Амониевият полифосфат е съединение, което се използва широко в производството на торове и бои със свойства за забавяне на горенето. Структурата му се формира от сливането на мономерни ортофосфати в една полимерна верига. Суровините за получаване на веществото са фосфорна киселина и амоняк.
Описание
Амониев полифосфат (или амониев полифосфат, според международното му име) е неорганична сол с високо молекулно тегло, получена от фосфорна киселина.
Химичната формула на веществото: (NH4PO3). Кристалната му структура може да бъде от два вида:
- I тип (брой мономерни единици n=100-200).
- II тип (n > 1000). Такова съединение има по-сложна структура, по-голямо молекулно тегло и термична стабилност и е по-малко разтворимо във вода от първия тип. Частиците имат размери от 10-40 микрона или повече. Най-често тази конкретна сол се използва в индустрията.
Структурната формула на амониевия полифосфат изглежда като на снимкатапо-долу.
Физични и химични характеристики
Следните свойства са типични за връзка:
- стабилност и непроменливост;
- точка на топене - 180-185 °C;
- при разреждане във вода (разтворимост е 0,5g/cm3) проявява полиелектролитни свойства и увеличава вискозитета на течността;
- при нагряване до 300 °C настъпва активно разлагане до полифосфорна киселина и амоняк;
- ниво на киселинност в 10% воден разтвор - 5, 5-7, 5 pH;
- плътност – 1,9 g/cm3;
- външен вид - бяла свободно течаща субстанция.
Форма за освобождаване - под формата на прах или малки гранули. По отношение на живите организми съединението е екологично. Клас на опасност амониев полифосфат - IV според GOST 12.1.007.
Получаване
Производството на това вещество в химическата промишленост се извършва по няколко начина:
- Взаимодействие на газообразен фосфорен анхидрид, амоняк и водна пара. Фосфорът се изгаря при температура 3000-3500 °C, анхидридните пари влизат в специална камера, където при нагряване до 400-500 °C в присъствието на NH3, амониев полифосфат, Образуват се моноамидопирофосфорна и диамидопирофосфорна киселини.
- Неутрализация на полифосфорна киселина с амоняк.
- Термична дехидратация на амониев фосфат.
- Неутрализация на H₃PO₄ с амоняк и дехидратация на получения ортофосфатамоний.
Точният химичен състав на амониевия полифосфат зависи от параметрите на процеса. Съдържанието на азот може да бъде 14-17%, фосфор - 30-32%, степента на полимеризация - 40-77%.
Амониев полифосфат: приложение
Връзката се използва в следните индустрии:
- използвайте като добавка при производството на пластмаси, термопластичен полиуретан, пяна, изолация от пяна и полимерни смоли;
- производство на ПДЧ, ПДЧ, шперплат;
- производство на изолационни обвивки на електрически кабели;
- приложение като антипиретик в бои и лакове (лакове, емайли), уплътнители, технически лубриканти, лепила и други съединения;
- производство на торове за селското стопанство.
Амониевият полифосфат може да се използва за обогатяване на всички видове почва и подхранване на всякакъв вид култивирани растения. Торът показва най-добра ефективност на сиви почви. Поради високата си разтворимост във вода, веществото се усвоява по-добре от растенията, отколкото подобни горни превръзки на базата на фосфорни фосфати. Торовете с амониев полифосфат се използват под формата на разтвори, които се получават чрез горещо или студено смесване. Най-често това вещество е част от сложни превръзки заедно с калиев нитрат или хлорид, урея. Това съединение също се съчетава добре с микроелементи и пестициди.
Огнезащитни покрития
Поради специалните му свойства, когато е изложен на открит огънАмониевият полифосфат е основният компонент на съвременните огнезащитни бои и лакове както за негорими (метал, бетон), така и за горими (дърво, тъкани, пластмаса) материали. При запалване солта не отделя токсични пари във въздуха и забавя разпространението на огъня, което прави възможно повишаването на огнеустойчивостта на конструкциите.
Принципът на действие на това полимерно съединение в състава на огнезащитните покрития е както следва:
- Под влияние на висока температура боята с антипиретик се издува (без да се топи).
- Поради дехидратация и нагряване върху основния материал (дърво, метал) се образува полифосфатна киселина.
- Върху повърхността на последния се появява въглероден филм.
- Освобождават се голямо количество незапалими газове.
- Образува се слой пяна, който изолира основния материал и предотвратява по-нататъшното разпространение на пламъка в строителната конструкция.
В същото време по време на горенето се отделят нискотоксични газове, които са по-безопасни за хората, отколкото при използване на традиционни бои и лакове.
