Hexametafosfato de sódio

1. Visão geral do produto

O hexametafosfato de sódio (SHMP) é um composto polifosfato inorgânico pertencente à família dos metafosfatos. É um hexâmero de composição (NaPO₃)₆, embora o SHMP comercial seja tipicamente uma mistura de metafosfatos poliméricos, sendo o hexâmero um dos componentes. Tal mistura é mais correctamente designada por polimetafosfato de sódio.

A sua fórmula química é frequentemente representada como (NaPO₃)₆ ou Na₆O₁₈P₆, com um peso molecular de aproximadamente 611,77 g/mol. Os números CAS variam de acordo com a classe e a especificação, sendo os identificadores comuns 10124-56-8 e 68915-31-1.

O SHMP apresenta-se como um pó cristalino branco, um sólido vítreo transparente incolor ou um material granular, dependendo do processamento. É inodoro e altamente solúvel em água, com a capacidade característica de sequestrar iões metálicos — particularmente cálcio e magnésio — tornando-o indispensável em diversas aplicações, como o processamento de alimentos, tratamento de água, fabrico industrial e produtos domésticos.

O produto é reconhecido mundialmente como um aditivo alimentar com o número E452i e é produzido em vários graus de pureza, incluindo grau alimentar, grau técnico e grau industrial, para satisfazer diversas necessidades de aplicação.

2. Principais características

• Poderosa capacidade de sequestro: forma complexos estáveis ​​e solúveis em água com cálcio, magnésio, ferro e outros iões metálicos, suavizando eficazmente a água dura e evitando a formação de incrustações. Cada 100g pode quelar aproximadamente 19,5g de cálcio.

• Propriedades de dispersão excecionais: Atua como um defloculante e dispersante eficaz, desagregando os agregados de argila e mantendo as partículas finas em suspensão em sistemas líquidos. Muito utilizado na produção de cerâmica e na análise da textura do solo.

• Aditivo alimentar multifuncional (E452i): Desempenha múltiplas funções no processamento de alimentos:

• Aumenta a retenção de água nos produtos cárneos (melhorando o rendimento e a textura).

• Estabiliza as emulsões e previne a oxidação das gorduras.

• Previne o escurecimento das frutas e legumes.

• Clarifica as bebidas e evita a formação de turvação na cerveja 

• Melhora a textura em produtos lácteos e gelados.

• Excelente solubilidade em água: dissolve-se facilmente em água (solúvel em todas as proporções), permanecendo insolúvel em solventes orgânicos, facilitando a incorporação em sistemas aquosos.

• Capacidade tamponante do pH: As soluções aquosas a 1% apresentam normalmente um pH na gama de 5,8 a 7,7, conferindo uma acidez moderada a condições próximas da neutralidade, adequadas para a maioria das aplicações.

• Estabilidade térmica: Com um ponto de fusão de 550-628°C e um ponto de ebulição de 1500°C, o SHMP mantém a estabilidade numa vasta gama de temperaturas, embora se hidrolise em solução aquosa em condições ácidas.

• Propriedades anticorrosivas: Em baixas concentrações, inibe a corrosão do aço e previne a formação de compostos formadores de incrustações (carbonato de cálcio e sulfato de cálcio) em sistemas aquosos.

• Disponibilidade em múltiplos graus de pureza: Oferecido em grau alimentar (cumprindo rigorosos padrões de pureza para metais pesados), grau técnico e grau industrial, permitindo uma seleção precisa para aplicações específicas.

3. Especificações técnicas com explicações

4. Aplicações

Indústria Alimentar e de Bebidas (como E452i)

O SHMP é um dos aditivos alimentares mais versáteis, desempenhando múltiplas funções em diversas categorias de alimentos:

Processamento de carne e marisco:

• Aumenta a retenção de água nos produtos cárneos, melhorando o rendimento e a suculência.

• Previne a oxidação e a rancidez das gorduras.

• Utilizado em carne assada, filetes de peixe, presunto e enchidos.

• Aplicado em carnes curadas para melhorar o desempenho anticorrosivo.

Produtos lácteos e congelados:

• Melhora a textura do gelado (aumenta a capacidade de expansão, melhora a emulsificação)

• Previne a precipitação de gel em produtos lácteos e leite enlatado.

