Ammoniumpolyfosfat: beskrivning, egenskaper, användning

2024 Författare: Angel Austin | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-02 17:56

Ammoniumpolyfosfat är en förening som används i stor utsträckning vid tillverkning av konstgödsel och färger med flamskyddande egenskaper. Dess struktur bildas genom sammansmältning av monomera ortofosfater till en polymerkedja. Råvarorna för att få fram ämnet är fosforsyra och ammoniak.

Description

Ammoniumpolyfosfat (eller ammoniumpolyfosfat, enligt dess internationella namn) är ett högmolekylärt oorganiskt s alt som härrör från fosforsyra.

Ämnets kemiska formel: (NH₄PO₃)_{. Dess kristallstruktur kan vara av två slag:}

• I typ (antal monomerenheter n=100-200).
• II typ (n > 1000). En sådan förening har en mer komplex struktur, högre molekylvikt och termisk stabilitet och är mindre löslig i vatten än den första typen. Partiklar har storlekar på 10-40 mikron eller mer. Oftast används just detta s alt i industrin.

Strukturformeln för ammoniumpolyfosfat ser ut som på bildennedan.

Fysiska och kemiska egenskaper

Följande egenskaper är typiska för en anslutning:

• stabilitet och icke-volatilitet;
• smältpunkt - 180-185 °C;
• vid utspädning i vatten (lösligheten är 0,5 g/cm3) uppvisar polyelektrolytegenskaper och ökar vätskeviskositeten;
• vid upphettning till 300 °C sker aktiv nedbrytning till polyfosforsyra och ammoniak;
• surhetsnivå i 10 % vattenlösning - 5, 5-7, 5 pH;
• density– 1,9 g/cm3;
• utseende - vitt fritt flytande ämne.

Släppform - i form av pulver eller små granulat. I förhållande till levande organismer är föreningen miljövänlig. Ammoniumpolyfosfatfaroklass - IV enligt GOST 12.1.007.

Receive

Framställningen av detta ämne inom den kemiska industrin sker på flera sätt:

• Interaktion mellan gasformig fosforanhydrid, ammoniak och vattenånga. Fosfor förbränns vid en temperatur av 3000-3500 °C, anhydridånga kommer in i en speciell kammare, där, när den värms upp till 400-500 °C i närvaro av NH_{3, ammoniumpolyfosfat, monoamidopyrofosforsyror och diamidopyrofosforsyror bildas.}
• Neutralisering av polyfosforsyra med ammoniak.
• Termisk uttorkning av ammoniumfosfater.
• Neutralisering av H₃PO₄ med ammoniak och uttorkning av det resulterande ortofosfatetammonium.

Den exakta kemiska sammansättningen av ammoniumpolyfosfat beror på processparametrarna. Innehållet av kväve kan vara 14-17%, fosfor - 30-32%, graden av polymerisation - 40-77%.

Ammoniumpolyfosfat: applicering

Anslutningen används i följande branscher:

• användning som tillsats vid tillverkning av plast, termoplastisk polyuretan, skum, skumisolering och polymerhartser;
• tillverkning av spånskivor, fiberskivor, plywood;
• tillverkning av isolerande mantel av elkablar;
• applicering som febernedsättande i färger och lacker (lacker, emaljer), tätningsmedel, tekniska smörjmedel, lim och andra föreningar;
• produktion av konstgödsel för jordbruk.

Ammoniumpolyfosfat kan användas för att berika alla typer av jord och mata alla typer av odlade växter. Gödsel visar den bästa effektiviteten på grå jordar. På grund av sin höga löslighet i vatten absorberas ämnet bättre av växter än liknande toppdressingar baserade på fosforfosfater. Gödselmedel med ammoniumpolyfosfat används i form av lösningar som erhålls genom varm eller kall blandning. Oftast är detta ämne en del av komplexa förband tillsammans med kaliumnitrat eller klorid, urea. Denna förening passar också bra med mikronäringsämnen och bekämpningsmedel.

Brandskyddande beläggningar

På grund av dess speciella egenskaper, när den utsätts för öppen eldAmmoniumpolyfosfat är huvudkomponenten i moderna flamskyddsfärger och lacker för både icke brännbara (metall, betong) och brännbara (trä, tyger, plast) material. Vid antändning avger s altet inte giftiga ångor i luften och bromsar brandspridningen, vilket gör det möjligt att öka konstruktioners brandmotstånd.

Funktionsprincipen för denna polymerförening i sammansättningen av brandhämmande beläggningar är följande:

• Under inverkan av hög temperatur blossar färgen med febernedsättande medel upp (utan att smälta).
• På grund av uttorkning och uppvärmning bildas polyfosfatsyra på basmaterialet (trä, metall).
• En kolfilm visas på ytan av den senare.
• En stor mängd icke brandfarliga gaser släpps ut.
• Det bildas ett skumskikt som isolerar basmaterialet och förhindrar ytterligare flamutbredning i byggnadskonstruktionen.

Samtidigt frigörs lågtoxiska gaser vid förbränning, vilket är säkrare för människor än när man använder traditionella färg- och lackbeläggningar.