Hexametafosfato de sodio

1. Descripción general del producto

El hexametafosfato de sodio (SHMP) es un compuesto polifosfato inorgánico perteneciente a la familia de los metafosfatos. Es un hexámero de composición (NaPO₃)₆, aunque el SHMP comercial suele ser una mezcla de metafosfatos poliméricos, siendo el hexámero uno de sus componentes. Esta mezcla se denomina más correctamente polimetafosfato de sodio.

Su fórmula química a menudo se representa como (NaPO₃)₆ o Na₆O₁₈P₆ con un peso molecular de aproximadamente 611,77 g/mol. Los números CAS varían según el grado y la especificación, y los identificadores comunes incluyen 10124-56-8 y 68915-31-1.

El SHMP se presenta como un polvo cristalino blanco, un sólido vítreo transparente incoloro o un material granular, según el procesamiento. Es inodoro y altamente soluble en agua, con la capacidad característica de secuestrar iones metálicos, particularmente calcio y magnesio, lo que lo hace invaluable en el procesamiento de alimentos, el tratamiento de agua, la fabricación industrial y los productos para el hogar.

El producto es reconocido mundialmente como aditivo alimentario con el número E E452i y se produce en varios grados, incluidos grado alimenticio, grado técnico y grado industrial para satisfacer diversos requisitos de aplicación.

2. Características principales

• Potente capacidad de secuestro: Forma complejos estables e hidrosolubles con calcio, magnesio, hierro y otros iones metálicos, suavizando eficazmente el agua dura y previniendo la formación de incrustaciones. Cada 100 g puede quelar aproximadamente 19,5 g de calcio.

• Propiedades de dispersión excepcionales: Actúa como un eficaz desfloculante y dispersante, descomponiendo los agregados arcillosos y manteniendo las partículas finas suspendidas en sistemas líquidos. Ampliamente utilizado en la producción cerámica y el análisis de textura de suelos.

• Aditivo alimentario multifunción (E452i): cumple múltiples funciones en el procesamiento de alimentos:

• Mejora la retención de agua en los productos cárnicos (mejorando el rendimiento y la textura)

• Estabiliza las emulsiones y previene la oxidación de las grasas.

• Previene la decoloración en frutas y verduras.

• Aclara las bebidas y previene la formación de turbidez en la cerveza.

• Mejora la textura de los productos lácteos y helados.

• Excelente solubilidad en agua: Se disuelve fácilmente en agua (soluble en todas las proporciones), mientras que permanece insoluble en solventes orgánicos, lo que facilita su fácil incorporación a sistemas acuosos.

• Capacidad de amortiguación del pH: Las soluciones acuosas al 1% generalmente presentan un pH en el rango de 5,8 a 7,7, lo que proporciona una acidez leve a condiciones casi neutras adecuadas para la mayoría de las aplicaciones.

• Estabilidad térmica: Con un punto de fusión de 550-628 °C y un punto de ebullición de 1500 °C, el SHMP mantiene la estabilidad en un amplio rango de temperatura, aunque se hidroliza en solución acuosa en condiciones ácidas.

• Propiedades anticorrosivas: En bajas concentraciones, inhibe la corrosión del acero y previene la formación de compuestos formadores de incrustaciones (carbonato de calcio y sulfato de calcio) en los sistemas de agua.

• Disponibilidad de múltiples grados: Se ofrece en grado alimenticio (cumpliendo estrictos estándares de pureza para metales pesados), grado técnico y grado industrial, lo que permite una selección precisa para aplicaciones específicas.

3. Especificaciones técnicas con explicaciones

4. Aplicaciones

Industria de alimentos y bebidas (como E452i)

El SHMP es uno de los aditivos alimentarios más versátiles y cumple múltiples funciones en diversas categorías de alimentos:

Procesamiento de carnes y mariscos:

• Mejora la retención de agua en los productos cárnicos, mejorando el rendimiento y la jugosidad.

• Previene la oxidación y rancidez de las grasas.

• Se utiliza en rosbif, filetes de pescado, jamón y salchichas.

• Se pulveriza sobre carne curada para mejorar el rendimiento anticorrosivo.

Productos lácteos y congelados:

• Mejora la textura del helado (aumenta la capacidad de expansión, mejora la emulsificación)

• Previene la precipitación del gel en productos lácteos y leche enlatada.

