Natrijev heksametafosfat | SHMP 68915-31-1

Što je natrijev heksametafosfat?

Natrijev heksametafosfat također je poznat pod svojim sinonimima Grahamova sol Tech Grade. To je kemijski spoj s CAS brojem 10124-56-8. Obično je bijeli prah ili granule koje se lako otapaju u vodi. Ovo je spoj sastavljen od nekoliko fosfatnih skupina koje su međusobno povezane u ponavljajućem obrascu. Njegova molekularna struktura sastoji se od lanca od šest fosfatnih jedinica. Obično se miješa s organoglinom kao sredstvom za disperziju. Sprječava lijepljenje minerala gline.

Natrijev heksametafosfat nalazi primjenu u raznim industrijskim procesima, uključujući proizvodnju boja i premaza, te kao disperzno sredstvo pri bušenju naftnih bušotina. Njegova jedinstvena svojstva čine ga nezamjenjivim sastojkom u ovim industrijama. SHMP se ističe kao spoj s izuzetnom svestranošću i širokom upotrebom.

Povijest

Theodor Fleitmann, njemački kemičar, nazvana heksametafosforna kiselina 1849. To je vrsta polifosforne kiseline. Oko 1956, istraživači su proveli dodatne studije i analize Grahamove soli, također se naziva natrijev polifosfat, tijekom sredine 20. stoljeća. Grahamova sol sastoji se od nekoliko fosfatnih skupina koje su spojene zajedno. Kromatografskom analizom pronašli smo cikličke anione s više od četiri fosfatne skupine u hidrolizatu Grahamove soli.

Ovo nam je otkriće omogućilo bolje razumijevanje sastava i rasporeda heksametafosforne kiseline. Pretpostavlja se da je heksametafosforna kiselina sastavljena od cikličkih aniona koji nastaju povezivanjem više od četiri fosfatne skupine. Jedinstvena svojstva i ponašanje heksametafosforne kiseline pripisuju se njezinim cikličkim strukturama.

Kako se priprema natrijev heksametafosfat?

Za izradu natrijevog heksametafosfata, morate zagrijati mononatrijev fosfat dok se ne rastopi i ne postane bistra tekućina. Ova transformacija zahtijeva temperaturu koja je tek nešto viša od 625°C. Prilikom sintetiziranja, čvrsti spoj mononatrijev fosfat podvrgava se visokim temperaturama.

Kada temperatura pređe 625°C, mononatrijev fosfat se mijenja iz čvrstog u rastaljeni. Ovaj rastopljeni oblik izgleda kao prozirna tekućina. Zagrijavanje je vrlo važno za kemijsku promjenu i stvaranje natrijevog heksametafosfata.

Struktura natrijeva heksametafosfata

Molekularna struktura natrijevog heksametafosfata sastoji se od lanca fosfatnih jedinica povezanih zajedno. Svaka fosfatna jedinica sastoji se od jednog atoma fosfora vezanog na četiri atoma kisika. Fosfatne jedinice su međusobno povezane preko atoma kisika, tvoreći linearni lanac.

Kemijska formula za natrijev heksametafosfat (NaPO3)n, gdje je "n" jednako 6, što ukazuje da postoji šest fosfatnih jedinica u lancu. Molekularna struktura natrijeva heksametafosfata može se vizualizirati kao ciklička struktura. Ima izmjenične atome fosfora i kisika. Četvrti atom kisika tvori dvostruku vezu s atomom fosfora. Raspored rezultira negativno nabijenom fosfatnom skupinom unutar svake jedinice.

Ciklička struktura natrijevog heksametafosfata nastaje povezivanjem fosfatnih jedinica s kraja na kraj, pri čemu svaka fosfatna jedinica dijeli atome kisika sa susjednim jedinicama. Natrijeve ione u natrijevom heksametafosfatu privlače negativno nabijene fosfatne skupine, balansiranje naboja i osiguravanje stabilnosti spoja.

Fizička svojstva natrijeva heksametafosfata

Natrijev heksametafosfat pojavljuje se kao bijeli prah ili čestica. Topljivost natrijevog heksametafosfata u vodi je minimalna, s maksimalnom vrijednošću od 0.06%. Spoj se dobro otapa u vodi.

Ima indeks loma od 1.482. Zbog toga obično izgleda prozirno pod svjetlom. pH natrijeva heksametafosfata obično je unutar raspona od 5.8 do 7.3 koji se smatra optimalnim za mnoge primjene. Natrijev heksametafosfat u prahu obično je bez mirisa.

Kemijska svojstva natrijeva heksametafosfata

Količina ukupnog sadržaja fosfata u natrijevom heksametafosfatu izmjerena kao P2O5 (fosforov pentoksid), je barem 68.00%. Također sadrži neaktivni fosfat. Sadržaj neaktivnog fosfata održava se ispod ili jednak 7.50%.

