磷酸氢二钠是重要的原辅料,在生物发酵、食品、医药、饲料、化工和农业等行业中有广泛的应用。磷酸氢二钠也是干粉培养基中主要的辅料之一,在培养基中作为缓冲剂使用。以下对其理化性质,生产方法和杂质来源做一简要介绍。
一般制备磷酸氢二钠时产出的杂质很可能是原料磷酸中带入的,因为制备磷酸的原料包括磷矿石,硫酸,相关絮凝剂及阻垢剂,磷矿石主要成分是氟磷酸钙,并含有多种有害杂质,影响了磷酸正常生产,其中影响较大的通常是铁、铝、镁三种,其次是碳酸盐,有机物等。所以生产磷酸氢二钠时一般需要对原料磷酸进行提纯处理,或者反映过程中提纯处理。提纯处理的方式直接影响磷酸氢二钠的纯度。
无色或白色结晶或块状物,可溶于水、不溶于醇。水溶液呈微碱性反应(1%水溶液的pH值为8.8~9.2)。在100℃失去结晶水而成无水物,250℃时分解成焦磷酸钠。
方法1 将一定浓度的碳酸钠溶液滴加到装有食品级磷酸的反应容器里,和磷酸发生中和反应,将反应完毕的液体进行蒸发结晶,然后置于烘箱内烘干得成品。
此工艺条件下生产的产品产率高,并且能够达到食品级添加剂的标准。
方法2 将碳酸氢钠(NaHCO3)缓慢加入到磷酸(H3PO4)溶液中,进行中和反应。将所得磷酸氢二钠溶液进行离心脱水,蒸发浓缩,再用去离子水对产品快速淋洗一次,去掉沉淀表面的吸附杂质分子,再离心脱水,得磷酸氢二钠晶体。将所得磷酸氢二钠晶体送入干燥机进行干燥。得磷酸氢二钠纯度为99%以上。
此工艺条件下生产的产品纯度高。
方法3 将十二水磷酸氢二钠与纯水搅拌加热溶解,过滤;将滤液冷却搅拌加入氯化钙水溶液,静置陈化;热滤,滤液浓缩,抽滤得结晶,用少量纯水冲洗2-5次,抽干;结晶、干燥,得无水磷酸氢二钠成品。
此工艺生产的无水磷酸氢二钠杂质铁含量极低。
方法4 原料磷酸,碱液过滤后调温、浓缩;向中和釜中加入磷酸、液碱,控制液碱加料速度,液碱完全加完后,控制反应温度和控制反应终点,熟化。中和清液浓缩;脱水;采用流化床干燥,制得食品级无水磷酸氢二钠。
此方法有效地保证了合成产品收率及纯度,然后通过流化床工艺实现了从浓缩到结晶到一步干燥,从而解决了普通二步法制备无水磷酸氢二钠的问题。
方法5 喷雾干燥法 将十二水磷酸氢二钠加入溶解槽中加热溶解,添加少量工业磷酸,调节pH值,经喷雾器雾化。制得无水磷酸氢二钠。
此工艺生产的磷酸氢二钠成品粒度90μm左右占60%,水分含量<1%。