• Se utiliza en polvos de queso, salsas y quesos de imitación.

• Estabiliza coberturas batidas y claras de huevo envasadas. 

Bebidas:

• Aclara la cerveza y previene la formación de turbidez.

• Estabiliza bebidas embotelladas y refrescos.

• Inhibe la descomposición de la vitamina C en las bebidas de frutas.

• Utilizado en jarabe de arce artificial

Frutas y verduras:

• Estabiliza los pigmentos naturales en frutas y verduras enlatadas.

• Previene la decoloración en productos procesados

• Se utiliza en mermeladas y conservas de frutas.

Otras aplicaciones alimentarias:

• Previene la formación de gel en la leche condensada.

• Se utiliza en aderezos para ensaladas, cereales para el desayuno y productos de arenque. 

• Aumenta la viscosidad en la salsa de soja y el miso.

• Acorta el tiempo de fermentación en la pasta de frijoles.

Tratamiento de agua

• Inhibición de incrustaciones: previene la formación de incrustaciones de carbonato de calcio y sulfato de calcio en calderas, torres de enfriamiento y sistemas de agua industriales.

• Control de corrosión: En concentraciones bajas (0,5 mg/L), inhibe la corrosión del acero.

• Suavizado de agua: Secuestra eficazmente los iones de calcio y magnesio, con 100 g capaces de quelar 19,5 g de calcio.

• Sistemas EDI/RO: Se utiliza como antiincrustante en sistemas de electrodesionización y ósmosis inversa.

Aplicaciones industriales

Cerámica y construcción:

• Desfloculante: dispersa partículas de arcilla en la colada de cerámica, mejorando la fluidez y reduciendo los requerimientos de agua.

• Aditivo para cemento: Actúa como acelerador del endurecimiento en la producción de cemento.

Detergentes y limpiadores:

• Suavizador de agua: une el calcio y el magnesio en el agua dura, mejorando el rendimiento del detergente.

• Dispersante: Evita la redeposición de suciedad en aplicaciones de lavandería.

• Limpiadores industriales: se utilizan en compuestos para lavado de botellas y limpiadores de metales.

Industria textil:

• Suavizador de agua: evita que el agua dura interfiera con los procesos de teñido.

• Agente de ebullición: mejora la preparación y el desengrasado de las telas.

Industria del papel:

• Dispersante: Mejora la uniformidad de la pulpa y la calidad del papel.

• Retención de relleno: mejora la retención de rellenos y fibras finas.

Procesamiento de metales:

• Inhibidor de corrosión: protege las superficies metálicas.

• Tratamiento de superficies: se utiliza en el acabado y limpieza de metales.

Industria del petróleo:

• Diluyente de fluidos de perforación: mejora las propiedades de flujo de los lodos de perforación

Minería y procesamiento de minerales:

• Agente de flotación: Se utiliza en procesos de flotación de minerales.

• Dispersante de lodos: mejora el manejo de lodos minerales

Cuidado bucal y productos farmacéuticos

• Aditivo para pasta de dientes: ingrediente activo en formulaciones antimanchas y prevención del sarro.

• Materiales dentales: se utiliza como retardador en materiales de impresión de alginato dental.

• Excipiente farmacéutico: Proporciona propiedades estabilizadoras en formulaciones de medicamentos.

Aplicaciones fotográficas y otras

• Revelado fotográfico: se utiliza en soluciones de procesamiento fotográfico.

• Investigación biomédica: se estudió para formulaciones antimicrobianas y estabilización de nanopartículas.

5. Comparación de calidad del producto

6. Guía de compra y selección

Seleccionar por área de aplicación

1. Fabricantes de alimentos y bebidas:

• Procesamiento de carne: enfoque en las propiedades de retención de agua

• Aplicaciones lácteas: Enfatizar la emulsificación y estabilización.

• Bebidas: Priorizar la claridad y la estabilidad.

• Contenido de P₂O₅ (67,0-70,0%)

• Metales pesados ​​(Pb ≤4 μg/g, As ≤0,75 μg/g)

• Cloruros (≤100 μg/g) y sulfatos (≤100 μg/g)

• Debe seleccionar Grado Alimenticio (E452i) que cumpla con estrictos estándares de pureza.

