Натрію гексаметафосфат. Харчова добавка Е-425і

Натрію гексаметафосфат - поліфосфат, складається з метафосфатів NaPO3. Білий або безбарвний прозорий порошок, добре розчинний у воді, рН 1 %-го розчину 6,3-6,5, без запаху та смаку. Відомий також за назвами SHMP, Calgon (Калгон), фосфатне скло, скловидна сіль, поліфосфат натрію, поліфосфатна натрієва сіль, сіль Грема / Грахама (Graham's salt).

Використовується у промисловості як пом'якшувач води, інгібітор корозії, емульгатор, відбілювач зубів, для промивання тканин у текстильній промисловості, для приготування керамічних суспензій.

Хімічні властивості натрію гексаметафосфату

Метафосфатна кислота НРО3 — безбарвна склоподібна речовина з температурою плавлення 40 °С. Кислота та її солі полімеризовані. їхній склад відповідає формулам (НРО3)n і (МеРО3)n, де Ме — одновалентний метал. Для кислоти n = 3-8. Відомі три-метафосфатна (НРО3)3 і тетраметафосфорна (НРО3)4 кислоти. Серед солей найбільш вивченими є три- та гексаметафосфати Nа3Р3О9 і Nа6Р6О18. Поліметафосфорні кислоти та їх солі мають циклічну будову, а деякі з них, наприклад, КРО3 — ланцюгову.

Натрію гексаметафосфат виробляли нагріванням натрію метафосфату (NaPO3) або кислого натрію пірофосфату (H2Na2P2O7) до 700 °С. При нижчих температурах утворюються інтермедіати, наприклад, триметафосфат.

Механізм пом'якшення води

Гексаметафосфат натрію розчиняє певні кальцієві та магнієві сполуки, такі, які утворюються у бойлерах та пральних машинах. Наприклад:
Na6P6O18 + CaSO4 = CaNa4P6O18 + Na2SO4.

100 г натрію гексаметафосфату може максимально розчинити 22,2 г кальцію сульфату. Так само, один атом металу у кальцію чи магнію карбонаті замістить два атоми натрію у Na6P6O18, і 100 г цієї речовини розчинить 16,3 г кальцію карбонату чи 13,7 г магнію карбонату. Ця властивість натрію гексаметафосфату лежить в основі засобу «Калгон», який на 90 % складається з натрію гексаметафосфату і на 10 % з нейтрального натрію пірофосфату (Na4P2O7), який піднімає рН до 7 у 0,25 % розчині. Цей засіб має видаляти іржу та наліт у бойлерах, розчиняючи кальнієвий та магнієвий наліт, пом’якшувати воду без утворення осаду та утримувати кальцій оксалат у розчині.

Таблиця, що показує масу речовини, що утримується в розчині 100 г натрію гексаметафосфату. Сполуки, позначені зірочкою, досліджувалися дією розчину гексаметафосфату на суху речовини у вигляді порошку.

Барію сульфат – 37,6-38,13 г
Барію карбонат – 31,8-32,24 г
Барію оксалат – 36,5-36,82 г
Барію хромат – 40,8-41,39 г
Барію фосфат – 32,4-32,73 г
Стронціум сульфат – 29,6-30,01 г
*Кальцію сульфат – 22,1-22,24 г
*Кальцію карбонат – 16,2-16,35 г
*Магнію карбонат – 13,5-13,77 г
Феруму карбонат – 18,4-18,92 г
Цинку карбонат – 10,1-20,48 г
Свинцю карбонат – 13,9-43,65 г
Свинцю хромат – 26,0-52,8 г
Феруму оксид – 25,3 г
Алюмінію оксид – 16,4 г

Сфери застосування:

Харчова промисловість

• як емульгатор, стабілізатор смаку, аромату та кольору, регулятор кислотності, хелатний, адгезивний та розпушуючий агент у виробництві сирів та сирних продуктів, соусів, сиропів, желе та мармеладу, морозива, сухих сніданків, кремів, м’ясних та рибних виробів і консерв, напоїв у кількості 0,05 – 0,5 %

Косметична промисловість

• для створення бажаної структури, стабілізації, пом’якшення, регулювання рН та як хелатний агент у доглядовій та декоративній косметиці, засобах особистої гігієни, солях та гелях для ванни
• у зубних пастах та ополіскувачах ротової порожнини виконує додаткову відбілюючу дію