• Utilizado em queijos em pó, molhos e queijos artificiais.

• Estabiliza os toppings batidos e as claras de ovos embaladas.

Bebidas:

• Clarifica a cerveja e previne a formação de turbidez.

• Estabiliza as bebidas engarrafadas e os refrigerantes.

• Inibe a decomposição da vitamina C em bebidas de fruta.

• Utilizado em xarope de ácer artificial.

Frutas e produtos hortícolas:

• Estabiliza os pigmentos naturais em frutas e legumes enlatados.

• Previne a descoloração em produtos processados.

• Utilizado em geleias e conservas de fruta.

Outras aplicações alimentares:

• Impede a formação de gel no leite condensado.

• Utilizado em molhos para salada, cereais de pequeno-almoço e produtos à base de arenque.

• Aumenta a viscosidade do molho de soja e do miso.

• Reduz o tempo de fermentação da pasta de feijão.

Tratamento de Água

• Inibição de Incrustações: Previne a formação de incrustações de carbonato de cálcio e sulfato de cálcio em caldeiras, torres de refrigeração e sistemas de água industriais.

• Controlo da corrosão: A baixas concentrações (0,5 mg/L), inibe a corrosão do aço.

• Abrandamento da água: Sequestra eficazmente os iões de cálcio e magnésio, sendo que 100 g são capazes de quelar 19,5 g de cálcio.

• Sistemas EDI/RO: Utilizado como antincrustante em sistemas de eletrodeionização e osmose inversa.

Aplicações Industriais

Cerâmica e Construção:

• Defloculante: Dispersa as partículas de argila na moldagem cerâmica por barbotina, melhorando a fluidez e reduzindo a necessidade de água.

• Aditivo para cimento: atua como acelerador de endurecimento na produção de cimento.

Detergentes e produtos de limpeza:

• Amaciador de água: Liga o cálcio e o magnésio presentes na água dura, melhorando o desempenho dos detergentes.

• Dispersante: Impede a redeposição de sujidade em aplicações de lavandaria.

• Produtos de limpeza industrial: Utilizados em compostos para lavagem de garrafas e limpeza de metais.

Indústria têxtil:

• Amaciador de água: Impede a interferência da água dura nos processos de tingimento.

• Agente de evaporação: Melhora a preparação e a lavagem dos tecidos.

Indústria do papel:

• Dispersante: Melhora a uniformidade da pasta e a qualidade do papel.

• Retenção de Carga: Aumenta a retenção de cargas e fibras finas.

Processamento de metais:

• Inibidor de corrosão: Protege as superfícies metálicas.

• Tratamento de superfície: Utilizado no acabamento e limpeza de metais.

Indústria petrolífera:

• Diluente para fluido de perfuração: melhora as propriedades de escoamento da lama de perfuração.

Mineração e Processamento de Minerais:

• Agente de flotação: Utilizado em processos de flotação de minérios.

• Dispersante de lamas: Melhora o manuseamento de lamas minerais.

Saúde Oral e Produtos Farmacêuticos

• Aditivo para pasta de dentes: Ingrediente ativo nas formulações antimanchas e de prevenção do tártaro.

• Materiais dentários: Utilizado como retardador em materiais de moldagem de alginato para medicina dentária.

• Excipiente farmacêutico: proporciona propriedades estabilizadoras em formulações de medicamentos.

Aplicações fotográficas e outras

• Revelação fotográfica: Utilizada em soluções de processamento fotográfico.

• Investigação Biomédica: Estudos sobre formulações antimicrobianas e estabilização de nanopartículas

5. Comparação dos níveis de qualidade do produto

6. Guia de Compras e Seleção

Selecione por área de aplicação

1. Fabricantes de alimentos e bebidas:

• Processamento de carne: foco nas propriedades de retenção de água

• Aplicações em lacticínios: dar ênfase à emulsificação e estabilização.

• Bebidas: Dê prioridade à clareza e à estabilidade.

• Teor de P₂O₅ (67,0-70,0%)

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

• Cloretos (≤100 μg/g) e sulfatos (≤100 μg/g)

• Deve ser selecionado o produto de qualidade alimentar (E452i) que cumpra rigorosos padrões de pureza.