Prisutnost željeza je ograničena. Ima sadržaj željeza ne više od 0.005%. Ima gustoću od 2,48 grama po kubnom metru. Njegovo molekularno mi 611.77 grama po molekuli, čini disperzivno sredstvo natrij heksametafosfat savršenim zajedno s organoglinom koja se koristi u bušenju naftnih polja. Natrijev heksametafosfat također ima vrelište od 1500°C, a ova karakteristika također dodaje vrijednost u njegovoj upotrebi s organoglinom. Ima talište od 628°C.

Primjena natrijevog heksametafosfata

Natrijev heksametafosfat koristi se u formulacijama boja i premaza za njegovo izdvajanje, raspršujući se, i svojstva deflokulacije. Pomaže poboljšati postojanost boje sprječavajući taloženje pigmenata i punila. Može djelovati kao sredstvo za premazivanje, stvarajući tanki pasivirajući film na metalnim površinama, koji osigurava zaštitu od korozije. Također se široko koristi u procesima industrijske obrade vode. Djeluje kao snažan sekvestrator, učinkovito veže i inhibira stvaranje kamenca uzrokovanog metalnim ionima kao što su kalcij i magnezij.

Koristi se kao industrijsko sredstvo za čišćenje za uklanjanje nečistoća i mrlja s tekstilnih materijala i strojeva. Može djelovati kao sredstvo za raspršivanje u postupcima pigmentiranja i bojanja, osiguravajući ravnomjernu raspodjelu i prijanjanje bojila na tkaninu.

Natrijev heksametafosfat također se koristi u industriji nafte i plina, posebno u operacijama bušenja naftnih bušotina. Kada se pomiješa s organoglinom ili organofilnim glinama, pomaže u sprječavanju nakupljanja i agregacije komponenata isplake za bušenje, pomažući u glatkom protoku isplake i osiguravajući učinkovitu izvedbu bušenja.

Kako natrijev heksametafosfat potiče disperziju čestica gline?

Kada se natrijev heksametafosfat doda organoglinenoj suspenziji, stupa u interakciju s česticama gline i modificira njihova površinska svojstva. Jedan od ključnih učinaka SHMP je povećanje elektronegativnosti čestica gline. Ovo povećanje elektronegativnosti stvara negativan naboj na površini čestica gline.

Kao rezultat, negativno nabijene čestice gline se međusobno odbijaju zbog međusobnog elektrostatskog odbijanja. Ova odbojna sila pomaže u nadvladavanju privlačnih sila između čestica gline, što tipično dovodi do njihove agregacije i slabe disperzije.

Odbojna sila koju generiraju elektronegativne čestice gline potiče disperziju čestica gline kroz gnojnicu. Sprječava njihovo skupljanje i omogućuje ravnomjerniju raspodjelu unutar medija.

Disperzija čestica gline je korisna u različitim primjenama. Na primjer, u tekućinama za bušenje, učinkovita disperzija organogline poboljšava reološka svojstva i stabilnost suspenzije, što dovodi do boljih performansi u operacijama bušenja naftnih bušotina. U premazima i bojama, disperzija čestica gline poboljšava njihovu ukupnu učinkovitost i pridonosi poboljšanoj kvaliteti i stabilnosti.

Je li natrijev heksametafosfat kovalentan ili ionski?

Natrijev heksametafosfat je doista ionski spoj. Ionski spojevi nastaju kada atomi prenose elektrone. To dovodi do stvaranja pozitivno nabijenih iona i negativno nabijenih iona. Kada atom natrija preda jedan elektron, it becomes positively charged and forms a sodium ion. This has a net positive charge, so it’s classified as a cation.

The hexametaphosphate ion is formed by a chain of six phosphate units linked together. Each phosphate unit carries a negative charge, resulting in a total charge of six negative charges for the hexametaphosphate ion. It is an anion because it has a net negative charge.

Is sodium hexametaphosphate a dispersing agent?

Da, sodium hexametaphosphate can function as a dispersing agent in certain applications. When it is mixed into soil hydrometer solutions or used in the sedimentation process, SHMP helps prevent clay minerals from sticking together and forming clumps, such as bentonite organoclay.

Disperzivno djelovanje natrijevog heksametafosfata događa se zbog njegove sposobnosti da poveća elektronegativnost čestica gline.. Ovo povećanje elektronegativnosti stvara odbojnu silu između čestica gline, sprječavanje njihove aglomeracije i olakšavanje njihove disperzije kroz otopinu. Održavajući raspršene čestice gline, SHMP pomaže u održavanju ravnomjernije suspenzije i sprječava taloženje tijekom taloženja.

U kontekstu boja i premaza, natrijev heksametafosfat pomaže u ravnomjernom raspršivanju pigmenata i drugih čvrstih čestica kroz tekući medij. Sprječava aglomeraciju ili taloženje čestica, osiguravajući stabilnu i homogenu disperziju. Također je sredstvo za raspršivanje koje pomaže u sprječavanju flokulacije ili koagulacije čestica tijekom skladištenja ili nanošenja boje ili premaza kako bi se održala stabilnost i rok trajanja formulacije..