Побутова хімія

• у мийних засобах як стабілізатор та інгібітор корозії, зв’язує кальцій та магній
• основа засобів для пом’якшення води та запобігання утворення накипу, зокрема для пральних машин і бойлерів

Промисловість

• у паперово-целюлозній, текстильній, керамічній, друкарській та фарбовій, нафтовій, металургійній та будівельній промисловостях як пом’якшувач води, флотореагент, інгібітор корозії, диспергуючий агент, емульгатор, високотемпературний адгезив

Гексаметафосфат натрію як харчова добавка Е 452(і)

Максимальні норми використання гексаметафосфату натрію:

• сухе молоко — 2500 мг/кг
• стерилізовані, пастеризовані вершки, збиті вершки та аналоги олій — 5000 мг/кг
• м’ясні вироби — 4000 мг/кг до м'ясної маси
• сири плавлені — 9000 мг/кг у складі солі-плавителя
• фарш рибний заморожений і вироби з нього — 2000 мг/кг
• ароматизовані безалкогольні напої на основі води — 700 мг/кг
• спортивні та енергетичні напої — 500 мг/кг

Приклади застосування

Молочні продукти

Молочні напої на основі йогурту з додаванням рослинної сировини (фруктовий та ягідних наповнювачів) з стабілізатором пектином. Додавання гексаметафосфату натрію значно покращує стабільність напоїв шляхом стимуляції електростатичних взаємодій та формування розчинних протеїн-пектин комплексів.

Склад молочного напою
Йогурт з знежиреного молока – 2,0 %
Цукор – 7,5 %
Пектин – 0,42 %
Вода – до 100 %
Натрію гексаметафосфату – 0,05 %
Лимонна кислота – для створення рН 3,9

Вермішель швидкого приготування

Використання натрій гексаметафосфату у макаронних виробах впливає на структуроутворювальні та водопоглинальні властивості борошна та на якість готових макаронів. Не дає злипатися вермішелі при варінні. Також він допомагає зберігати колір та смак.

Склад вермішелі
Борошно твердого сорту пшениці – 100 %
Крохмаль – 20-40 %
Глютен – 5-15 %
Фруктовий/овочевий порошок – 1-10 %
Підсилювач глютену – 0,1-0,3 %
Натрію гексаметафосфат + лимонна кислота – 0,2-2,2 %
Антиоксидант – 0,02-0,64 %
Вода – 40-43 %
Сіль кухонна – 1-3 %

Сир

Натрію гексаметафосфат додають до молока у виробництві кисломолочного сиру. Кислотність молока стає 5,6 через молочну кислоту. Гексаметафосфат додають для суміші у кількості 1,5-2,75 %. Зі збільшенням дозування даної солі підвищується твердість сиру та знижується здатність до плавлення. Також він, як і інші фосфати є сіллю-плавителем.

Властивості натрію гексаметафосфату, які варто враховувати перед використанням

Натрій гексаметафосфат стабільний проти дії світла та окисників. Термостабільний до 616 °С. Дозування залежить від бажаного результату, загалом у межах 0,05-2 масових %.

Вплив на текстуру харчових продуктів

У тісті значно змінює структуру готового продукту, модифікує електростатичну взаємодію, регулює утворення глютену, впливає на зв’язок протеїн-крохмаль. Також затримуючи воду в тісті, гексаметафосфат сприяє тому, що хліб та хлібобулочні вироби довше залишаються м’якими та пухкими.

Як емульгатор, гексаметафосфат натрію сприяє суспендуванню олійних (жирних) та водяних компонентів тіста, що дає можливість створювати більш м’які текстури. Ця властивість гексаметафосфату як емульгатору особливо важлива для приготування кремів та соусів.

Стабілізуючий вплив

Емульгуюча дія гексаметафосфату забезпечує стабільність продуктів, не дає їм розшаровуватися, осаджуватися та псуватися. Це важливо для білковмісних продуктів: молочних, м’ясних і рибних. У порошкових сухих формулах протидіє збиванню та кам’янінню.

Вплив на смакові властивості

Гексаметафосфат натрію прямо не змінює смак та аромат продуктів. Але завдяки стабілізуючій дії зберігає властивості продукту, наприклад колір фруктових соків.