• Verificar a conformidade com os regulamentos locais (FDA 21 CFR, Regulamento UE 1333/2008)

• Solicite um Certificado de Análise confirmando:

• Considere a certificação KOSHER/Halal, caso seja exigida para os mercados-alvo.

• Selecione com base na aplicação alimentar específica:

• Tratamento de água para caldeiras: Inibição de incrustações e controlo da corrosão

• Torres de refrigeração: Inibição pelo carbonato de cálcio

• Sistemas EDI/RO: Propriedades antincrustantes

• Escolha entre o Grau Técnico ou o Grau Industrial, dependendo da escala.

• Foco no teor de P₂O₅ (≥65%) e na capacidade de quelação.

• Considere os requisitos específicos da formulação:

• Para aplicações em água potável, pode ser necessária uma maior pureza.

• Indústria cerâmica: Selecione o Grau Técnico com propriedades de dispersão consistentes.

• Formuladores de detergentes: concentrem-se no amaciamento da água e na capacidade de sequestro de água.

• Indústrias têxteis: Dê prioridade ao controlo do teor de ferro (≤200 ppm)

• Indústria do papel: dar ênfase à eficiência da dispersão

• Selecione graus de pureza elevados que cumpram os padrões da farmacopeia.

• Para a pasta de dentes: Garanta a compatibilidade com o flúor e outros ingredientes.

• Para materiais dentários: Verificar as propriedades de retardamento do tempo de presa.

• Grau analítico para trabalhos experimentais precisos.

• Classificação FCC para investigação relacionada com alimentos

• Grau técnico para aplicações gerais em laboratório.

Considerações importantes sobre a seleção

• Teor de P₂O₅ versus aplicação:

• Um teor mais elevado de P₂O₅ (67-70%) indica, geralmente, uma melhor qualidade e desempenho.

• As aplicações alimentares requerem normalmente o maior teor de P₂O₅.

• As aplicações industriais podem aceitar um teor mais baixo de P₂O₅ para reduzir os custos.

• Forma Física:

• Pó: Dissolução rápida, adequado para a maioria das aplicações.

• Grânulos: Menos poeira, melhores propriedades de fluxo, dissolução mais lenta.

• Sólido vítreo: Necessita de trituração antes da utilização; típico para aplicações industriais.

• Gestão da higroscopicidade:

• O SHMP é altamente higroscópico; requer embalagem selada.

• Considere o tamanho da embalagem com base na taxa de consumo para minimizar a exposição.

• Planeie para uso imediato após a abertura.

• Conformidade Regulamentar:

• Aplicações alimentares: Devem cumprir as normas locais (FDA, UE, China GB).

• Requisitos de exportação: Verificar as especificações do mercado-alvo (JECFA, FCC, etc.)

• A certificação Kosher/Halal pode ser exigida em determinados mercados.

• Considerações sobre a hidrólise:

• O SHMP hidrolisa-se em solução aquosa, particularmente em condições ácidas.

• As soluções devem ser utilizadas imediatamente, especialmente a temperaturas elevadas.

• Para estabilidade a longo prazo, considere o armazenamento em local seco e a preparação de soluções frescas.

7. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Qual a diferença entre hexametafosfato de sódio e polifosfato de sódio?

R: O hexametafosfato de sódio (SHMP) refere-se especificamente à forma hexamérica (NaPO₃)₆, mas o SHMP comercial é, na realidade, uma mistura de metafosfatos poliméricos de comprimentos de cadeia variados. O polifosfato de sódio é um termo mais abrangente que engloba fosfatos de diversos comprimentos de cadeia. O produto comercial denominado "hexametafosfato de sódio" é mais precisamente descrito como polimetafosfato de sódio, sendo o hexâmero um dos componentes da mistura.

P: Porque é que existem vários números CAS para o hexametafosfato de sódio?

R: Diferentes números CAS refletem diferentes graus de qualidade, especificações ou métodos de produção:

• 10124-56-8: Identificador mais comum para os graus gerais e técnicos

• 68915-31-1: Utilizado frequentemente para certificação FCC e algumas especificações industriais.

• 50813-16-6: Identificador alternativo para algumas aplicações

Ao encomendar, especifique o número CAS e a classificação para garantir o produto correto.

P: O hexametafosfato de sódio é seguro para utilização em alimentos?

