Resumen:
El TRIPOLIFOSFATO DE SODIO aparece por primera vez en la literatura científica a mediados del siglo pasado, pero debido a dificultades de orden experimental la existencia de los POLIFOSFATOS en general y del TRIPOLIFOSFATO en particular aún aparecen como dudosos a principios de este siglo. Recién entre 1936 y 1945 se realizan diversos trabajos que permiten aclarar definitivamente su estructura, propiedades físicas, químicas y métodos de preparación. Pero a partir de este momento también adquiere gran importancia comercial; por lo que entra definitivamente en la literatura de las patentes. Por ello se ha creídointeresante la realización de este trabajo, con el objeto de estudiar en forma integral sus métodos de preparación. El TRIPOLIFOSFATO DE SODIO es un fosfato de cadena, se da su estructura en relación con otros fosfatos. Se estudia también la nomenclatura llegando a la conclusión de que en los países de habla castellana es preferible conservar el clásico nombre de TRIPOLIFOSFATO DE SODIO. Sus principales propiedades son una gran habilidad para secuestrar iones metálicos (Fe, Mn, Ca, Mg, etc.); por otra parte es un gran sinergético; también tiene la propiedad de flocular coloides positivos y peptizar los negativos. Estas propiedades lo hacen útil para ablandar aguas, formular detergentes, hacer más fluidos ciertos barros, etc. Prácticamente no hay industria que no los pueda usar con ventaja. Sus múltiples aplicaciones quedan resumidos si decimos que en los U.S.A. en los últimos años casi la mitad del ACIDO FOSFORICO producido se convirtió en TRIPOLIFOSFATO DE SODIO y su consumo va en aumento. Tras considerar diversos métodos de análisis se opta por el propuesto por Metherton, Wreath y Bernhart, con ligeras modificaciones, que es muy rápido y cómodo, si bien noestrictamente exacto, las determinaciones efectuadas sobre sales recristalazadas demuestran que el error cometido es del orden del 1-2 %,lo que para un análisis industrial es perfectamente tolerable. Consiste en determinar colorimétricamente P205, previa hidrólisis del P3O10Na5 en medio alcalino: P3O10Na5 + 2 NaOH ----> PO4Na3 + P2O7Na4 + H2O (Se determina el P2O5 correspondiente al PO4Ña3) Se analizaron las materias primas, para luego por sucesivas determinaciones térmicas construir el diagramade fases de cada una de ellas, que se compara con la misma determinación sobre la mezcla con que se trabajó. Se estudian los factores que influyen en la preparación del TRIPOLIFOSFATO DE SODIO: l) Temperatura: hasta 300°C la reacción, si bien se produce en alguna medida, es solo parcial y muy lenta; desde 300 °C las cantidades progresivas de sustancia trasformada entiempos iguales están en relación lineal con las temperaturas crecientes, hasta llegar a unas 600°C; a temperaturas superiores la reacción se va haciendo menos completa y difícil de controlar. 2) Tiempo: el tiempo necesario para obtener una trasformación dada está en relación directa con la temperatura. A su vez, a una temperatura dada la cantidad trasformada es directamente proporcional al tiempo de reacción. 3) Velocidad de calentamiento: no tiene prácticamente ninguna influencia. 4) Velocidad de enfriamiento: Es otro detalle fundamental. Debe ser lo más lento posible, no obstante en caso de detenerse el enfriamiento, durante cierto lapso, a una temperatura dada la trasformación obtenida es la que corresponde a esta última, esto sugiere la posibilidad de poder enfriar bruscamente para luego obtener la reacción deseada por templado posterior, se constató experimentalmente que esto no es cierto. 5) Influencia de la droga utilizada: los puntos anteriores se determinaron trabajando con una mezcla de mono- y diortofosfatos en relación adecuada a fin de obtener resultados comparables entre si, ahora se repitió este ensayo, con todas las mezclas posibles, que dieran una relación final de P2O5/Na2O=3/5.Se constató que la droga empleada (o las impurezas habituales en productos industriales) no influyen sobre el resultado final de la operación. 6) Los ensayos se hicieron sobre 10 y 100 gr constatando que la cantidad de sustancia en juego no tiene influencia sobre el resultado final. 7) Se ensayó un catalizador recomendado por CHEMISCHE FABRIK BUDDENHEIM, que consiste en agregar pequeñas cantidades de ACIDO NITRICO y UREA a la mezcla reaccionante, comprobando que efectivamente permite aumentar 10-20 % el rendimiento de P3O10Na5, o bien reducir en 20-50 % los tiempos necesarios para una trasformación dada. 8) Enescala de laboratorio es relativamente sencillo obtener una mezcla homogénea de las materias primas, ello en escala industrial si no imposible, es por lo menos muy difícil; para resolver este problema se han ensayado diversos artificios de los cuales aún se utilizan dos: a) secar y pulverizar los materiales y forzarlos por un sistema de cilón a través de una pipa a temperatura regulada. b) preparar una solución, relativamente concentrada, de los mismos y someterlos a secado instantáneo por pulverizado (Spraying), se ensayó este último, con resultados satisfactorios. En general se llegó a la conclusión de que trabajando entre 300-y 600 °C durante tiempos que varían (de acuerdo a la temperatura) entre 2 y 24 horas; con un enfriamiento adecuado esfactible obtener un producto industrial de buena calidad. Los resultados pueden mejorarse por agregado del catalizador visto. En escala industrial la forma más conveniente de trabajo es secado instantáneo por pulverizado (spraying). Otros factores como drogas empleadas, velocidad de calentamiento, etc. no influyen. Hasta aqui las conclusiones desde el punto de vista tecnológico, desde el punto de vista de la industria nacional, se entiende que es un producto muy interesante, que si bien se fabrica en pequeñas cantidades en el pais, no tiene el mercado que sería de desear y preveer, debido a que se parte de un ácido fosfórico caro, que hace prohibitivo su precio. Es decir que, paso previo a su producción en gran escala, para satisfacer su mercado potencial, debe encararse la obtención de un ácido fosfórico barato y de buene calidad.
Citación:
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Goldschmidt, Bernardo Harro. (1959). Tripolifosfato de sodio. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n1026_Goldschmidt
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Goldschmidt, Bernardo Harro. "Tripolifosfato de sodio". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 1959.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n1026_Goldschmidt
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