Регулятор кислотності

1 %-ий розчин натрію гексаметафосфату має рН близько 6,5. Він служить буферним агентом, що допомагає створити та утримувати потрібний рівень рН у продуктах, що у свою чергу покращує текстуру, смак, аромат та колір продуктів.

Плавлений сир

Плавлений сир – це продукт, який отримують з різних сирів, кисломолочного сиру, масла й інших молочних продуктів зі спеціями або без них тепловим обробленням сумішей з вищевказаних комонентів з наведених компонентів з додаванням солей-плавителів (та за потреби емульгаторів чи стабілізаторів).
Однією з ознак плавлених сирів є їх консистенція. За цією ознакою сири поділяють на скибкові з досить твердою, щільною консистенцію, які можна порізати на скибки, і пастоподібні сири з м'якою, пластичною консистенцією, що легко намазуються на хліб. З урахуванням технологічних і органолептичних особливостей з асортименту плавлених сирів виокремлюють ковбасні й солодкі сири, які виробляють з додаванням цукру, меду та інших наповнювачів, що мають солодкий
смак. За призначенням сири поділяють на консервні й плавлені до обіду.

Молочна сировина для виробництва плавлених сирів

В Україні для вироблення плавлених сирів використовуть переважно молочну сировину. Основною сировиною є застосовують тверді сичужні кондиційні сири. Допускається використовувати некондиційні сичужні сири, які за фізико-хімічними показниками (волога, жир, хлорид натрію, кислотність) не відповідають вимогам нормативної документації, а також мають вади консистенції, форми і розміру. Для плавлення також застосовують спеціально вироблені з цією метою сири- напівфабрикати: знежирений сир типу Голландського, низькожирний сир прискореного визрівання, сир для плавлення 40 та 45 %-ї жирності з прискореним терміном визрівання, сир типу Чеддер жирністю 30, 40, 50 % у сухій речовині, сир, що швидко визріває для плавлення. М'які сири, які використовують для плавлення нараховують, понад 100 найменувань і становлять найчисленнішу групу сирів. До них належать сири, які отримують без другого нагрівання з використанням для коагуляції білка молочнокислих стрептококів, м'які сири без визрівання, розсольні сири. У рецептурах використовують кисломолочний жирний або знежирений сир разом з твердим сичужним сиром.

Згідно даних теорії Баркана С.М. для успішного плавлення сирів і отримання однорідного продукту з доброю консистенцією, смаком і ароматом потрібно використовувати суміш сировини зі ступенем зрілості від 20 до 35 %.

Солі - плавителі, доза і способи їх внесення в сирну масу

Сичужний сир може перетворюватися на плавлені сири тільки за умови використання солей-плавителів. Ці солі є регуляторами активної кислотності середовища, в якому відбувається процес плавлення сировини, що містить білок. Діючи як іонообмінники, солі-плавителі сприяють переходу малорозчинних казеїнатів кальцію у більш розчинні казеїнати натрію, пептизації білка (пептиди потім є емульгатором жирового компонента), його гідратації і підвищенню вологоутримувальної здатності.

В Україні у виробництві плавлених сирів використовують такі солі-плавителі: тартрати - натрієві солі винної кислоти (рН 6,8), цитрати - натрієві солі лимонної кислоти - одно-, дво- і тризаміщений лимоннокислий натрій (зона активності останнього 6,23-6,26).

Проте найбільша група солей-плавителів представлена фосфатами. Це - натрієві солі фосфатної кислоти: фосфат натрію двозаміщений (рН 8,9-9,1), пірофосфат натрію тризаміщений (рН 6,7-7,5), триполіфосфат натрію (рН 9,3-9,8), ортофосфат (рН 4,0-2,0) та гексаметафосфат натрію (рН 5,8-6,5). До складу деяких солей-плавителів входять карбонати - вуглекислі солі натрію. Додавання карбонатного буфера призводить до зміщення значення активної кислотності в лужний бік на 0,3-0,4 одиниці.

