سدیم تری پلی فسفات چیست؟ 12 کاربرد شگفت انگیز STPP

در این مقاله، از سری مقالات علمی سایت مهرادکو می پردازیم به بررسی سدیم تری پلی فسفات (STPP) و کاربردهای آن.

سدیم تری پلی فسفات چیست؟

• سدیم تری پلی فسفات یک پلیمر معدنی چند وجهی با فرمول شیمیایی  Na₅P₃O₁₀ است که به خوبی در آب حل می‌شود و در دماهای معمول به صورت جامدی بی رنگ یا سفید و بلورین می‌باشد. بلورهای آن معمولاً بصورت بلورهای شفاف یا نیمه شفاف هستند و ممکن است در شرایط خاصی دارای رنگ باشند.
• سدیم تری‌پلی‌فسفات یک ترکیب شیمیایی پایدار است که در شرایط مختلف محیطی تغییرات اندکی در ویژگی‌های خود نشان می‌دهد و سمیت ناچیزی دارد اما خاصیت قلیایی بسیار شدید زنجیره فسفاته آن در خنثی کردن محلول‌های اسیدی و بافری نمودن محیط می‌تواند موثر باشد. این زنجیره به حدی قلیایی است که به راحتی با کاتیون‌های فلزی به ویژه فلزات قلیایی و قلیایی خاکی مانند یون‌های کلسیم ⁺Ca² و منیزیم ⁺Mg² موجود در آب پیوند می‌دهد و مانند عامل کیلیت‌ساز عمل می‌کند.
• سدیم تری پلی فسفات در دو گرید غذايی و صنعتی با مشخصات متفاوت تولید می‌شود و بیشتر به دو صورت پودر نرم با مش بین ۱۰۰ تا ۲۰۰ و گرانول در بازار وجود دارد.
• نمک سدیم پلی فسفات، پنتا آنیون است که پایه ترکیب آن اسید تری فسفریک است. این ماده در مقیاس وسیعی تولید و به عنوان ماده اصلی بسیاری از محصولات صنعتی به ویژه مواد شوینده استفاده می‌شود.
• سایر خواص عملکردی سدیم تری پلی فسفات:

1. اثر سوسپانسیونی
2. ضد اکسیداسیونی
3. ژلاتینه شدن
4. اثر امولسیونی، پاکیزگی و دیسپرس کنندگی: چرک و لکه ها عموما شامل پروتئین ها، چربی ها، گرد و غبار و خاک می باشد. STPP موجب افزایش انحلال پذیری پروتئین ها، امولسیون کنندگی چربی ها و دیسپرس کردن مواد جامد می شود.
5. کاتالیزور دربرخی فرآیندهای شیمیایی در تولید مواد آلی و تسریع فرآیندهای پلیمریزاسیون
6. مبدل یونی است: می تواند کمپلکس های محلول Na3MP3O10 (M یک یون فلزی است) با یون های کلسیم، منیزیم و آهن در آب تشکیل دهد که از نمک های سخت کلسیم و منیزیم محافظت می‌کند و از تشکیل فلس های کلسیم و منیزیم جلوگیری می کند. علاوه بر این، به دلیل اثر سطحی فعال و اثر بافری قوی می تواند به عنوان یک بازدارنده خوردگی نیز عمل کند.

   

   

12 کاربرد شگفت انگیز سدیم تری پلی فسفات:

1. مواد شوینده:

• یکی از مصارف عمده این ماده در کارخانه های تولید مواد شوینده و جزء اصلی مواد شوینده است.
• سدیم تری‌پلی‌فسفات به عنوان یک عامل نرم‌کننده آب در ترکیبات مواد شوینده مانند مایع ظرفشویی و سایر شوینده ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• این ترکیب کمک می‌کند تا مواد شوینده بهتر در آب حل شود و توانایی مواد مختلف موجود در مواد شوینده را برای نفوذ عمیق تر به الیاف لباس (و همچنین سایر سطوح و موادی که باید تمیز شوند) را بهبود می بخشد و به ایجاد کف و حباب کردن کمک می کند. 
• STPP در شوینده های خانگی و صنعتی پودری، مایع، ژل، قرص و… استفاده می شود. این ماده یک بیلدر مهم در مواد شوینده به حساب می آید و می تواند سبب حفظ خاصیت قلیایی مواد شوینده (برای از بین بردن خاک ها و چربی ها)، محافظت از ماشین های لباسشویی در برابر خوردگی شود.