R: Sim, quando utilizado de acordo com os regulamentos. O SHMP está aprovado como aditivo alimentar (E452i) em muitos países, incluindo os EUA (FDA 21 CFR), a UE, a China e outros. O SHMP de qualidade alimentar deve cumprir especificações rigorosas de pureza, incluindo limites para metais pesados ​​​​(Pb ≤4 μg/g, As ≤0,75 μg/g). Tem sido amplamente estudado e é geralmente reconhecido como seguro (GRAS) quando utilizado em conformidade com as boas práticas de fabrico.

P: Como é que o SHMP amolece a água?

R: O SHMP amolece a água através do sequestro (quelação). As cadeias de polifosfato ligam-se fortemente aos iões de cálcio (Ca²⁺) e magnésio (Mg²⁺), formando complexos estáveis ​​e solúveis em água. Isto impede que os iões metálicos precipitem como sabões ou incrustações insolúveis, "amolecendo" a água de forma eficaz sem remover os iões. Cada 100 g de SHMP pode quelar aproximadamente 19,5 g de cálcio.

P: Porque é que o SHMP aparece por vezes como um sólido vítreo e outras vezes como um pó?

R: A forma física depende do processo de produção e do método de arrefecimento rápido. Durante o fabrico, o SHMP fundido é arrefecido rapidamente (temperado) para evitar a despolimerização. O arrefecimento rápido produz um sólido vítreo e transparente que pode ser triturado em pó ou vendido em flocos. A moagem subsequente produz um pó branco. Ambas as formas têm propriedades químicas idênticas; a escolha depende dos requisitos de manuseamento e dissolução.

P: Como deve ser armazenado o SHMP?

R: O SHMP é altamente higroscópico e absorve humidade do ar, o que pode levar à formação de grumos e hidrólise. Conservar em recipientes hermeticamente fechados, em local fresco, seco e bem ventilado, com temperatura inferior a 30 °C. Proteja da luz solar direta e da humidade. Manter longe de ácidos fortes (incompatível). Em condições adequadas, o prazo de validade é normalmente de 2 a 5 anos, dependendo da qualidade e da embalagem.

P: O SHMP pode ser utilizado em pasta de dentes?

R: Sim, o SHMP é utilizado como ingrediente ativo em formulações de pasta de dentes para prevenir manchas e tártaro. Atua ligando-se aos iões de cálcio presentes na saliva, impedindo a sua incorporação na placa bacteriana e no tártaro. Ajuda também a prevenir a formação de manchas, ligando-se aos cromógenos antes que estes possam aderir à superfície dos dentes.

P: O que acontece se o SHMP for adicionado a soluções ácidas?

A: Em condições ácidas (pH baixo), o SHMP sofre hidrólise, decompondo-se em fosfatos de cadeia mais curta e, eventualmente, em ortofosfatos. Esta hidrólise reduz a sua eficácia quelante. Para aplicações que exijam estabilidade, mantenha o pH acima de 5-6 ou utilize soluções acabadas de preparar. A hidrólise é acelerada pelo calor e pelo pH baixo.

P: Como dissolver o SHMP para a minha aplicação?

R: O SHMP dissolve-se facilmente em água. Para uma dissolução ideal:

• Adicione lentamente à água à temperatura ambiente ou morna, mexendo sempre.

• Para soluções concentradas, utilize água morna (40-50 °C) para acelerar a dissolução.

• Evite água extremamente quente (acima de 80 °C), pois pode promover a hidrólise.

• Não adicione ácido à água de dissolução

• Prepare soluções frescas sempre que possível, pois as soluções envelhecidas podem ter a sua eficácia reduzida devido à hidrólise.

P: O SHMP é biodegradável?

R: Por ser um composto inorgânico, o SHMP não se biodegrada da mesma forma que os compostos orgânicos. No entanto, hidrolisa-se em água, transformando-se em ortofosfatos, que são componentes naturais do meio ambiente. A preocupação com a contribuição do fosfato para a eutrofização levou à redução da sua utilização em detergentes para a roupa em algumas regiões.

P: Quais são as principais impurezas no SHMP?

R: Dependendo da qualidade, as principais impurezas incluem:

• Cloretos (Cl): ≤50-100 ppm

• Sulfatos (SO₄): ≤100-300 ppm

• Ferro (Fe): ≤50-200 ppm

• Metais pesados ​​(Pb): ≤4-30 ppm

• Arsénio (As): ≤0,75-10 ppm
  O grau alimentar tem os limites mais rigorosos em relação aos elementos tóxicos.

