Kali đi phốt phát khan (K₂HPO₄, Dipotassium Phosphate Anhydrous – DKP) là một hợp chất muối vô cơ thuộc nhóm phosphat, tồn tại dưới dạng tinh thể hoặc bột màu trắng, dễ tan trong nước và mang tính kiềm nhẹ. DKP đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, từ thực phẩm, dược phẩm, sản xuất phân bón, xử lý nước đến hóa chất công nghiệp. Bài viết này trình bày các đặc tính hóa học – vật lý, quy trình sản xuất, cơ chế tác dụng, ứng dụng chính và các vấn đề an toàn liên quan đến hợp chất này.
1. Đặc tính hóa học và vật lý
-
Tên gọi quốc tế: Dipotassium Phosphate Anhydrous (DKP).
-
Công thức phân tử: K₂HPO₄.
-
Khối lượng phân tử: ~174.18 g/mol.
-
Dạng vật chất: tinh thể hoặc bột màu trắng, dễ hút ẩm.
-
Độ tan: tan mạnh trong nước, không tan trong ethanol.
-
pH dung dịch: 8.5 – 9.5 (dung dịch 1%).
-
Đặc điểm: là muối trung tính có tính kiềm nhẹ, thường được sử dụng như một đệm pH (buffer) và nguồn cung cấp ion kali và phosphate.
2. Quy trình sản xuất
Dipotassium Phosphate thường được sản xuất bằng phương pháp trung hòa:
-
Nguyên liệu: Kali hydroxide (KOH) phản ứng với axit phosphoric (H₃PO₄).
-
Phản ứng:
H₃PO₄ + 2KOH → K₂HPO₄ + 2H₂O
Sản phẩm sau đó được cô đặc và sấy khan để thu được dạng anhydrous (không chứa nước kết tinh).
3. Tính chất và cơ chế ứng dụng
-
Chất đệm pH: giữ ổn định pH trong dung dịch, quan trọng trong thực phẩm và dược phẩm.
-
Nguồn dinh dưỡng khoáng: cung cấp ion K⁺ và PO₄³⁻, cần thiết cho sự phát triển sinh học (cây trồng, vi sinh vật).
-
Tính chất tạo phức: phosphate có khả năng tạo phức với ion kim loại, giúp ổn định sản phẩm.
-
Khả năng hút ẩm: dùng trong một số công thức công nghiệp làm chất ổn định.
4. Ứng dụng trong các lĩnh vực
-
Ngành thực phẩm:
-
Là chất điều chỉnh pH, chất nhũ hóa và chất ổn định (phụ gia thực phẩm E340(ii)).
-
Dùng trong sản xuất sữa bột, đồ uống, bánh kẹo, sản phẩm từ sữa.
-
Giúp cải thiện độ tan, giữ ẩm, tăng cường dinh dưỡng (nguồn phosphate và kali).
-
-
Ngành dược phẩm và y tế:
-
Là tá dược trong thuốc tiêm, dung dịch truyền tĩnh mạch (cung cấp điện giải K⁺ và phosphate).
-
Sử dụng trong dung dịch đệm sinh học (buffer solution).
-
-
Ngành phân bón & nông nghiệp:
-
Cung cấp kali và phosphat cho cây trồng.
-
Dùng trong công thức phân bón hòa tan nhanh, phân bón lá và thủy canh.
-
-
Xử lý nước và công nghiệp:
-
Dùng để ngăn cặn lắng, điều chỉnh độ kiềm, ổn định dung dịch trong hệ thống xử lý nước.
-
Ứng dụng trong sản xuất hóa chất, phụ gia cho chất tẩy rửa.
-
5. An toàn và bảo quản
-
An toàn: không độc hại khi sử dụng đúng liều lượng; tuy nhiên dạng đậm đặc có thể gây kích ứng mắt và da.
-
Bảo quản: nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp và tránh hút ẩm.
-
Đóng gói: thường được đóng trong bao 25 kg (bao PP hoặc kraft có lớp PE chống ẩm).
-
Quy định: trong thực phẩm cần tuân thủ tiêu chuẩn an toàn (Codex, FDA, EU).
6. Phân tích và kiểm định chất lượng
-
Xác định hàm lượng: bằng chuẩn độ axit – base hoặc phương pháp ICP để đo ion K⁺ và phosphate.
-
Độ tinh khiết: kiểm tra hàm lượng tạp chất kim loại nặng (Pb, As).
-
Tiêu chuẩn: GB 25561-2010 (theo bao bì sản phẩm) hoặc các tiêu chuẩn quốc tế khác (FCC, E340).
