0.25
PH值(1%水溶液)10.0-10.7
正磷酸鹽符合試驗
3.食品添加劑焦磷酸鉀應符合表2要求(FAO/WHO,1980)
項目指標
食品級
焦磷酸鉀(K4P2O7)含量,%≥95.0
灼燒失重含量%≤0.5
水不溶物含量,%≤0.2
砷(As)含量,%≤0.0003
重金屬(以Pb計)含量,%≤0.002
氟化物(以F計)含量,%≤0.001
鉛(以Pb計)含量,%≤0.001
4.電鍍用焦磷酸鉀應符合表3要求(HG/T3591-1999)
項目指標
焦磷酸鉀(K4P2O7)含量,%≥98.0
鐵(Fe)含量%≤0.01
水不溶物含量,%≤0.10
PH值(10g/L水溶液)10.5±0.5
鉛(以Pb計)含量,%≤0.003
赫爾槽試驗(DK≥10A/dm2下電鍍)合格

說明


K4P2O7·3H2O無色晶體或白色粉末。在空氣中有吸濕性。密度2.33。在180℃時失去二分子結晶水,300℃時失去全部結晶水。性質與焦磷酸鈉相像,但溶解度較大。溶於水,不溶於乙醇。用於鍍錫、染色、精製陶土等。由磷酸氫二鉀熔融失去水分子而製得。
CAS No.:7320-34-5

用途


用於無氰電鍍、染色、精製陶土等;
1.主要用於無氰電鍍,代替氰化鈉作為電鍍的絡合劑。也用作電鍍的前處理劑和焦磷酸電鍍液。配製衣料用洗滌劑組分、金屬表面清洗劑和瓶子洗凈劑組分、各種清潔劑的添加劑。用作陶瓷工業的黏土分散劑,顏料和染料的分散劑和緩衝劑。漂染工業用於除去水中的少量三價鐵離子,提高漂染質量。焦磷酸鉀亦是雙氧水優良的穩定劑。
2.在食品工業中用作乳化劑,組織改進劑,螯合劑,還用作面製品用鹼水的原料。多與其他縮合磷酸鹽合用,通常用於防止水產罐頭產生鳥糞石,防止水果罐頭變色;提高冰淇淋膨脹度,火腿、香腸的吸收率,磨碎魚肉的持水性;改善面類口味及提高消化率,防止乾酪老化等。
3.焦磷酸鉀也可用作鹼性化學鍍鎳的絡合劑以及用於配製洗滌劑。焦磷酸鹽也可用作鹼性電鍍鎳的絡合劑。

化學性質


焦磷酸鉀是白色粉末狀或塊狀的。相對密度2.534。熔點1109℃。溶於水,不溶於乙醇。水溶液呈鹼性。25℃時100g水中的溶解度為187g。濃度為1%的水溶液pH=10.2。焦磷酸鉀具有其他縮合磷酸鹽的所有性質。

安全說明


急救措施
食入:暫時不給進食任何食物,后請求醫療救助,不要催吐。如果誤食者意識尚且清醒,用牛奶和水給其漱口。
吸入:立即從現場至空氣新鮮。如果沒有呼吸,進行人工呼吸。如呼吸困難,給輸氧。獲得醫療救助。
皮膚:立即請求醫療救助立即大量的肥皂和水沖洗皮膚,脫去被污染的衣服和鞋子。衣物重新使用前應徹底清洗。
眼睛:立即沖洗眼睛用大量的水沖洗至少15分鐘,並不時提起上下眼瞼。獲得醫療救助。
處理:操作后徹底清洗。脫去被污染的衣服,清洗後方可重新使用。有足夠的通風條件下使用。減少灰塵生成和堆積。避免與眼睛,皮膚和衣物接觸。保持容器密閉。避免食入和吸入。
危害辨識
吸入:這種物質的毒理學性質沒有得到充分的調查。吸入的灰塵可能引起呼吸道刺激。能產生遲發性肺水腫。導致的粘膜和上呼吸道有刺激。
皮膚:造成皮膚刺激。
眼睛:引起眼睛刺激。可能會引起化學性結膜炎。
食入:可能引起胃腸道刺激癥狀,噁心,嘔吐和腹瀉。這種物質的毒理學性質沒有得到充分的調查。
危害:在發生火災時,刺激性和劇毒的氣體可能會產生熱分解或燃燒。
曝光控制/個人防護
個人防護:
眼睛:佩戴合適的防護眼鏡或化學安全護目鏡,OSHA的眼睛和面部防護條例29 CFR 1910.133或歐洲標準EN166。
皮膚:穿戴適當的防護手套,以防止皮膚接觸。
服裝:穿適當的防護服以防止皮膚接觸。
呼吸器:的呼吸保護計劃,以滿足OSHA 29 CFR 1910.134和ANSI Z88.2要求或歐洲標準EN 149必須遵循的工作條件時,保證呼吸器的使用。
暴露的影響:影響可能會延遲。
消防措施
滅火:在壓力需佩戴自給式呼吸器設備,MSHA/NIOSH(或同等學歷),和全身防護服。在發生火災時,刺激性和劇毒氣體,可能會產生由熱分解或燃燒。這種材料在足夠的數量和降低粒徑是能夠創建一個粉塵爆炸。
滅火劑:使用最合適的滅火劑。在用火水噴霧,化學乾粉,二氧化碳,或適當的泡沫的情況下。
意外泄漏處理措施
小泄漏/泄露:真空或清掃物,並將其放置到合適的處理容器中。馬上清理泄漏,使用適當的防護設備。避免產生塵土飛揚的條件。提供良好的通風。
穩定性和反應性
穩定性:在正常儲存和處理條件下,在密閉容器中在室溫穩定。
不相容性:強氧化劑,氨,鎂,鈉,鈣,防潮。
分解:膦氧化物,磷,刺激性和有毒的煙霧和氣體。
燃燒產物:在發生火災時,刺激性和劇毒的氣體可能會產生熱分解或燃燒。

安全術語

S26In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.不慎與眼睛接觸后,請立即用大量清水沖洗並徵求醫生意見。
S36Wear suitable protective clothing.穿戴適當的防護服。 

風險術語

R36/37/38Irritating to eyes, respiratory system and skin.刺激眼睛、呼吸系統和皮膚。