偏磷酸鈉是一種無(wú)機(jī)化合物，分子式為(NaPO3)n。是一種由二個(gè)螺旋形方向相反，軸線(xiàn)公用的長(zhǎng)鏈偏磷酸鹽組成的有機(jī)高分子化合物量聚磷酸鈉。Na2O/五氧化二磷比約為1.0。為無(wú)色透明結(jié)晶或白色粉末。在空氣中易吸濕。溶于水和無(wú)機(jī)酸，水溶液呈堿性，不溶于乙醇及有機(jī)溶劑。可由磷酸二氫鈉高溫熔融聚合而得。用于鍋爐水的軟化及對(duì)某些重金屬離子的分離提純。食品級(jí)偏磷酸鈉可用作食品乳化劑、螯合劑及組織改良劑。
性狀
1.其外觀(guān)呈無(wú)色玻璃狀透明結(jié)晶、白色片狀或粉末。
2.一種由兩個(gè)螺旋形方向相反，軸線(xiàn)公用的長(zhǎng)鏈偏磷酸鹽(NaPO3)組成的有機(jī)高分子化合物量聚磷酸鈉。Na2O/五氧化二磷比約為1.0。
3.幾乎不溶于水。溶于無(wú)機(jī)酸及氯化鉀和氯化銨(不包括氯化鈉)溶液。
4.在水中配制成(1：3)的漿液，pH值約6.
5.毒性：
(1).ADI 0～70mg/kg(以P2O5計(jì)；FAO/WHO，2001)。
(2).GRAS(美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局，§182.6769，2000)。
(3).LD50 830mg/kg（小鼠，腹腔）。
儲(chǔ)存
密封干燥保存。
用途
本品主要可作乳化劑；螯合劑；組織改良劑。
制備方法
由磷酸二氫鈉于約250℃下熔融聚合而得。
鑒別試驗(yàn)
1.取細(xì)粉狀試樣約1g，在劇烈攪拌下緩慢加于100mL5%氯化鉀溶液中，應(yīng)形成凝膠狀物質(zhì)。
2.取試樣50.mg，與10ml硝酸和50ml水混勻，沸煮約30min，冷卻，其鈉試驗(yàn)(信息技術(shù)28)和磷酸鹽試驗(yàn)(IT－26)均呈陽(yáng)性。
含量分析
精確稱(chēng)取試樣約800mg，移入一500ml容量瓶中，加水100ml和硝酸25ml，在加熱板上煮沸10min。冷卻后用水定容后混勻。吸移此溶液20.0ml于500ml錐形燒瓶中，加水100ml，加熱至恰好沸騰。在攪拌下加喹鉬檸酮試液(TS－202)50ml，蓋上表面皿，在通風(fēng)良好的櫥內(nèi)煮沸1min。在不斷攪拌下冷卻至室溫，并經(jīng)一已恒重的古氏坩堝(或中等孔隙度的多孔玻璃坩堝)過(guò)濾。用水洗滌5次每次25ml。于約225℃下干燥30min，冷卻后稱(chēng)重。每毫克沉淀相當(dāng)于五氧化二磷(P205)32.074μg。
質(zhì)量指標(biāo)分析
1.：用稀鹽酸試液(TS－117)配制1g/15rnl試樣液，然后按GT－3方法測(cè)定。
2.：取試樣1g溶于5mL1：1稀鹽酸中作為試樣液，按GT－15方法測(cè)定，用0.1ml氟標(biāo)準(zhǔn)液。
3.重金屬：取試樣2g與稀鹽酸試液(TS－117)25ml一起溫?zé)幔敛辉偃芙猓盟♂屩?5ml，必要時(shí)過(guò)濾，以此作為試樣液。按GT－16方法測(cè)定。對(duì)照液(溶液A)的鉛離子量取20μg。
物化性質(zhì)
熔點(diǎn)：600oC
儲(chǔ)存條件：庫(kù)房通風(fēng)低溫干燥，與H發(fā)孔劑、堿類(lèi)分開(kāi)存放。
穩(wěn)定性反應(yīng)性
穩(wěn)定性：正常環(huán)境溫度下儲(chǔ)存和使用，本品穩(wěn)定。
避免接觸的條件：靜電放電、熱、潮濕等。
禁配物：強(qiáng)氧化物，強(qiáng)酸，強(qiáng)堿。
抑制機(jī)理