Поява полімерних фосфатів, які мають різні властивості й різну дію на процес плавлення, дала змогу розширити асортимент солей-плавителів. Завдяки здатності полімерних фосфатів активно зв'язувати кальцій казеїнова міцела руйнується до субміцел, тобто відбувається декальцинування і пептизація білків, що супроводжуються їх гідратацією. Це має велике значення для виробництва пастоподібних плавлених сирів і впливає на процес плавлення та формування консистенції продукту. Для вироблення пастоподібних сирів кращими вважають низько- і середньомолекулярні поліфосфати.

Широко відома сіль-плавитель Грахама - натрій гексаметафосфат належить до високомолекулярних ланцюгових фосфатів, є добрим розчинником білка і використовується для вироблення скибкових сирів. Ця сіль відповідає усім міжнародним вимогам і гігієнічним нормативам.

Порівняння полімерних фосфатів з цитратними солями показує, що цитрати є добрими плавителями, особливо для скибкових сирів, проте білки сиру з ними набухають слабше, ніж з поліфосфатами. Тому цитратні солі менш придатні для вироблення пастоподібних сирів, особливо з молодої сировини. У Швейцарії складено суміші плавителів (фосфатів натрію з цитратами) для виробництва сирів зі скибковою і пастоподібною консистенцією.

Щодо розчинності основних солей-плавителів, які використовують у виробництві плавлених сирів, відомо, що за температури 20 °С повністю розчиняються цитрати натрію і калію, сіль Грахама.

Доза солей-плавителів не повинна перевищувати 2…3 % до маси сировини в перерахунку на безводну сіль. Чим вищий вміст білка в сирній масі, тим більша доза солей-плавителів. Її збільшують також при використанні білкової сировини низької зрілості й високої кислотності. Правильний підбір солей-плавителів є одним з кращих регуляторів якості плавленого сиру. Кислі солі-плавителі підсилюють декальцинування білкової міцели, підвищують її кислотні властивості й сприяють отриманню продукту з незв'язною, крихкою консистенцією. Основні солі збільшують кількість натрієвих білкових сполук, що розм'якшують і розріджують консистенцію сирів. Для плавлення сирної сировини у виробництві сирів пастоподібної консистенції використовують фосфатні солі-плавителі.

Структуроутворювачі у виробництві плавлених сирів

Останніми роками зросло використання структуроутворювачів органічної природи, здатних до певної міри крім структуризації виконувати і роль солей-плавителів.
Такі речовини повинні мати такі властивості:
- забезпечувати диспергування основного структурного елемента білкового каркаса до розмірів 20…35 нм, рівень декальцинування - на 50…60 %, ступінь пептизації – 25…35 %;
- гарантувати глибину гідролізу казеїну до субміцел з обмеженням приросту небілкового азоту;
- регулювати концентрацію водневих іонів з тим, щоб одержати плавлені сири з рН 5,4…5,8;
-мати здатність до підвищення гідратації казеїну, створюючи умови для додаткової іммобілізації води (7…14 %), збільшення на 1,7… 2,7 % вмісту зв'язаної води, зниження в 2,0…2,5 раза вільної води порівняно з сичужними сирами;
- забезпечувати формування зв’язнодисперсної коагуляційної структури, параметри реологій якої на порядок нижчі за ці показники для
сичужних сирів.

Вважають, що харчові добавки мають регулювати, стабілізувати і формувати консистенцію продукту, брати участь в обмінній взаємодії з іонами водню, металами (особливо кальцієм). Органічні структуроутворювачі отримують із тваринної сировини - желатин; рослинної сировини - камедь, пектин, агароїди, а також з речовин, одержаних штучно (напівсинтетичним способом), у тому числі з природних джерел (модифікована целюлоза, крохмалі). Проміжне положення між цими двома групами займають альгінат натрію і низькоетерифікований пектин.

Головною властивістю цих добавок є здатність адсорбувати і зв'язувати воду і, отже, надавати готовому продукту з рідкою консистенцією в’язкопружних властивостей і, навіть, структури твердого тіла.  Закордонний досвід завідчує, що найкращою комбінацією для плавлення молочного білка можуть бути структуроутворювачі в комплексі з фосфатними солями.

Технологія плавлених сирів
Процес виробництва плавленого сиру складається з таких операцій:

• попереднє оброблення сировини
• складання сирної суміші
• внесення солей-плавителів
• визрівання суміші
• плавлення сирної маси
• пакування плавленого сиру та його охолодження.

