SODIUM TRIPOLYPHOSPHATE (STPP) - Na₅P₃O₁₀ - TQ - CN - 25kg - Tính chất hóa lý và ứng dụng của nó.

I. TÍNH CHẤT HÓA LÝ

1. Tính chất vật lý

• Công thức hóa học: Na₅P₃O₁₀
• Khối lượng phân tử: 367.86 g/mol
• Dạng tồn tại: Hai dạng tinh thể
  • Form I (Pha I): Nhiệt độ thấp, cấu trúc monoclinic
  • Form II (Pha II): Nhiệt độ cao (>417°C), cấu trúc hexagonal
• Màu sắc: Bột trắng hoặc hạt tinh thể trắng
• Tỷ trọng: 2.52 g/cm³
• Điểm nóng chảy: ~622°C
• Độ tan trong nước:
  • 20°C: ~14.5 g/100ml
  • 25°C: ~15 g/100ml
  • 100°C: ~32 g/100ml
• pH dung dịch 1%: 9.2-10.0 (kiềm yếu)

2. Tính chất hóa học

a) Thủy phân trong môi trường axit/kiềm:

Na₅P₃O₁₀ + 2H₂O → Na₃PO₄ + 2Na₂HPO₄

• Bền trong môi trường kiềm yếu
• Thủy phân chậm ở pH trung tính
• Thủy phân nhanh trong môi trường axit

b) Khả năng tạo phức (chelating):

• Liên kết mạnh với ion Ca²⁺, Mg²⁺ (độ cứng nước)
• Hằng số ổn định với Ca²⁺: log K ≈ 4.2
• Hằng số ổn định với Mg²⁺: log K ≈ 3.8

c) Khả năng đệm (buffering):

• Duy trì pH trong khoảng 9-10
• Chống sự thay đổi pH trong hệ thống

d) Khả năng phân tán (dispersing):

• Ngăn chặn kết tụ các hạt bẩn
• Làm mềm cặn canxi và magie

e) Khả năng nhũ hóa (emulsifying):

• Hỗ trợ tách dầu mỡ khỏi bề mặt

II. ỨNG DỤNG TRONG CÁC NGÀNH CÔNG NGHIỆP

1. NGÀNH SẢN XUẤT CHẤT TẨY RỬA (Lớn nhất)

A. Bột giặt gia dụng

Hàm lượng: 25-40%

Vai trò:

• Builder chính: Làm mềm nước cứng
• Tăng hiệu quả tẩy rửa của surfactant
• Phân tán bẩn, chống tái lắng
• Nhũ hóa dầu mỡ
• Đệm pH kiềm

Phối liệu tiêu biểu:

• STPP: 25-35%
• LAS/Surfactant: 10-15%
• Sodium sulfate: 20-30%
• Zeolite (nếu có): 5-15%
• CMC: 0.5-1%
• Enzyme, hương liệu, chất trắng: 2-5%

B. Bột giặt công nghiệp/thương mại

Hàm lượng: 30-45%

Đặc điểm:

• Nồng độ cao hơn cho công suất tẩy mạnh
• Xử lý vải bẩn nặng trong khách sạn, bệnh viện, nhà máy

C. Chất tẩy rửa lỏng

Hàm lượng: 1-8%

Vai trò:

• Builder hòa tan
• Ổn định pH
• Chống cặn

D. Chất tẩy rửa công nghiệp (kim loại, bề mặt cứng)

Hàm lượng: 10-30%

Ứng dụng:

• Tẩy rửa kim loại trước sơn/mạ
• Làm sạch thiết bị công nghiệp
• Tẩy dầu mỡ bề mặt

2. CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

Hàm lượng: 0.1-0.5% (theo quy định)

Ứng dụng:

A. Xử lý thịt, hải sản

• Hàm lượng: 0.3-0.5%
• Giữ nước trong sản phẩm
• Cải thiện độ mềm
• Tăng trọng lượng sản phẩm cuối

B. Chế biến pho mát

• Hàm lượng: 2-3% (tính theo trọng lượng pho mát)
• Nhũ hóa, tạo kết cấu mịn
• Điều chỉnh độ pH