方解石是大多數(shù)氧化礦石的重要脈石礦物，它的存在直接影響有用礦物的浮選。白鎢礦和黑鎢礦同時(shí)有效浮選及鎢礦物與含鈣脈石礦物的浮選分離一直是選礦的技術(shù)難題；對(duì)于脈石以含鈣礦物為主的氧化鉛鋅礦石，用傳統(tǒng)的硫化法浮選存在許多不能滿(mǎn)意解決的復(fù)雜問(wèn)題；由于結(jié)構(gòu)中含有相同的金屬鈣離子，從方解石中優(yōu)先浮選螢石存在很多問(wèn)題。
六偏磷酸鈉是典型的無(wú)機(jī)化合物調(diào)整劑，用途很廣。在浮選過(guò)程中常用作抑制劑，例如在一水硬鋁石和高嶺石的浮選分離中，六偏磷酸鈉在低用量條件下，對(duì)高嶺石的抑制作用大于對(duì)一水硬鋁石的，可實(shí)現(xiàn)鋁礬土的正浮選脫硅；而在高用量的條件下，六偏磷酸鈉對(duì)一水硬鋁石的抑制作用很強(qiáng)，對(duì)高嶺石的抑制作用與低用量條件相比沒(méi)有明顯變化，從而可以實(shí)現(xiàn)鋁土礦的反浮選脫硅；譚欣和李長(zhǎng)根以新研制的氧化礦浮選螯合型捕收劑CF為核心，用六偏磷酸鈉和硅酸鈉作為方解石、白云石等的選擇性抑制劑，在常溫條件下自然pH礦漿中成功實(shí)現(xiàn)了氧化鉛鋅礦物和含鈣、鎂、鐵、硅礦物的分離，并取得良好的指標(biāo)。六偏磷酸鈉還可用作分散劑，陳建華等針對(duì)云南蘭坪氧化鉛礦石嵌布粒度較細(xì)、含泥較高的特點(diǎn)，采用大量六偏磷酸鈉作為礦泥分散劑來(lái)消除礦泥的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明，在不脫泥的情況下，采用一次粗選、一次精選和一次掃選的流程，鉛精礦品位可以達(dá)到64.35%，鉛浮選回收率達(dá)到89.06%；王毓華等利用沉降試驗(yàn)考察了六偏磷酸鈉對(duì)一水硬鋁石、高嶺石、伊來(lái)石和葉蠟石分散行為的規(guī)律，分析了六偏磷酸鈉提高4種鋁硅酸鹽礦物分散性的作用機(jī)理，并發(fā)現(xiàn)六偏磷酸鈉的分散效果要比焦磷酸鈉和磷酸鈉的好。
雖然六偏磷酸鈉在浮選中是一種重要的調(diào)整劑，但關(guān)于其與礦物作用的機(jī)理研究并不是很多。王德燕和戈保梁認(rèn)為六偏磷酸鈉對(duì)蛇紋石礦泥的抑制作用來(lái)自以下幾個(gè)方面：
（1）六偏磷酸鈉生成Na4P6O182?離子吸附于蛇紋石表面并生成穩(wěn)定的親水配位化合物；
（2）六偏磷酸鈉吸附在蛇紋石表面會(huì)使礦物表面電負(fù)性增強(qiáng)，使得礦物難以附著在帶電的氣泡上；
（3）六偏磷酸鈉的吸附還使蛇紋石水化作用得到加強(qiáng)，而對(duì)陰離子的吸附減弱。
張國(guó)范等認(rèn)為，六偏磷酸鈉和捕收劑油酸鈉在礦物表面存在競(jìng)爭(zhēng)吸附，六偏磷酸鈉的存在影響了油酸鈉在一水硬鋁石和高嶺石表面的吸附。胡岳華等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，六偏磷酸鈉與礦物表面上的Al元素絡(luò)合，對(duì)一水硬鋁石完全罩蓋而產(chǎn)生抑制作用，對(duì)高嶺石的部分吸附使得陽(yáng)離子捕收劑可以柵欄吸附而使高嶺石礦物表面疏水被浮。丁浩等通過(guò)金紅石與石榴石浮選分離研究發(fā)現(xiàn)，六偏磷酸鈉對(duì)石榴石的抑制作用存在兩種機(jī)理：
（1）(NaPO3）6與石榴石表面Fe2+發(fā)生化學(xué)鍵合導(dǎo)致其牢固吸附而使石榴石表面強(qiáng)烈親水；
（2）(NaPO3）6選擇性溶解石榴石表面Ca2+導(dǎo)致石榴石與捕收劑作用的表面活性質(zhì)點(diǎn)減少。本文作者同過(guò)浮選試驗(yàn)、紅外光譜、吸附量測(cè)試、動(dòng)電位測(cè)試等技術(shù)和方法，就六偏磷酸鈉對(duì)方解石表面性質(zhì)的影響進(jìn)行研究，為發(fā)展高效含鈣礦物抑制方法提供基礎(chǔ)。