• Verificar el cumplimiento de las regulaciones locales (FDA 21 CFR, Reglamento UE 1333/2008)

• Solicitar Certificado de Análisis que confirme:

• Considere la certificación KOSHER/Halal si es necesario para los mercados objetivo

• Seleccione según la aplicación alimentaria específica:

• Tratamiento de agua de calderas: inhibición de incrustaciones y control de la corrosión

• Torres de enfriamiento: Inhibición del carbonato de calcio

• Sistemas EDI/RO: Propiedades antiincrustantes

• Elija Grado Técnico o Grado Industrial según la escala

• Centrarse en el contenido de P₂O₅ (≥65%) y la capacidad de quelación

• Considere requisitos de formulación específicos:

• Es posible que se requiera una mayor pureza para aplicaciones de agua potable.

• Industria cerámica: Seleccione grado técnico con propiedades de dispersión consistentes

• Formuladores de detergentes: se centran en la capacidad de ablandamiento y secuestro del agua.

• Procesadores textiles: Priorizar el control del contenido de hierro (≤200 ppm)

• Industria papelera: Enfatizar la eficiencia de dispersión

• Seleccione grados de alta pureza que cumplan con los estándares de la farmacopea

• Para la pasta de dientes: asegúrese de que sea compatible con el flúor y otros ingredientes.

• Para materiales dentales: verificar las propiedades de retardo del tiempo de fraguado

• Grado analítico para trabajos experimentales precisos

• Grado FCC para investigación relacionada con alimentos

• Grado técnico para aplicaciones generales de laboratorio

Consideraciones de selección importantes

• Contenido de P₂O₅ vs. Aplicación:

• Un mayor contenido de P₂O₅ (67-70%) generalmente indica una mejor calidad y rendimiento.

• Las aplicaciones alimentarias generalmente requieren el mayor contenido de P₂O₅

• Las aplicaciones industriales pueden aceptar un menor contenido de P₂O₅ para ahorrar costos.

• Forma física:

• Polvo: Disolución rápida, adecuado para la mayoría de aplicaciones.

• Gránulos: Menos polvo, mejores propiedades de flujo, disolución más lenta.

• Sólido vítreo: requiere trituración antes de su uso; típico de aplicaciones industriales.

• Manejo de la higroscopicidad:

• El SHMP es altamente higroscópico; requiere un embalaje sellado.

• Considere el tamaño del empaque en función de la tasa de consumo para minimizar la exposición

• Plan para uso rápido después de abrir

• Cumplimiento normativo:

• Aplicaciones alimentarias: Debe cumplir con las regulaciones locales (FDA, UE, China GB)

• Requisitos de exportación: Verificar las especificaciones del mercado objetivo (JECFA, FCC, etc.)

• Es posible que se requiera la certificación Kosher/Halal para ciertos mercados.

• Consideraciones sobre la hidrólisis:

• El SHMP se hidroliza en solución acuosa, particularmente en condiciones ácidas.

• Las soluciones deben utilizarse rápidamente, especialmente a temperaturas elevadas.

• Para una estabilidad a largo plazo, considere el almacenamiento en seco y la preparación de una solución fresca.

7. Preguntas frecuentes (FAQ)

P: ¿Cuál es la diferencia entre el hexametafosfato de sodio y el polifosfato de sodio?

R: El hexametafosfato de sodio (SHMP) se refiere específicamente a la forma hexámera (NaPO₃)₆, pero el SHMP comercial es en realidad una mezcla de metafosfatos poliméricos con diferentes longitudes de cadena. El polifosfato de sodio es un término más amplio que abarca fosfatos de diversas longitudes de cadena. El producto comercial llamado "hexametafosfato de sodio" se describe con mayor precisión como polimetafosfato de sodio, siendo el hexámero uno de los componentes de la mezcla.

P: ¿Por qué existen múltiples números CAS para el hexametafosfato de sodio?

R: Los diferentes números CAS reflejan diferentes grados, especificaciones o métodos de producción:

• 10124-56-8: Identificador más común para grados generales y técnicos

• 68915-31-1: Se utiliza a menudo para el grado FCC y algunas especificaciones industriales.

• 50813-16-6: Identificador alternativo para algunas aplicaciones

Al realizar el pedido, especifique el número CAS y el grado para garantizar el producto correcto.

P: ¿Es seguro utilizar hexametafosfato de sodio en alimentos?