Апаратурно-технологічна схема виробництва плавлених сирів

Схема технологічної лінії виробництва плавлених сирів:
1, 5 – конвеєри; 2 – машина для зняття парафіну; 3 – машина для миття сиру; 4 – місткість для замочування сиру в сироватці; 6 – вовчок; 7 – вальцівка; 8 – накопичувальна ємність; 9 – автоматичні ваги; 10 – завантажувальний ковш; 11 – апарат для плавлення сиру; 12 – гомогенізатор; 13 – автомат для фасування сиру; 14 – охолодник; 15 – автомат для укладання сиру в короби; 16 – стіл для заклеювання коробів.

Внесення солей-плавителів

Загальна кількість солей, які вводять у суміші при плавленні, не повинна перевищувати 3 %, для фосфатів – 2 % (у перерахуванні на безводну сіль). Солі-плавителі застосовують у вигляді водних розчинів.

Динатрійфосфат, суміш тетранатрійпірофосфату й солі Грахама (натрію гексаметафосфату) можна додавати в сирну масу й у сухому вигляді. Однак для прискорення дифузії солі в сирі її краще розчинити у воді. Щоб запобігти утворенню грудочок, суміш триполіфосфату натрію з пірофосфатом натрію тризаміщеним вводять у сирну масу тільки у вигляді розчину. При цьому в розрахунках суміші потрібно враховувати кількість води, внесеної із солями.

Розчин суміші триполіфосфату натрію з пірофосфатом натрію тризаміщеним готують 20- або 25 %-ї концентрації (у співвідношенні 8,5:1,5, розраховуючи на безводну сіль). При цьому суху сіль відповідно до розрахунків додають порціями в холодну воду, ретельно перемішуть до одержання однорідної, без грудочок, суспензії. Суміш підігрівають до температури 80…90 °С та отримують майже прозорий колоїдний розчин, який негайно охолоджують до 18…20 °С.  Гарячий розчин можна застосовувати безпосередньо після його приготування. Аналогічно використовують і натрій гексаметафосфат.

Порядок закладання сировини залежить від виду плавленого сиру

При виробленні сирів 45…60 %-ї жирності рекомендують такий порядок закладання компонентів. У казан вносять усі компоненти суміші крім вершкового масла, масу нагрівають до температури 65…70 °С. Після цього додають масло й плавлять до готовності. При виробленні сирів 30…40 %-ї жирності, щоб запобігти пригару, на дно казана поміщають частину масла, потім жирні сичужні сири, кисломолочний сир, нежирний сир і сухе молоко. В останню чергу в казан вносять солі-плавителі й воду, масу підплавляють і додають іншу частину масла.

Режим плавлення сирної маси встановлюють із урахуванням складу й властивостей вихідної сировини, ступеня її зрілості, виду вироблюваного плавленого сиру й застосовуваних солей-плавителів. Температура плавлення становить від 75 до 80 °С (рідше 85…95 °С). Плавлення (при нагріванні через стінку) за температури 75…80 °С має бути тривалішим (15…20 хв), за вищих температур (90…95 °С) – менш тривалим (10…12 хв), але інтенсивнішим. При плавленні введенням
пари безпосередньо в сирну масу плавлення триває 10…15 хв.

Для того щоб захистити плавлені сири від пліснявіння, наприкінці плавлення вносять сорбінову кислоту з розрахунку 0,1 % від загальної маси компонентів. Сорбінову кислоту попередньо розводять у невеликій кількості води температурою 25…30 ºС. Воду враховують при розрахунку рецептури.

