Amonijev polifosfat: opis, svojstva, primjena

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-02 17:48

Amonijev polifosfat je spoj koji se široko koristi u proizvodnji gnojiva i boja sa svojstvima usporavanja plamena. Njegova struktura nastaje fuzijom monomernih ortofosfata u jedan polimerni lanac. Sirovine za dobivanje tvari su fosforna kiselina i amonijak.

Opis

Amonijev polifosfat (ili amonijev polifosfat, prema njegovom međunarodnom nazivu) je anorganska sol visoke molekularne težine dobivena iz fosforne kiseline.

Kemijska formula tvari: (NH₄PO₃)_{. Njegova kristalna struktura može biti dvije vrste:}

• I tip (broj monomernih jedinica n=100-200).
• II tip (n > 1000). Takav spoj ima složeniju strukturu, veću molekularnu masu i toplinsku stabilnost, te je manje topiv u vodi od prvog tipa. Čestice su veličine 10-40 mikrona ili više. Najčešće se ova sol koristi u industriji.

Strukturna formula amonijevog polifosfata izgleda kao na sliciispod.

Fizičke i kemijske karakteristike

Sljedeća svojstva su tipična za vezu:

• stabilnost i nepromjenjivost;
• točka taljenja - 180-185 °C;
• kada se razrijedi u vodi (topljivost je 0,5 g/cm3) pokazuje polielektrolitna svojstva i povećava viskoznost tekućine;
• pri zagrijavanju na 300 °C dolazi do aktivnog raspadanja u polifosfornu kiselinu i amonijak;
• razina kiselosti u 10% vodenoj otopini - 5, 5-7, 5 pH;
• gustoća – 1,9 g/cm3;
• izgled - bijela slobodna tvar.

Oblik za ispuštanje - u obliku praha ili malih granula. U odnosu na žive organizme, spoj je ekološki prihvatljiv. Klasa opasnosti amonijevog polifosfata - IV prema GOST 12.1.007.

Primi

Proizvodnja ove tvari u kemijskoj industriji odvija se na nekoliko načina:

• Interakcija plinovitog fosfornog anhidrida, amonijaka i vodene pare. Fosfor se sagorijeva na temperaturi od 3000-3500 °C, para anhidrida ulazi u posebnu komoru, gdje, kada se zagrije na 400-500 °C u prisutnosti NH_{3, amonijevog polifosfata, nastaju monoamidopirofosforna i diamidopirofosforna kiselina.}
• Neutralizacija polifosforne kiseline amonijakom.
• Termička dehidracija amonijevih fosfata.
• Neutralizacija H₃PO₄ amonijakom i dehidracija rezultirajućeg ortofosfataamonijak.

Točan kemijski sastav amonijevog polifosfata ovisi o parametrima procesa. Sadržaj dušika može biti 14-17%, fosfora - 30-32%, stupanj polimerizacije - 40-77%.

Amonijev polifosfat: primjena

Veza se koristi u sljedećim industrijama:

• koristiti kao dodatak u proizvodnji plastike, termoplastičnog poliuretana, pjene, pjenaste izolacije i polimernih smola;
• proizvodnja iverice, lesonita, šperploče;
• proizvodnja izolacijskih omotača električnih kabela;
• primjena kao antipiretik u bojama i lakovima (lakovi, emajli), brtvilima, tehničkim mazivima, ljepilima i drugim spojevima;
• proizvodnja gnojiva za poljoprivredu.

Amonijev polifosfat može se koristiti za obogaćivanje svih vrsta tla i hranjenje bilo koje vrste kultiviranih biljaka. Gnojivo pokazuje najbolju učinkovitost na sivim tlima. Zbog svoje visoke topljivosti u vodi, biljke bolje apsorbiraju tvar od sličnih prihrana na bazi fosfornih fosfata. Gnojiva s amonijevim polifosfatom koriste se u obliku otopina koje se dobivaju toplim ili hladnim miješanjem. Najčešće je ova tvar dio složenih obloga zajedno s kalijevim nitratom ili kloridom, ureom. Ovaj spoj također se dobro slaže s mikronutrijentima i pesticidima.

vatrootporni premazi

Zbog svojih posebnih svojstava, kada je izložen otvorenoj vatriAmonijev polifosfat je glavna komponenta suvremenih vatrootpornih boja i lakova za nezapaljive (metal, beton) i zapaljive (drvo, tkanine, plastika) materijale. Kada se zapali, sol ne ispušta otrovne pare u zrak i usporava širenje vatre, što omogućuje povećanje vatrootpornosti konstrukcija.

Princip rada ovog polimernog spoja u sastavu vatrootpornih premaza je sljedeći:

• Pod utjecajem visoke temperature, boja s antipiretikom se napuhuje (bez topljenja).
• Usljed dehidracije i zagrijavanja, na osnovnom materijalu (drvo, metal) nastaje polifosfatna kiselina.
• Na površini potonjeg pojavljuje se karbonski film.
• Oslobađa se velika količina nezapaljivih plinova.
• Formira se sloj pjene koji izolira osnovni materijal i sprječava daljnje širenje plamena u građevinskoj strukturi.

Istovremeno se tijekom izgaranja oslobađaju niskotoksični plinovi, koji su sigurniji za ljude nego kada se koriste tradicionalni premazi boja i lakova.