實(shí)驗(yàn)
1、原料與試劑
(1）礦樣
方解石取自長(zhǎng)沙礦石粉廠(chǎng)，塊礦經(jīng)手碎手選后用瓷球磨細(xì)并篩分至粒徑小于0.15mm，化學(xué)分析與X射線(xiàn)衍射分析均表明其純度在95%以上。
(2）試劑
油酸鈉，化學(xué)純，相對(duì)分子質(zhì)量304.45；六偏磷酸鈉(NaPO3）6，分析純，相對(duì)分子質(zhì)量611.77；無(wú)水碳酸鈉，分析純，相對(duì)分子質(zhì)量105.99；氫氧化鈉，分析純，相對(duì)分子質(zhì)量40。試驗(yàn)用水為一次蒸餾水。
2、實(shí)驗(yàn)方法
（1）浮選試驗(yàn)
稱(chēng)取2g粒徑小于0.15mm方解石礦樣加入到掛槽浮選機(jī)中，加適量蒸餾水，攪拌，用Na2CO3溶液調(diào)pH值，攪拌時(shí)間為3min；六偏磷酸鈉為調(diào)整劑，攪拌時(shí)間為4min；油酸鈉為捕收劑，攪拌時(shí)間4min；刮泡時(shí)間為4min。泡沫產(chǎn)品過(guò)濾，干燥，稱(chēng)量。
（2）ICP光譜儀元素分析
六偏磷酸鈉在方解石表面吸附量的測(cè)定：稱(chēng)取2g粒徑小于0.15mm礦樣，加到掛槽浮選機(jī)中，加入40mL蒸餾水，用Na2CO3溶液調(diào)pH值，再加入六偏磷酸鈉，攪拌30min；將調(diào)好的礦漿放入離心機(jī)中離心，取上層清夜，利用ICP光譜儀對(duì)其進(jìn)行元素分析，得到殘余液P的含量，差減即可得到吸附在方解石表面六偏磷酸鈉的含量。
方解石表面鈣離子溶解量的測(cè)定：稱(chēng)取2g粒徑小于0.15mm礦樣，加到掛槽浮選機(jī)中，加入40mL蒸餾水，用Na2CO3溶液調(diào)pH，再加入六偏磷酸鈉，攪拌30 min；將調(diào)好的礦漿放入離心機(jī)中離心，取上層清夜，利用ICP光譜儀對(duì)其進(jìn)行元素分析，可得到殘余液鈣離子的含量，即在六偏磷酸鈉作用下方解石表面鈣離子溶解量。
（3）紅外光譜分析
將粒徑小于0.15mm的純礦物用瑪瑙研缽研磨至粒徑小于5μm，稱(chēng)取2g，加到掛槽浮選機(jī)中，加入40mL蒸餾水，調(diào)節(jié)pH，加入一定量的六偏磷酸鈉，攪拌30min，濾去上層清液，取下層礦物，干燥，送樣分析。另方解石純礦物和六偏磷酸鈉藥劑也做紅外光譜分析。
（4）動(dòng)電位測(cè)定
將粒徑小于0.15mm的純礦物樣用瑪瑙研缽研磨至粒徑小于5μm，配成0.01%的礦漿，在磁力攪拌器上攪拌5min，測(cè)定礦漿pH值，取上述樣品加入樣品池，在Zetaplus電勢(shì)測(cè)定儀上測(cè)量藥劑作用前后礦樣的動(dòng)電位
結(jié)論
（1）浮選試驗(yàn)結(jié)果表明，六偏磷酸鈉則對(duì)方解石有著良好的抑制作用。
（2）紅外光譜分析和吸附量測(cè)試均表明，六偏磷酸鈉不是在方解石表面形成吸附物來(lái)實(shí)現(xiàn)抑制的。方解石表面鈣離子溶解量測(cè)試結(jié)果進(jìn)一步表明，六偏磷酸鈉能溶解方解石表面的Ca2?，即能去掉方解石表面活性點(diǎn)，從而使油酸鈉分子結(jié)構(gòu)中的陰離子活性基團(tuán)難以在方解石表面吸附，因此實(shí)現(xiàn)方解石的抑制。
（3）動(dòng)電位測(cè)試從另外一個(gè)方面證明了六偏磷酸鈉溶解了方解石表面的活性點(diǎn)Ca2+，從而導(dǎo)致方解石表面動(dòng)電位顯著下降。
參考資料 >
LookChem：偏磷酸鈉.www.lookchem.com.2012-08-09