Плавлені сири українського асортименту

До плавлених сирів українського асортименту належать «Карпатський», «Дарницький», «Дністровський», «Домашній», «Чорноморський» і «Десертний» сири за відповідним хімічним складом та харчовою й енергетичною цінністю. Ці сири поділяють на три видові групи – скибкові, ковбасні та пастоподібні. Вони розрізняються специфічним хімічним складом, смаковими властивостями сировини та солями-плавителями, які застосовують для їх виробництва. «Карпатський» сир виготовляють із зрілого «Карпатського» чи «Українського» сиру, що належить до групи твердих сичужних сирів з високою температурою другого нагрівання. До рецептури також входять швидковизрілі та нежирні сири. Важливо, щоб сири, що використовуються, мали типовий, характерний для певного виду сиру смак і аромат. «Київський» сир виробляють із зрілих сичужних твердих сирів з низькою температурою другого нагрівання. Як і до попереднього сиру, до рецептур додають швидковизрілий нежирний сир, а також кисломолочний нежирний сир. При виробництві «Карпатського» і «Київського» сирів увикористовують суміш таких солей-плавителів: триполіфосфату натрію і натрію пірофосфорнокислого тризаміщеного з масовою часткою сухих речовин відповідно 25 і 20 %. Суміш складають з урахуванням норм витрат сировини на тонну сиру. Як і для виробництва «Київського» сиру, до рецептури «Українського» сиру входять визрілі дрібні сичужні сири з високою температурою другого нагрівання, швидковизрідий та нежирний сири, а також кисломолочний знежирений сир. Особливістю є застосування для плавлення лимонної кислоти та харчової соди чи фосфатів. «Дарницький» сир виготовляють з твердих сичужних сирів з низькою температурою другого нагрівання, нежирного сиру, кількість якого коливається від 40 до 70 % у різних рецептурах. До рецептур також вводять 9 %-й кисломолочний сир, сухе знежирене молоко. Особливістю технології цього сиру є те, що в сирі до 5 % вершкового масла замінено на жир рослинного походження – рафінований саломас чи фритюрний жир. Для плавлення як сіль-плавитель використовують натрій фосфорнокислий двозаміщений чи суміш солей-плавителів триполіфосфату натрію і натрію пірофосфорнокислого тризаміщеного. Оскільки до складу рецептур цього сиру входять від 40 до 70 % нежирного сиру, доцільно проводити визрівання суміші протягом 90 хв. Таке витримування сприяє кращому плавленню сирної маси. Виробляють також плавлені сири «Дністровський», «Десертний» і ковбасні копчені «Домашній», «Чорноморський». Абсолютної збалансованості у них за вмістом незамінних амінокислот досягають за рахунок додаткового включення до рецептури сироваткобілкових концентратів.

Крім традиційної сировини – сирів (твердих, нежирного та для плавлення), кисломолочного сиру, масла, сухого молока та різних солей-плавителів для всіх сирів використовують білкові концентрати, в ковбасних сирах ще є кмин, перець, паста «Океан», а в солодкому сирі «Десертний» міститься ванілін, какао, агар-агар.

Домашній плавлений сирок

Інгредієнти:

• сир кисломолочний 5 % жирності – 500 г
• вершки 33 % жирності – 50 г
• масло селянське 72,6-73,0 % жирності – 25 г
• яйце куряче – 70 г (1 шт.)
• сіль – 5 г
• гексаметафосфат натрію – 2 г
• спеції, зелень

Приготування:

1. Готуємо гарячу водяну баню: у кастрюлі нагріваємо воду до кипіння.
2. У глибоку посудину, яку потім будемо поміщати на водяну баню, кладемо сир, вершки та розчин солі й натрію гексаметафосфату. Ретельно перемішуємо до однорідності. За бажанням можна залишити суміш на 30-60 хв.
3. Ставимо посудину з сирковою масою на киплячу водяну баню і помішуємо.
4. Коли маса розтане додаємо яйце (можна попередньо розбите) та розтоплене вершкове масло.
5. Додаємо до гарячої маси спеції, зелень, часник та інші смакові добавки за бажанням.
6. Помішуємо та чекаємо загустіння.
7. Коли маса стане густою та її стане важко мішати, знімаємо з бані.
8. Залишаємо охолоджуватися при кімнатній температурі накривши рушничком та помішуючи час від час, щоб не утвоилася шкірочка.
9. Сформувати та поставити у холодильник.
10. Смачного!

Вивчення будови гексаметафосфату натрію

Сіль Грема (NaPO3)n відноситься до конденсованих фосфатів, яку одержують шляхом розплавлення NaH2PO4 при температурі вище 700 °С і різким охолодженням розплаву. При повільному охолодженні утворюється циклотрифосфат Na3P3O9.