R: Sí, siempre que se utilice conforme a la normativa. El SHMP está aprobado como aditivo alimentario (E452i) en numerosos países, como EE. UU. (FDA 21 CFR), la UE, China y otros. El SHMP de grado alimentario debe cumplir estrictas especificaciones de pureza, incluyendo límites de metales pesados ​​(Pb ≤4 μg/g, As ≤0,75 μg/g). Se ha estudiado exhaustivamente y se reconoce generalmente como seguro (GRAS) cuando se utiliza de conformidad con las buenas prácticas de fabricación.

P: ¿Cómo suaviza el agua el SHMP?

R: El SHMP suaviza el agua mediante secuestro (quelación). Las cadenas de polifosfato se unen fuertemente a los iones de calcio (Ca²⁺) y magnesio (Mg²⁺), formando complejos estables e hidrosolubles. Esto evita que los iones metálicos se precipiten como jabones o incrustaciones insolubles, suavizando eficazmente el agua sin eliminar los iones. Cada 100 g de SHMP puede quelar aproximadamente 19,5 g de calcio.

P: ¿Por qué el SHMP a veces aparece como un sólido vítreo y a veces como un polvo?

R: La forma física depende del proceso de producción y del método de temple. Durante la fabricación, el SHMP fundido se enfría rápidamente (se templa) para evitar la despolimerización. El temple rápido produce un sólido vítreo y transparente que puede triturarse en polvo o venderse en escamas. La molienda posterior produce un polvo blanco. Ambas formas tienen propiedades químicas idénticas; la elección depende de los requisitos de manipulación y disolución.

P: ¿Cómo se debe almacenar el SHMP?

R: El SHMP es altamente higroscópico y absorbe la humedad del aire, lo que provoca apelmazamiento e hidrólisis. Almacenar en recipientes herméticos en un área fresca, seca y bien ventilada con una temperatura inferior a 30 °C. Proteger de la luz solar directa y la humedad. Mantener alejado de ácidos fuertes (incompatibles). En condiciones adecuadas, la vida útil suele ser de 2 a 5 años, dependiendo del grado y el empaque.

P: ¿Se puede utilizar SHMP en la pasta de dientes?

R: Sí, el SHMP se utiliza como ingrediente activo en formulaciones de pasta dental para prevenir las manchas y el sarro. Actúa uniendo los iones de calcio de la saliva, impidiendo su incorporación a la placa dental y el cálculo. También ayuda a prevenir la formación de manchas al unirse a los cromógenos antes de que se adhieran a la superficie dental.

P: ¿Qué sucede si se agrega SHMP a soluciones ácidas?

R: En condiciones ácidas (pH bajo), el SHMP sufre hidrólisis, descomponiéndose en fosfatos de cadena más corta y, finalmente, en ortofosfatos. Esta hidrólisis reduce su eficacia quelante. Para aplicaciones que requieren estabilidad, mantenga el pH por encima de 5-6 o utilice soluciones recién preparadas. La hidrólisis se acelera con el calor y un pH bajo.

P: ¿Cómo disuelvo SHMP para mi aplicación?

R: El SHMP se disuelve fácilmente en agua. Para una disolución óptima:

• Agregue lentamente a temperatura ambiente o agua tibia revolviendo.

• Para soluciones concentradas, utilice agua tibia (40-50 °C) para acelerar la disolución.

• Evite el agua extremadamente caliente (>80 °C) que puede promover la hidrólisis.

• No añadir ácido al agua de disolución.

• Prepare soluciones nuevas cuando sea posible, ya que las soluciones envejecidas pueden tener una eficacia reducida debido a la hidrólisis.

P: ¿El SHMP es biodegradable?

R: Como compuesto inorgánico, el SHMP no se biodegrada de la misma manera que los compuestos orgánicos. Sin embargo, se hidroliza en agua a ortofosfatos, componentes naturales del medio ambiente. La preocupación por la contribución del fosfato a la eutrofización ha llevado a una reducción de su uso en detergentes para ropa en algunas regiones.

P: ¿Cuáles son las principales impurezas del SHMP?

R: Dependiendo del grado, las principales impurezas incluyen:

• Cloruros (Cl): ≤50-100 ppm

• Sulfatos (SO₄): ≤100-300 ppm

• Hierro (Fe): ≤50-200 ppm

• Metales pesados ​​(Pb): ≤4-30 ppm

• Arsénico (As): ≤0,75-10 ppm
  El grado alimenticio tiene los límites más estrictos en elementos tóxicos.