2. صنایع غذایی:

• گرید غذایی (Food Grade) سدیم تری پلی فسفات ویژگی های متفاوتی با گرید صنعتی آن دارد.
• در تولید برخی از محصولات غذایی مانند آب‌میوه‌، مرباها و گوشت، گرید غذایی سدیم تری‌پلی‌فسفات به عنوان یک ماده افزودنی به جای نیتریت های سمی به کار می‌رود.
• این ماده ظاهری تازه به گوشت و غذاهای دریایی می دهد و در عین حال سرعت فساد را کاهش می دهد.
• سدیم تری پلی فسفات به حفظ رنگ طبیعی گوشت و ماهی کمک می کند و بافت آنها را بهبود می بخشد. این امر با بهبود ظرفیت نگهداری آب محصولات حیوانی و در نتیجه کاهش سرعت خشک شدن آنها انجام می شود. این ویژگی باعث افزایش پایداری و عمر مفید این محصولات می‌شود.

3. کاغذ و چرم:

• در تولید کاغذ، سدیم تری‌پلی‌فسفات به عنوان یک ماده پایدارکننده و عامل مقاومت در برابر آلودگی روغن به کار می‌رود.

  آلودگی روغن در صنعت کاغذسازی به مواد روغنی اطلاق می‌شود که ممکن است به‌طور ناخواسته وارد فرآیند تولید کاغذ شوند. این مواد روغنی ممکن است از منابع مختلفی مانند دستگاه‌ها و ماشین‌آلات خارج شده یا به عنوان یک قسمت از مواد خام کاغذ (مثل سلولز) به وجود بیایند. ورود آلودگی‌های روغنی به کاغذ می‌تواند خصوصیات فیزیکی و شیمیایی کاغذ را تحت تأثیر قرار دهد و ممکن است منجر به کاهش کیفیت و قابلیت ارتقاء خواص مکانیکی کاغذ شود.

• استفاده از سدیم تری‌پلی‌فسفات به عنوان ماده پایدارکننده و مقاوم کننده در برابر آلودگی روغن در فرآیند کاغذسازی به منظور کاهش و جلوگیری از ورود روغن به کاغذ تولیدی است. به عنوان نمونه، آلودگی روغن ممکن است باعث کاهش خاصیت چسبندگی و پذیرش جوهر در کاغذ گردد. بنابراین، استفاده از موادی مانند سدیم تری‌پلی‌فسفات می‌تواند در حفظ کیفیت کاغذ و جلوگیری از ورود آلودگی‌های غیرمطلوب به فرآیند تولید کاغذ مؤثر باشد.

• این ترکیب کمک می‌کند تا کاغذ پایدارتر با خاصیت‌های مکانیکی مناسب مثل مقاومت به آب و رطوبت تولید شود. همچنین، ممکن است سدیم تری‌پلی‌فسفات به عنوان یک ماده آب‌نرم‌کننده نیز وارد چرخه های فرآیند تولید شود تا از تشکیل رسوب‌ها در دستگاه ها جلوگیری کند و به بهبود عملکرد ماشین‌آلات و افزایش عمر ابزارها کمک کند.
• تری پلی فسفات سدیم به عنوان یک عامل برنزه کننده چرم نیز به کار می‌رود و می تواند به تولیدکنندگان کمک کند که رنگ مناسب را روی محصولشان اعمال کنند.

4. صنعت نفت و گاز و پتروشیمی:
   در فرآیندهای استخراج و پالایش نفت، سدیم تری‌پلی‌فسفات به عنوان یک ماده فعال سطح‌ یا سورفاکتانت مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ویژگی می‌تواند به بهبود خواص سطحی مواد شیمیایی مانند دیسپرسانت‌ها (موادی که کمک به پخش یا توزیع یکدیگر در یک محیط مایع می‌کنند) کمک کند. سایر کاربردها در این زمینه شامل موارد زیر است:

• کاهش تشکیل رسوب در بویلرها:
  STPP معمولاً به عنوان یک ماده ضد رسوب در آب در بویلرها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در نیروگاه ها و بویلرها، آب مورد استفاده برای تولید بخار ممکن است مقدار زیادی از املاح را شامل شود. STPP می‌تواند از تشکیل رسوبات معدنی مانند کلسیم و منیزیم جلوگیری کرده و به عنوان یک ماده نرم‌کننده آب عمل کند.
• حفاظت از تجهیزات:
  در بخش‌هایی از نیروگاه ها و پتروشیمی که تجهیزات حساس به رسوبات هستند، استفاده از STPP می‌تواند با جلوگیری از تشکیل رسوب از خرابی دستگاه‌ها جلوگیری کند. بنابراین این ترکیب می‌تواند در حفظ کارایی و عمر مفید تجهیزات موثر باشد.
• کاهش فرسایش:
  STPPمی‌تواند به عنوان یک ماده کاهنده فرسایش در سیستم‌های لوله‌کشی و تجهیزات مورد استفاده در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی عمل کند. این ویژگی می‌تواند به حفاظت از لوله‌ها و تجهیزات در برابر فرسایش و خوردگی کمک کند.
• کاهش پدیده‌های فومزایی:
  STPP به عنوان یک ماده کاهنده فوم نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در برخی از عملیات های پتروشیمی و تولید انرژی، پدیده فومزایی ممکن است منجر به ایجاد مشکلاتی شود. استفاده از STPP می‌تواند این مشکل را کاهش دهد.
• کمک به پروسه‌های شستشو:
  در تمیز کردن و شستشوی تجهیزات و سطوح در صنایع مختلف، STPP به عنوان یک ماده شیمیایی تمیزکننده موثر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

  

5. آب و فاضلاب:

• ماده نرم‌کننده آب:
  در مراحل پردازش آب صنعتی، STPP به عنوان ماده نرم‌کننده آب مورد استفاده قرار می‌گیرد تا از سختی آب و تشکیل رسوبات جلوگیری شود.
• ضد رسوبات:
  STPPبه عنوان یک ماده آب‌شویی و ضد رسوب در تصفیه آب و فاضلاب استفاده می‌شود، جهت جلوگیری از تشکیل رسوبات معدنی مانند کلسیم و منیزیم در سیستم‌های آب.
• کاهنده فوم:
  این ترکیب به عنوان یک ماده کاهنده فوم در فرآیندهای تصفیه فاضلاب استفاده می‌شود جهت کمک به کنترل پدیده‌های فومزایی و بهبود عملکرد سیستم.
• کنترل آلودگی:
  STPP ممکن است در تصفیه آب و فاضلاب به عنوان یک عامل مهار آلودگی عمل کند، با ایجاد ترکیبات پایدار با عناصر سنگین و حذف آنها از آب.
• کمک به پروسه‌های شیمیایی:
  STPP در فرآیندهای شیمیایی مرتبط با تصفیه آب و فاضلاب می‌تواند به بهبود انتقال رنگ، کنترل pH و کاهش اندازه ذرات کمک کند.
  
  6. صنعت نساجی:
• نرم‌کننده آب:
  STPPبه عنوان یک ماده نرم‌کننده آب در فرآیندهای نساجی استفاده می‌شود. این ترکیب کمک می‌کند تا سختی آب کاهش یابد و از تشکیل رسوبات جلوگیری شود، تا بهترین شرایط برای پردازش و رنگ‌برداری بافت‌ها فراهم شود؛ چون بر رنگ و بافت پارچه‌ها تأثیر می‌گذارد.
• ضد اکسیداسیون:
  STPPمی‌تواند به عنوان یک ماده ضد اکسید در فرآیندهای نساجی استفاده شود، که به حفاظت از الیاف پارچه در برابر اکسیداسیون کمک می‌کند.
• رنگرزی و پردازش الیاف:
  در فرآیندهای رنگرزی و پردازش پارچه، STPP به عنوان ماده کمکی به کنترل pH و بهبود انتقال رنگ از محلول به الیاف پارچه کمک می‌کند.
• کاهش فرسایش:
  STPPبه عنوان یک ماده کاهنده فرسایش در فرآیندهای نساجی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده می‌تواند به حفاظت از الیاف پارچه در برابر فرسایش و خوردگی کمک کند.
• کنترل خواص فیزیکی:
  با استفاده از STPP، می‌توان به کنترل خواص فیزیکی پارچه‌ها، مانند استحکام و انعطاف‌پذیری، کمک کرد و کیفیت نهایی محصول را بهبود بخشید.
• ضد اندازه‌گیری:
  STPP ممکن است در پروسه‌های نساجی به عنوان ماده ضد اندازه‌گیری (anti-scaling) مورد استفاده قرار گیرد تا از تشکیل رسوبات و افت کیفیت آب در تجهیزات جلوگیری کند.
  