Процес утворення солі Грема з різних вихідних речовин представляє інтерес у плані вивчення кінетики її перетворення. Для досліджень розраховану кількість NaH2PO4, Na2HPO4 і Н3РО4 розчиняли у воді. Одержаний розчин випаровували, а сіль, що одержували при цьому висушували при температурі 100–110 °С, подрібнювали, просівали крізь сито з розміром отворів 0,25 мм і зберігали в ексикаторі над Р2О5.

Одержані зразки солі у платинових чашках поміщали у муфельну піч при температурі 700 °С на 30 хвилин. Розплав, що утворювався при цьому виливали на мідну пластинку для швидкого охолодження, в результаті чого одержували „сльозинки", які і являли собою сіль Грема. Ці „сльозинки" переносили у скляні пробірки і запаювали під глибоким вакуумом. Нагрівання різних компонентів були одержані три зразки солі Грема: 1) з чистого   NaH2PO4; 2) з суміші 99 мол.% NaH2PO4 і 1 мол.% Н3РО4; 3) з суміші 95 мол.% NaH2PO4 і 5мол.% Na2HPO4. Хроматографічний аналіз одержаних зразків солі Грема показав, що це поліфосфати і циклотрифосфати. Поліфосфати визначали шляхом переведення їх у нерозчинні солі барію, а циклотрифосфати з солями барію не утворюють нерозчинних солей.

Встановлено, що склад зразків солі Грема залежить від домішок. Додавання фосфатної кислоти зменшує кількість циклотрифосфату, а додавання Na2HPO4 збільшує його кількість. У зразках солі Грема міститься 76,2–93,6% поліфосфатів і 6,4–23,8% циклотрифосфатів.

Для дослідження кінетики перетворення одержаних зразків солей Грема їх поміщали у піч при температурі 300°С і витримували в ізотермічних умовам протягом певного часу, потім їх охолоджували, подрібнювали і розчиняли у воді. Сіль, що не розчинилася, відділяли шляхом фільтрування. Для визначення кількості поліфосфатів до фільтрату додавали 10 %-ний розчин ВаСІ2 і нейтралізували за фенолфталеїном для повного їх осадження. В цих умовах поліфосфати випадали в осад у вигляді Ва(РО3)2, який відділяли і перераховували на  NaPO3.

Циклофосфати не осаджуються солями барію, тому їх визначали за різницею між загальним вмістом всіх фосфатів і сумою нерозчинної солі та поліфосфатів.

Якісний склад поліфосфатів перевіряли за допомогою методу хроматографії на папері у висхідному потоці розчинника. У якості рухомої фази для розділення   фосфатів використовували кислий спиртовий розчинник. За даними хроматографічного аналізу всі одержані зразки солі Грема мають однаковий якісний склад: циклотрифосфати, циклотетрафосфати і вищі олігофосфати, розчинні у воді.

Встановлено, що склад розчинних поліфосфатів залежить від тривалості нагрівання і від співвідношення вмісту Na2O і Р2О5. Хроматографічний аналіз зразків, які нагрівали при 300 °С протягом 10 годин показав, що у них присутні орто-, піро-, три- та поліфосфати й інші розчинні олігофосфати. Поліфосфати спочатку перетворюються у циклотрифосфати протягом 100 год, а в подальшому циклотрифосфати перетвоюються у нерозчинну сіль Мадрела.

На початку нагрівання сіль Грема з помітною швидкістю перетворюється у циклотрифосфат, який після 100-годинного нагрівання перетворюється у нерозчинний поліфосфат натрію. Це підтверджено хроматографічним аналізом. Протягом всього періоду нагрівання у розчині були присутні циклотрифосфати та інші олігофосфати. Кількість нерозчинної солі Мадрела після 100-годинного нагрівання збільшується, а кількість циклотрифосфатів, відповідно, зменшується. Поліфосфати перетворюються у циклотрифосфати, які після 30-годинного нагрівання перетворюються у нерозчинну сіль Мадрела.

Отже, швидкість перетворення солі Грема у циклотрифосфат залежить від добавок і тривалості нагрівання. Максимальну швидкісті перетворення мали зразки солі Грема, одержані при температурі 700 °С із сумішей, що складалися із 99 мол.% NaH2PO4 і 1 мол.% Н3РО4 та 95 мол.% NaH2PO4 і мол.5% Na2HPO4. Кількість нерозчинних поліфосфатів у них – мінімальна.