Polifosfatul de amoniu este un compus care este utilizat pe scară largă în producția de îngrășăminte și vopsele cu proprietăți ignifuge. Structura sa este formată prin fuziunea ortofosfaților monomerici într-un singur lanț polimeric. Materiile prime pentru obținerea substanței sunt acidul fosforic și amoniacul.
Descriere
Polifosfatul de amoniu (sau polifosfatul de amoniu, conform denumirii sale internaționale) este o sare anorganică cu greutate moleculară mare derivată din acid fosforic.
Formula chimică a substanței: (NH4PO3). Structura sa cristalină poate fi de două feluri:
- Tipul I (număr de unități monomerice n=100-200).
- Tipul II (n > 1000). Un astfel de compus are o structură mai complexă, greutate moleculară mai mare și stabilitate termică și este mai puțin solubil în apă decât primul tip. Particulele au dimensiuni de 10-40 microni sau mai mult. Cel mai adesea, această sare specială este folosită în industrie.
Formula structurală a polifosfatului de amoniu arată ca în imaginemai jos.
Caracteristici fizice și chimice
Următoarele proprietăți sunt tipice pentru o conexiune:
- stabilitate și nevolatilitate;
- punct de topire - 180-185 °C;
- când este diluat în apă (solubilitatea este de 0,5 g/cm3) prezintă proprietăți polielectrolitice și crește vâscozitatea lichidului;
- când este încălzit la 300 °C, are loc descompunerea activă în acid polifosforic și amoniac;
- nivel de aciditate în soluție apoasă 10% - 5, 5-7, 5 pH;
- densitate– 1,9 g/cm3;
- aspect - substanță albă care curge liber.
Formă de eliberare - sub formă de pulbere sau granule mici. În legătură cu organismele vii, compusul este prietenos cu mediul. Clasa de pericol pentru polifosfat de amoniu - IV conform GOST 12.1.007.
Primire
Producerea acestei substanțe în industria chimică se realizează în mai multe moduri:
- Interacțiunea anhidridei gazoase de fosfor, amoniac și vapori de apă. Fosforul este ars la o temperatură de 3000-3500 °C, vaporii de anhidridă intră într-o cameră specială, unde, atunci când sunt încălziți la 400-500 °C în prezența NH3, polifosfat de amoniu, se formează acizi monoamidopirofosforici și diamidopirofosforici.
- Neutralizarea acidului polifosforic cu amoniac.
- Deshidratarea termică a fosfaților de amoniu.
- Neutralizarea H₃PO₄ cu amoniac și deshidratarea ortofosfatului rezultatamoniu.
Compoziția chimică exactă a polifosfatului de amoniu depinde de parametrii procesului. Conținutul de azot poate fi de 14-17%, fosfor - 30-32%, gradul de polimerizare - 40-77%.
Polifosfat de amoniu: aplicare
Conexiunea este utilizată în următoarele industrii:
- utilizare ca aditiv la fabricarea materialelor plastice, a poliuretanului termoplastic, a spumei, izolației cu spumă și a rășinilor polimerice;
- producție de PAL, plăci fibroase, placaj;
- producție de mantale izolatoare ale cablurilor electrice;
- aplicare ca antipiretic în vopsele și lacuri (lacuri, emailuri), etanșanți, lubrifianți tehnici, adezivi și alți compuși;
- producție de îngrășăminte pentru agricultură.
Polifosfatul de amoniu poate fi folosit pentru a îmbogăți toate tipurile de sol și a hrăni orice fel de plante cultivate. Îngrășământul prezintă cea mai bună eficiență pe solurile gri. Datorită solubilității sale ridicate în apă, substanța este mai bine absorbită de plante decât pansamentele similare pe bază de fosfați de fosfor. Îngrășămintele cu polifosfat de amoniu se folosesc sub formă de soluții care se obțin prin amestecare la cald sau la rece. Cel mai adesea, această substanță face parte din pansamente complexe împreună cu azotat sau clorură de potasiu, uree. Acest compus se asociază bine și cu micronutrienții și pesticidele.
Acoperiri ignifuge
Datorită proprietăților sale speciale, atunci când este expus la foc deschisPolifosfatul de amoniu este componenta principală a vopselelor și lacurilor moderne ignifuge atât pentru materiale necombustibile (metal, beton), cât și pentru materiale combustibile (lemn, țesături, plastic). Când este aprinsă, sarea nu emite vapori toxici în aer și încetinește răspândirea focului, ceea ce face posibilă creșterea rezistenței la foc a structurilor.
Principiul de funcționare al acestui compus polimeric în compoziția acoperirilor ignifuge este următorul:
- Sub influența temperaturii ridicate, vopseaua cu antipiretic se umflă (fără să se topească).
- Datorită deshidratării și încălzirii, pe materialul de bază (lemn, metal) se formează acid polifosfat.
- Pe suprafața acestuia din urmă apare o peliculă de carbon.
- Se eliberează o cantitate mare de gaze neinflamabile.
- Se formează un strat de spumă care izolează materialul de bază și previne propagarea ulterioară a flăcării în structura clădirii.
În același timp, în timpul arderii sunt eliberate gaze cu toxicitate scăzută, care sunt mai sigure pentru oameni decât atunci când se folosesc vopsea și vopsea tradiționale.