Bảng so sánh (tập trung chất lượng) — các sản phẩm/phản ứng tương tự xuất hiện trong bài
| Sản phẩm | Purity / chỉ tiêu chất lượng quan trọng | Tài liệu bắt buộc trước khi mua | Kiểm nghiệm khuyến nghị (chất lượng) | Độ nhạy với ẩm | Phù hợp cho thực phẩm? | Ảnh hưởng lên pH (tổng quát) | Yêu cầu lưu kho (về chất lượng) | Ghi chú chất lượng / rủi ro |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Dipotassium phosphate (K₂HPO₄) | % tinh khiết (theo COA), độ ẩm, tạp chất vô cơ, kim loại nặng | COA (lô hàng), MSDS, CO nếu cần | ICP-OES/ICP-MS (kim loại nặng), kiểm tra độ ẩm, xác định hàm lượng K₂HPO₄ | Rất nhạy — làm mất chất nếu ẩm cao | Có thể (nếu food grade & COA phù hợp) | Đệm/kiềm nhẹ — ổn định pH hướng kiềm | Khô, thoáng, tránh ẩm; bao kín | Mức quan trọng: cao — COA phải trùng batch; kiểm nghiệm độc lập nên bắt buộc nếu dùng cho thực phẩm/dược |
| Monopotassium phosphate (KH₂PO₄) | % tinh khiết, độ ẩm, tạp chất, ion khác | COA, MSDS | ICP-OES cho kim loại, độ ẩm, hàm lượng KH₂PO₄ | Nhạy với ẩm (dạng bột/hút ẩm) | Có thể (tùy grade) | Hơi axit/đệm ở pH thấp hơn K₂HPO₄ | Khô, tránh ẩm | Thích hợp khi cần môi trường pH thấp; so về chất lượng tương tự K₂HPO₄ |
| Sodium phosphates (ví dụ Na₂HPO₄/NaH₂PO₄) | % tinh khiết, hàm lượng Na, độ ẩm, kim loại nặng | COA, MSDS | ICP, độ ẩm, kiểm tra Na và các tạp chất | Nhạy với ẩm | Có thể, nhưng natri cao (cần kiểm soát cho thực phẩm low-sodium) | Ảnh hưởng pH: tương tự dạng phosphate nhưng bổ sung Na | Khô, tránh ẩm | Với yêu cầu “low-sodium” không phù hợp; chất lượng cần kiểm tra Na và tạp chất |
| Phosphoric acid (H₃PO₄) | Độ tinh khiết (wt% acid), tạp chất kim loại, acid dư | COA, MSDS, giấy phép vận chuyển (dịch vụ hóa chất) | Phân tích độ tinh khiết (titration), kim loại nặng | Không áp dụng theo kiểu bột; cần kiểm soát độ nước | Có thể (dùng trong thực phẩm với cấp food grade & chứng nhận) | Giảm pH (axit mạnh) | Tránh tiếp xúc kim loại, vật liệu tương thích, lưu kho có rào chắn axit | Là chất ăn mòn; rủi ro an toàn & yêu cầu vật liệu bảo quản cao |
| Potassium carbonate (K₂CO₃) | % tinh khiết, độ ẩm, tạp chất carbonate, kim loại nặng | COA, MSDS | ICP, độ ẩm, pH dung dịch | Nhạy với ẩm (dễ hút ẩm) | Có thể nhưng phụ thuộc grade và mục đích | Kiềm mạnh — nâng pH mạnh hơn K₂HPO₄ | Khô, kín, tránh CO₂/ẩm | Tác dụng pH mạnh; cần kiểm soát liều lượng so với công thức |
-
Kiểm tra hồ sơ nhà sản xuất: tên công ty (Jiangsu Kolod), website chính thức, lịch sử sản xuất.
-
Yêu cầu COA cho lô hàng cụ thể: không chấp nhận COA mẫu chung chung. COA phải trùng batch no.
-
Kiểm nghiệm độc lập: nên lấy mẫu ngẫu nhiên từ lô hàng để kiểm nghiệm tại phòng lab độc lập trước khi chấp nhận toàn bộ lô.
-
Giấy tờ xuất xứ và chứng nhận: cần cho mục đích hải quan và chứng minh nguồn gốc.
-
Quy định pháp lý tại Việt Nam: nếu sản phẩm dùng cho thực phẩm/dược, cần đảm bảo tuân thủ quy định của Bộ Y tế/ATTP.
7. Kết luận
Dipotassium Phosphate Anhydrous là một hóa chất vô cơ có vai trò quan trọng, vừa là phụ gia thực phẩm, vừa là nguyên liệu dược phẩm, phân bón, hóa chất công nghiệp và xử lý nước. Với đặc tính hòa tan nhanh, điều chỉnh pH tốt, bổ sung dinh dưỡng khoáng và tính an toàn cao, hợp chất này ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Tuy nhiên, cần tuân thủ các quy định về bảo quản, định lượng và tiêu chuẩn chất lượng để đảm bảo hiệu quả cũng như an toàn cho người sử dụng và môi trường.