P: O SHMP pode ser utilizado na produção de cerâmica?

R: Sim, o SHMP é muito utilizado como defloculante na moldagem por barbotina cerâmica. Dispersa as partículas de argila por adsorção nas suas superfícies, criando repulsão eletrostática, reduzindo a necessidade de água e melhorando a fluidez das suspensões cerâmicas. Isto possibilita a produção de corpos cerâmicos de alta densidade e baixa porosidade.

P: Qual a diferença entre SHMP e STPP (tripolifosfato de sódio)?

R: Ambos são sequestrantes à base de fosfato, mas diferem na estrutura e nas propriedades:

• SHMP: Metafosfato polimérico (cadeias longas), mais eficaz para o sequestro de cálcio a temperaturas mais elevadas.

• STPP: Tripolifosfato linear (sal pentassódico), de dissolução mais rápida, melhor para aplicações em água fria.
  A escolha depende dos requisitos específicos da aplicação.

8. Entrega, Certificação e Serviço

Capacidades de entrega

• Disponibilidade em stock: Modelos comuns disponíveis em armazéns regionais (EUA, Europa, Ásia)

• Programa de Amostragem: Pequenas quantidades disponíveis para instituições de investigação e fabricantes para testes e avaliação de formulações.

• Opções de embalagem:

• Quantidades de pesquisa: garrafas ou sacos de 500g, 1kg, 5kg 

• Quantidades industriais: sacos de papel ou bidons de 25 kg (standard)

• Quantidades a granel: sacos de 50 kg, big bags de 500 kg, contentores de 20 toneladas para clientes de grande volume.

• Embalagens personalizadas: Disponíveis para clientes de grande volume (IBCs, flexitanks, etiquetagem personalizada)

• Envio: Material não perigoso de acordo com as normas DOT/IATA; frete padrão disponível (expresso, LTL, carga completa, contentor).

Certificações de Qualidade

• Certificado de Análise (COA) fornecido com cada lote para os graus de qualidade aprovados, documentando:

• Aspeto

• teor de P₂O₅

• pH (solução a 1%)

• Metais pesados ​​(Pb, As)

• Cloretos, sulfatos

• Perda na secagem

• Clareza da solução (grau alimentar)

• Ficha de Dados de Segurança (FDS) disponível em vários idiomas.

• Especificação do Produto (EP) que documenta a composição química, as propriedades físicas e os requisitos de armazenamento.

• Certificados de Origem (COO) disponíveis mediante pedido para efeitos de conformidade alfandegária e regulamentar.

• Certificações adicionais disponíveis:

• Certificação KOSHER

• Certificação Halal

• Documentação de conformidade com a norma alimentar (E452i)

• Certificação FCC para aplicações alimentares

• Certificação de gestão da qualidade ISO 9001

Conformidade Regulatória

• Grau alimentar: Cumpre as especificações E452i

• Grau FCC: Cumpre os requisitos do Food Chemical Codex 

• Documentação de Exportação: Documentação completa de conformidade para envios internacionais.

• Situação REACH: Registado ao abrigo do REACH da UE; documentação de conformidade disponível.

• TSCA: Registado para comércio nos EUA

Suporte Técnico e Serviços

• Consultoria Técnica: Equipa de especialistas em aplicações disponível para auxiliar na formulação, orientação sobre quelação e suporte regulamentar.

• Serviços personalizados: especificações de pureza, granulometria e opções de embalagem à medida para clientes com parcerias de longa duração.

• Apoio regulamentar: Pacotes de documentação para o registo de produtos nos mercados-alvo, incluindo dossiers de aditivos alimentares.

Documentação disponível

• Certificado de Análise (COA)

• Ficha de Dados de Segurança (SDS/MSDS)

• Ficha Técnica (TDS)

• Especificação do produto (PS)

• Certificado de Origem (COO)

• Certificado Kosher (quando aplicável)

• Certificado Halal (quando aplicável)

• Declaração de Conformidade com o Grau Alimentar (E452i)

• Declaração de Conformidade com a FCC

• Declaração de alergénios

• Declaração de produto isento de OGM

• Declaração BSE/TSE