  7. داروسازی:
  در تولید برخی از داروها، سدیم تری‌پلی‌فسفات به عنوان یک ماده حاجب (Emulsifier) و استابیلایزر (Stabilizer)، تنظیم‌کننده pH، پایدارکننده، و افزایش دهنده حلالیت داروها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در کل، امولسیفایرها به مخلوط کردن دو مایع با یکدیگر کمک کرده و استابیلایزرها به پایداری و حفظ یکنواختی مواد کمک می‌کنند. STPP به استحکام و پایداری فرمولاسیون‌های دارویی کمک می‌کند و در کنترل خواص فیزیکی و پایداری داروها نقش داشته دارد. همچنین، می‌تواند به عنوان ضد اکسیدان و ماده نرم‌کننده آب در فرآیندهای داروسازی مؤثر باشد و در بهبود حلالیت داروها نیز نقش داشته باشد.

8. محصولات بهداشتی و آرایشی:
   در تولید محصولات بهداشتی مانند صابون و شامپو، سدیم تری‌پلی‌فسفات به عنوان یک ماده افزودنی به کار می‌رود تا خواص نرم‌کنندگی و پاک‌کنندگی افزایش یابد. این ماده برای تنظیم مقدار pH بافر صابون های مایع مورد استفاده قرار می‌گیرد.
   در کرم های ضدآفتاب و برخی کرم پودر‌ها، سدیم تری‌پلی‌فسفات به عنوان یک ماده ضدآفتاب مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ویژگی باعث افزایش حداکثر جذب اشعه فرابنفش و محافظت بهتر پوست می‌شود. در ترکیبات لاک، STPP می‌تواند به عنوان یک تنظیم کننده ویسکوزیته (viscosity modifier) عمل کند و ویژگی‌های مورد نظر در خصوص تراکم را فراهم آورد.

   

9. رنگ و رزین:
   سدیم تری‌پلی‌فسفات در صنایع رنگ و رزین به عنوان افزودنی، کاتالیزور، ماده پایدارکننده، و کنترل‌کننده خواص مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ترکیب ممکن است فرآیندهای پلیمریزاسیون را تسهیل دهد و خواص مکانیکی و حرارتی رزین‌ها را بهبود بخشد. همچنین می‌تواند به کنترل خواص نهایی رزین‌ها و جلوگیری از اکسیداسیون و تغییرات زودرس کمک کند. استفاده از این ترکیب بستگی به نیازهای خاص هر فرآیند و نوع رزین دارد.

10. کشاورزی:
    در برخی از محصولات کشاورزی مانند کودها و سموم، سدیم تری‌پلی‌فسفات به عنوان یک جاذب یون مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ویژگی به بهبود بازدهی کودها و کنترل بهتر آلودگی‌های محیطی کمک می‌کند. سایر کاربردهای متنوع STPP (سدیم تری‌پلی‌فسفات) در کشاورزی:

• کودهای فسفاته:
  STPPبه عنوان یک منبع فسفر در ترکیبات کودهای مورد استفاده در کشاورزی قرار می‌گیرد. این ترکیب می‌تواند به تأمین فسفر در گیاهان کمک کرده و رشد و توسعه آنها را بهبود بخشد.
• پایدارسازی کودها:
  در ترکیب کودها، STPP به عنوان یک پایدارساز و ماده کمکی در حفظ خواص کودها نقش دارد. این کاربرد می‌تواند به افت تجزیه و تحلیل کودها در مدت زمان طولانی کمک کند.
• محافظت از نمکهای آب:
  STPP می‌تواند در خاکهای با افت سطح pH کمک کند و از انجماد و تشکیل نمکهای مضر در خاک جلوگیری کند.
• کنترل pH:
  در برخی از موارد، STPP به عنوان یک ماده کنترل کننده pH در خاک مورد استفاده قرار می‌گیرد تا میزان اسیدی یا بازی خاک را تنظیم کرده و شرایط مناسبی برای رشد گیاهان فراهم کند.
• ضد رسوبات در آب آبیاری:
  در سیستم‌های آبیاری،STPP ممکن است به عنوان یک ماده ضد رسوب به کنترل تشکیل رسوبات در خطوط و تجهیزات آبیاری کمک کند.
• فرآوری محصولات کشاورزی:
  STPP می‌تواند در فرآیندهای فرآوری محصولات کشاورزی، مانند حفظ و نگهداری و تازه‌نگه داشتن میوه‌ها و سبزیجات، به کنترل برخی از فرایندهای شیمیایی مرتبط با فساد مواد غذایی کمک کند.
  
