Az ammónium-polifoszfát olyan vegyület, amelyet széles körben használnak égésgátló tulajdonságokkal rendelkező műtrágyák és festékek gyártásában. Szerkezete monomer ortofoszfátok egyetlen polimerláncba olvadásával jön létre. Az anyag nyersanyaga foszforsav és ammónia.
Leírás
Az ammónium-polifoszfát (vagy nemzetközi neve szerint ammónium-polifoszfát) egy foszforsavból származó, nagy molekulatömegű szervetlen só.
Az anyag kémiai képlete: (NH4PO3). Kristályszerkezete kétféle lehet:
- I típusú (monomer egységek száma n=100-200).
- II típusú (n > 1000). Az ilyen vegyület összetettebb szerkezettel, nagyobb molekulatömeggel és termikus stabilitással rendelkezik, és kevésbé oldódik vízben, mint az első típus. A részecskék mérete 10-40 mikron vagy nagyobb. Leggyakrabban ezt a sót használják az iparban.
Az ammónium-polifoszfát szerkezeti képlete úgy néz ki, mint a képenalább.
Fizikai és kémiai jellemzők
A következő tulajdonságok jellemzőek egy kapcsolatra:
- stabilitás és nem volatilitás;
- olvadáspont - 180-185 °C;
- vízzel hígítva (az oldhatóság 0,5g/cm3) polielektrolit tulajdonságokat mutat, és növeli a folyadék viszkozitását;
- 300 °C-ra melegítve aktív bomlás megy végbe polifoszforsavvá és ammóniává;
- savszint 10%-os vizes oldatban - 5, 5-7, 5 pH;
- sűrűség – 1,9 g/cm3;
- megjelenés - fehér, szabadon folyó anyag.
Kiadási forma - por vagy kis granulátum formájában. Az élő szervezetekkel kapcsolatban a vegyület környezetbarát. Ammónium-polifoszfát veszélyességi osztály - IV a GOST 12.1.007 szerint.
Fogadás
Ennek az anyagnak a vegyiparban történő előállítása többféle módon történik:
- Gáznemű foszfor-anhidrid, ammónia és vízgőz kölcsönhatása. A foszfor 3000-3500 °C hőmérsékleten eléget, az anhidridgőz egy speciális kamrába kerül, ahol NH3 jelenlétében 400-500 °C-ra melegítve ammónium-polifoszfát, monoamidopirofoszforsav és diamidopirofoszforsav képződik.
- A polifoszforsav semlegesítése ammóniával.
- Ammónium-foszfátok termikus dehidratálása.
- A H3PO4 semlegesítése ammóniával és a keletkező ortofoszfát dehidratálásaammónium.
Az ammónium-polifoszfát pontos kémiai összetétele a folyamat paramétereitől függ. A nitrogéntartalom 14-17%, a foszfor - 30-32%, a polimerizáció foka - 40-77%.
Ammónium-polifoszfát: alkalmazás
A kapcsolatot a következő iparágakban használják:
- adalékanyagként használható műanyagok, hőre lágyuló poliuretán, habok, habszigetelés és polimergyanták gyártásánál;
- forgácslap, farostlemez, rétegelt lemez gyártása;
- elektromos kábelek szigetelőköpenyeinek gyártása;
- alkalmazás lázcsillapítóként festékekben és lakkokban (lakkok, zománcok), tömítőanyagokban, műszaki kenőanyagokban, ragasztókban és egyéb vegyületekben;
- mezőgazdasági műtrágyák gyártása.
Az ammónium-polifoszfát minden típusú talaj dúsítására és bármilyen kultúrnövény takarmányozására használható. A műtrágya a szürke talajokon mutatja a legjobb hatékonyságot. Vízben való jó oldhatósága miatt az anyagot jobban felszívják a növények, mint a hasonló, foszfor-foszfát alapú fejtrágyákat. Az ammónium-polifoszfátot tartalmazó műtrágyákat oldatok formájában használják, amelyeket meleg vagy hideg keveréssel állítanak elő. Leggyakrabban ez az anyag összetett kötszerek része kálium-nitráttal vagy kloriddal, karbamiddal együtt. Ez a vegyület jól párosítható mikrotápanyagokkal és peszticidekkel is.
Tűzgátló bevonatok
Különleges tulajdonságainak köszönhetően nyílt tűznek kitéveAz ammónium-polifoszfát a modern égésgátló festékek és lakkok fő összetevője nem éghető (fém, beton) és éghető (fa, szövet, műanyag) anyagokhoz egyaránt. A só meggyújtásakor nem bocsát ki mérgező füstöket a levegőbe, és lassítja a tűz terjedését, ami lehetővé teszi a szerkezetek tűzállóságának növelését.
Ennek a polimer vegyületnek a működési elve a tűzgátló bevonatok összetételében a következő:
- Magas hőmérséklet hatására a lázcsillapító festék felfúvódik (olvadás nélkül).
- A kiszáradás és melegítés következtében az alapanyagon (fa, fém) polifoszfátsav képződik.
- Az utóbbi felületén szénfilm jelenik meg.
- Nagy mennyiségű nem gyúlékony gáz szabadul fel.
- Habréteg képződik, amely szigeteli az alapanyagot és megakadályozza a láng további terjedését az épület szerkezetében.
Ugyanakkor az égés során alacsony mérgezőségű gázok szabadulnak fel, amelyek biztonságosabbak az ember számára, mint a hagyományos festék- és lakkbevonatok használatakor.