C. Xử lý hải sản đông lạnh

• Hàm lượng: 0.1-0.3% (dung dịch ngâm)
• Giữ màu sắc
• Giảm protein loss
• Bảo vệ trong quá trình đông lạnh

Lưu ý: Mã số phụ gia thực phẩm E451

3. CÔNG NGHIỆP GỐM SỨ

Hàm lượng: 0.1-0.5% (tính theo khối lượng khô của bùn)

Vai trò:

• Chất dẻo hóa (deflocculant)
• Giảm độ nhớt bùn gốm
• Tăng khả năng đúc/tạo hình
• Phân tán hạt sét đều

Quy trình:

• Thêm STPP vào bùn sứ/gốm
• Giảm lượng nước cần thiết (từ 50% xuống 30-35%)
• Cải thiện độ bền sản phẩm

4. CÔNG NGHIỆP DA

Hàm lượng: 0.5-2% (dung dịch xử lý)

Ứng dụng:

A. Khử vôi (deliming)

• Loại bỏ canxi từ da sau quá trình ngâm vôi

B. Tẩy mỡ (degreasing)

• Hàm lượng: 1-2%
• Kết hợp với surfactant
• Loại bỏ dầu mỡ tự nhiên

C. Cải thiện độ mềm

• Tăng độ mềm mại của da thành phẩm

5. CÔNG NGHIỆP DẦU KHÍ

Hàm lượng: 0.5-5% (tùy ứng dụng)

Ứng dụng:

A. Bùn khoan (drilling mud)

• Hàm lượng: 0.5-2%
• Chất phân tán
• Điều chỉnh độ nhớt
• Ổn định bùn khoan

B. Chống cặn

• Ngăn lắng đọng muối khoáng trong đường ống

6. CÔNG NGHIỆP GIẤY

Hàm lượng: 0.1-1% (tính theo bột giấy)

Vai trò:

• Tẩy trắng bột giấy
• Phân tán sợi
• Khử màu mực (tái chế giấy)
• Làm mềm nước trong quy trình

7. XỬ LÝ NƯỚC

Hàm lượng: 1-10 ppm (tùy độ cứng)

Ứng dụng:

• Làm mềm nước công nghiệp
• Ngăn cặn trong nồi hơi
• Chống ăn mòn đường ống

8. CÔNG NGHIỆP SƠN - PHỦ

Hàm lượng: 0.5-2%

Vai trò:

• Chất phân tán sắc tố
• Ngăn kết tụ
• Cải thiện độ phủ

9. CÔNG NGHIỆP DỆT NHUỘM

Hàm lượng: 1-5 g/L (dung dịch xử lý)

Ứng dụng:

• Làm mềm nước nhuộm
• Cải thiện độ thấm màu
• Tẩy rửa vải thô

10. SẢN XUẤT PHÂN BÓN

Hàm lượng: 10-20% (trong công thức phân NPK)

Vai trò:

• Nguồn phospho dễ hòa tan
• Cải thiện cấu trúc phân hạt

III. BẢNG TỔNG HỢP TỶ LỆ SỬ DỤNG

IV. ƯU ĐIỂM VÀ HẠN CHẾ

Ưu điểm:

✓ Hiệu quả cao với giá thành hợp lý ✓ Đa chức năng (builder, dispersant, emulsifier) ✓ Bền trong điều kiện kiềm ✓ Dễ sản xuất và bảo quản

Hạn chế:

✗ Gây phú dưỡng (eutrophication) môi trường nước ✗ Bị hạn chế/cấm ở một số quốc gia (EU, Canada...) ✗ Thủy phân trong môi trường axit ✗ Kém hiệu quả ở nhiệt độ thấp so với các builder mới

V. XU HƯỚNG THAY THẾ

Do vấn đề môi trường, STPP đang được thay thế bởi:

• Zeolite 4A: Không gây phú dưỡng
• Sodium citrate: Sinh học phân hủy
• Sodium carbonate: Đơn giản, rẻ
• Polycarboxylates: Hiệu quả cao hơn

Lưu ý an toàn:

• Tránh hít bụi STPP
• Đeo găng tay khi xử lý
• Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát
• Tránh tiếp xúc với axit mạnh