  11. نانوتکنولوژی:

• سدیم تری‌پلی‌فسفات ممکن است در تولید نانوذرات به عنوان یک عامل پایدارکننده و مستحکم‌کننده مورد استفاده قرار گیرد.
• این ترکیب می‌تواند در تولید نانوذرات مورد استفاده در صنایع مختلف نظیر الکترونیک، علوم زیستی و مواد پیشرفته به کار رود.
• مثلا در صنایع باتری‌سازی و سلول‌های خورشیدی، سدیم تری‌پلی‌فسفات ممکن است به عنوان یک الکترولیت مورد استفاده قرار گیرد.
• این ترکیب با ایجاد یون‌های موجب تسهیل جابه‌جایی الکترون‌ها در ساختار الکترولیت، به بهبود کارایی این سلول‌ها کمک می‌کند.
  
  12. کاشی و سرامیک:
  سدیم تری پلی فسفات STPP در صنایع کاشی و سرامیک به عنوان روانساز استفاده می‌شود که در واقع از طریق کاهش ویسکوزیته لعاب ها تا یک حد خاصی و پخش کردن خاک رس به طور مساوی مورد استفاده قرار می گیرد.

  

1. چرا از STPP یا سدیم تری پلی فسفات در مواد شوینده استفاده می‌شود؟
   پاسخ: به علت اثر گذاری به عنوان کلات بر یون های فلزات سنگین:
   فلزات سنگین موجود در آب شست و شو، از جمله کلسیم و منیزیم، موجب ترکیب کردن مولکول های شوینده و ایجاد نمک فلزی نامحلول می شود. در نتیجه قابلیت شست و شو کاهش و یا به طور کامل متوقف می گردد. بنابراین لازم است از یک عامل کلاته استفاده شود.
   

   این عامل کلاته موجب می شود تا یون های فلزی به مواد بی خطر برای شوینده ها تبدیل شوند. سدیم تری پلی فسفات یک عامل کلاته کننده ی قوی برای یون های فلزی به حساب می آید و می تواند آن‌ها را از فرایند شست و شو حذف نماید. وجود فلزات سنگین در لکه ها نیز طی فرایند شست و شو مانع از کف کردن ماده ی شوینده می شود. STPP با کلاته کردن این فلزات می تواند سبب کف نمودن صابون و سایر شوینده های مورد استفاده شود.

2.  اثر گذاری سدیم تری پلی فسفات بر آب سخت چگونه است؟
   پاسخ: تری پلی فسفات سدیم  یک بیلدر به حساب می آید. بیلدر موجود در مواد شوینده سبب حذف یون های فلزات سنگین موجود می شود. برخی از بیلدرها همچنین از تشکیل رسوب نمک های کلسیم و منیزیم بر روی پارچه ها پس از شست و شو جلوگیری می کنند.
   این خاصیت فسفاتها (از جمله تری فسفات) برای رسوب یون های فلزی در فرایند های تصفیه فاضلاب ها استفاده می شود که در آن فسفات ها با تشکیل رسوب شیمیایی (نمک های آهن یا آلومینیوم و…) از بین می روند.
3. pH سدیم تری پلی فسفات چند است؟
   پاسخ: این ماده دارای pH بافر قلیایی در حدود 9.4 می باشد که می تواند به راحتی لکه های اسیدی را نابود سازد.
4. برای خرید سدیم تری پلی فسفات (STPP) چگونه اقدام کنیم؟ قیمت سدیم تری پلی فسفات چقدر است؟
   پاسخ: برای خرید سدیم تری پلی فسفات STPP در کیفیتی مطابق با استانداردها و قیمت رقابتی با شرکت مهراد تجارت میلان در تماس باشید. 
   شرکت مَهرادکو از سال ۱۳۹۳ تا کنون به عنوان تامین کننده ی سدیم تری پلی فسفات با کارخانجات و صنایع مختلف همکاری داشته است و این محصول را با دو برند سدیم تری پلی فسفات سبک  ساندیا چین ( STPP Light) و سدیم تری پلی فسفات سبک چین (STPP) در کیسه های 25 کیلویی تحویل درب انبار شورآباد تهران عرضه می کند.

منابع:

fa.wikipedia.org
sciencing.com
sciencedirect.com