ヘキサメタリン酸ナトリウム

ヘキサメタリン酸ナトリウム（SHMP）は、組成式Na ₆ [ (PO ₃ ) ₆ ]の塩です。^{[ 3 ]}_{工業用グレードのヘキサメタリン酸ナトリウムは、通常、メタリン酸塩（実験式：NaPO 3} ）の混合物であり、ヘキサマーはそのうちの 1 つで、通常はこの名前で呼ばれる化合物です。このような混合物は、より正確にはポリメタリン酸ナトリウムと呼ばれます。これらは、メタリン酸ナトリウムという名前を考案したスコットランドの化学者トーマス・グラハムにちなんで、ポリリン酸ナトリウムまたはグラハム塩としても知られています。 ^{[ 4 ]}これらは水に溶ける白色の固体です。

SHMPはキレート剤として使用され、食品添加物（E番号E452i）をはじめとする幅広い産業分野で利用されています。SHMPに炭酸ナトリウムを添加してpHを8.0～8.6に調整することで、軟水化剤や洗剤などに使用されるSHMP製品が数多く製造されます。

ヘキサメタリン酸ナトリウムの重要な用途の一つは、粘土ベースのセラミック粒子の製造における解凝集剤としての使用です。 ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}また、土壌テクスチャ評価のために粘土やその他の土壌タイプを分解する分散剤としても使用されます。^{[ 9 ]}

歯磨き粉の有効成分として、着色防止および歯石予防成分として使用されています。^{[ 10 ]}

SHMPは、リン酸一ナトリウムを加熱して酸性ピロリン酸ナトリウムを生成することによって調製される。

2 NaH ₂ PO ₄ → Na ₂ H ₂ P ₂ O ₇ + H ₂ O

続いて、ピロリン酸塩を加熱すると、対応するヘキサメタリン酸ナトリウムが得られる。

3 Na ₂ H ₂ P ₂ O ₇ → (NaPO ₃ ) ₆ + 3 H ₂ O

続いて急速冷却が行われる。

SHMPは水溶液中で、特に酸性条件下および／または加熱下で加水分解され、トリメタリン酸ナトリウムとオルトリン酸ナトリウムになる。^{[ 14 ]}

ヘキサメタリン酸ナトリウムは、ポリメタリン酸（リン酸基の重合によって形成される酸）の系列の1つのアルカリ塩です。^{[ 15 ]}ヘキサメタリン酸は、1825年にドイツの化学者ヨハン・フリードリヒ・フィリップ・エンゲルハルト（1797-1853）によって初めて調製されました。 ^{[ 16 ]}エンゲルハルトは博士論文のために、鉄が血液の赤色の原因であるかどうかを決定しようとしました。血液サンプルを精製するために、エンゲルハルトは、血液をリン酸で処理することにより、血清のアルブミン（溶解タンパク質）を凝固させることができることを発見しました。これは、リン酸は卵白などの水溶性タンパク質を凝固させないと述べていた有名なスウェーデンの化学者イェンス・ヤコブ・ベルセリウスの発見と矛盾していました。^{[ 17 ]}ベルセリウスとエンゲルハルトは、矛盾を解決する目的で協力しました。彼らは、エンゲルハルトがリンを空気中で燃焼させ、得られた物質を水に溶解させることで、新しい形態のリン酸を生成したと結論付けた。^{[ 18 ]}しかし、彼らは新しい酸の組成を決定しなかった。その分析は、1833年にスコットランドの化学者トーマス・グラハムによって行われ、彼は新しい酸のナトリウム塩を「メタリン酸ナトリウム」と名付けた。^{[ 4 ]}グラハムの発見は、ドイツの化学者ユストゥス・フォン・リービッヒとテオドール・フライトマンによって確認された。^{[ 19 ]} 1849年、フライトマンは「ヘキサメタリン酸」という名前を造語した。^{[ 20 ] [ 21 ]}

1956年までに、グラハム塩（ポリリン酸ナトリウム）の加水分解物のクロマトグラフィー分析により、4つ以上のリン酸基を含む環状アニオンの存在が示されました。 ^{[ 22 ]}これらの発見は1961年に確認されました。^{[ 23 ]} 1963年、ドイツの化学者エーリッヒ・ティロとウルリッヒ・シュルケは、無水トリメタリン酸ナトリウムを加熱することにより、ヘキサメタリン酸ナトリウムの調製に成功しました。^{[ 24 ]}

リン酸ナトリウムは、経口投与時の急性毒性が低いことが知られています。EFSA および米国FDAは、SHMP濃度が10,000 mg/Lまたはmg/kgを超えない場合を保護レベルとみなしています。この塩の極端な濃度は、血清中のナトリウム濃度の過剰による急性副作用、例えば「不整脈、徐脈、低カルシウム血症」などを引き起こす可能性があります。^{[ 25 ]}

• ブリティッシュコロンビア州医療従事者向け労働安全衛生庁
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