P: ¿Se puede utilizar SHMP en la producción de cerámica?

R: Sí, el SHMP se utiliza ampliamente como desfloculante en la colada de cerámica. Dispersa las partículas de arcilla al adsorberse sobre sus superficies y crear repulsión electrostática, lo que reduce la necesidad de agua y mejora la fluidez de las suspensiones cerámicas. Esto permite la producción de cuerpos cerámicos de alta densidad y baja porosidad.

P: ¿Cuál es la diferencia entre SHMP y STPP (tripolifosfato de sodio)?

R: Ambos son secuestrantes a base de fosfato, pero difieren en estructura y propiedades:

• SHMP: Metafosfato polimérico (cadenas largas), mejor para el secuestro de calcio a temperaturas más altas

• STPP: tripolifosfato lineal (sal pentasódica), de disolución más rápida, mejor para aplicaciones con agua fría
  La elección depende de los requisitos específicos de la aplicación.

8. Entrega, certificación y servicio

Capacidades de entrega

• Estado del inventario: Grados comunes disponibles en almacenes regionales (EE. UU., Europa, Asia)

• Programa de muestra: Pequeñas cantidades disponibles para instituciones de investigación y fabricantes para pruebas y evaluación de formulaciones.

• Opciones de embalaje:

• Cantidades de investigación: botellas o bolsas de 500 g, 1 kg, 5 kg 

• Cantidades industriales: Bolsas de papel o bidones de 25 kg (estándar)

• Cantidades a granel: bolsas de 50 kg, supersacos de 500 kg, contenedores de 20 MT para clientes de gran volumen

• Embalaje personalizado: disponible para clientes de gran volumen (contenedores IBC, flexitanques, etiquetado personalizado)

• Envío: Material no peligroso según las regulaciones DOT/IATA; envío de carga estándar disponible (expreso, LTL, camión completo, contenedor)

Certificaciones de calidad

• Certificado de análisis (COA) proporcionado con cada lote para grados calificados, que documenta:

• Apariencia

• Contenido de P₂O₅

• pH (solución al 1%)

• Metales pesados ​​(Pb, As)

• Cloruros, sulfatos

• Pérdida por secado

• Claridad de la solución (grado alimenticio)

• Ficha de datos de seguridad (FDS) disponible en varios idiomas

• Especificación del producto (PS) que documenta la composición química, las propiedades físicas y los requisitos de almacenamiento

• Certificados de origen (COO) disponibles a pedido para cumplimiento normativo y aduanero.

• Certificaciones adicionales disponibles:

• Certificación KOSHER

• Certificación Halal

• Documentación de conformidad de grado alimentario (E452i)

• Certificación FCC para aplicaciones alimentarias

• Certificación de gestión de calidad ISO 9001

Cumplimiento normativo

• Grado alimenticio: Cumple con las especificaciones E452i

• Grado FCC: Cumple con los requisitos del Codex sobre sustancias químicas alimentarias.

• Documentación de exportación: documentación de cumplimiento completa para envíos internacionales

• Estado REACH: Registrado bajo REACH de la UE; documentación de cumplimiento disponible

• TSCA: Registrado para el comercio en EE. UU.

Soporte técnico y servicios

• Consulta técnica: Equipo de especialistas en aplicaciones disponible para brindar asistencia en formulación, orientación sobre quelación y apoyo regulatorio.

• Servicios personalizados: especificaciones de pureza personalizadas, tamaño de partículas y opciones de empaquetado para clientes con asociaciones a largo plazo

• Soporte regulatorio: paquetes de documentación para el registro de productos en los mercados de destino, incluidos expedientes de aditivos alimentarios.

Documentación disponible

• Certificado de análisis (COA)

• Ficha de datos de seguridad (SDS/MSDS)

• Ficha técnica (TDS)

• Especificación del producto (PS)

• Certificado de Origen (COO)

• Certificado KOSHER (cuando corresponda)

• Certificado Halal (cuando corresponda)

• Declaración de conformidad con la normativa de calidad alimentaria (E452i)

• Declaración de cumplimiento de la FCC

• Declaración de alérgenos

• Declaración libre de OGM

• Declaración sobre la EEB y la EEB