Amonijum polifosfat je jedinjenje koje se široko koristi u proizvodnji đubriva i boja sa svojstvima usporavanja plamena. Njegova struktura je formirana fuzijom monomernih ortofosfata u jedan polimerni lanac. Sirovine za dobijanje supstance su fosforna kiselina i amonijak.
Opis
Amonijum polifosfat (ili amonijum polifosfat, prema njegovom međunarodnom nazivu) je anorganska so visoke molekularne težine dobijena iz fosforne kiseline.
Hemijska formula supstance: (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 težinu i termičku 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 amonijum polifosfata izgleda kao na sliciispod.
Fizičke i hemijske karakteristike
Sljedeća svojstva su tipična za vezu:
- stabilnost i nepromjenjivost;
- tačka topljenja - 180-185 °C;
- kada se razblaži u vodi (rastvorljivost je 0,5g/cm3) pokazuje polielektrolitna svojstva i povećava viskozitet tečnosti;
- kada se zagrije na 300 °C, dolazi do aktivnog raspadanja na polifosfornu kiselinu i amonijak;
- nivo kiselosti u 10% vodenom rastvoru - 5, 5-7, 5 pH;
- gustina– 1,9 g/cm3;
- izgled - bijela tekućina.
Oblik za oslobađanje - u obliku praha ili malih granula. U odnosu na žive organizme, spoj je ekološki prihvatljiv. Klasa opasnosti amonijum polifosfata - IV prema GOST 12.1.007.
Primi
Proizvodnja ove supstance u hemijskoj industriji odvija se na nekoliko načina:
- Interakcija gasovitog fosfornog anhidrida, amonijaka i vodene pare. Fosfor se sagoreva na temperaturi od 3000-3500 °C, para anhidrida ulazi u posebnu komoru, gde, kada se zagreje na 400-500 °C u prisustvu NH3, amonijum polifosfat, nastaju monoamidopirofosforna i diamidopirofosforna kiselina.
- Neutralizacija polifosforne kiseline amonijakom.
- Termička dehidracija amonijum fosfata.
- Neutralizacija H₃PO₄ amonijakom i dehidracija nastalog ortofosfataamonijum.
Tačan hemijski sastav amonijum polifosfata zavisi od parametara procesa. Sadržaj azota može biti 14-17%, fosfora - 30-32%, stepen polimerizacije - 40-77%.
Amonijum polifosfat: aplikacija
Veza se koristi u sljedećim industrijama:
- koristi se kao dodatak u proizvodnji plastike, termoplastičnog poliuretana, pjene, pjenaste izolacije i polimernih smola;
- proizvodnja iverice, lesonita, šperploče;
- proizvodnja izolacionih omotača električnih kablova;
- primjena kao antipiretik u bojama i lakovima (lakovi, emajli), brtvila, tehničkih maziva, ljepila i drugih spojeva;
- proizvodnja đubriva za poljoprivredu.
Amonijum polifosfat se može koristiti za obogaćivanje svih vrsta zemljišta i ishranu bilo koje vrste kultivisanih biljaka. Đubrivo pokazuje najbolju efikasnost na sivim zemljištima. Zbog svoje velike rastvorljivosti u vodi, tvar se bolje apsorbira u biljkama od sličnih prihrana na bazi fosfor-fosfata. Gnojiva sa amonijum polifosfatom koriste se u obliku rastvora koji se dobijaju toplim ili hladnim mešanjem. Najčešće je ova tvar dio složenih zavoja zajedno s kalijevim nitratom ili kloridom, ureom. Ovo jedinjenje se takođe dobro slaže sa mikronutrijentima i pesticidima.
vatrootporni premazi
Zbog posebnih svojstava, kada je izložen otvorenoj vatriAmonijum polifosfat je glavna komponenta modernih vatrootpornih boja i lakova kako za nezapaljive (metal, beton) tako i za zapaljive (drvo, tkanine, plastika) materijale. Kada se zapali, sol ne ispušta otrovne pare u zrak i usporava širenje vatre, što omogućava povećanje otpornosti konstrukcija na vatru.
Princip rada ovog polimernog jedinjenja u sastavu vatrootpornih premaza je sljedeći:
- Pod uticajem visoke temperature, boja sa antipiretikom se napuhuje (bez topljenja).
- Usled dehidracije i zagrijavanja, na osnovnom materijalu (drvo, metal) formira se polifosfatna kiselina.
- Na površini potonjeg pojavljuje se karbonski film.
- Oslobađa se velika količina nezapaljivih gasova.
- Formira se sloj pene koji izoluje osnovni materijal i sprečava dalje širenje plamena u građevinskoj konstrukciji.
Istovremeno se tokom sagorevanja oslobađaju niskotoksični gasovi, koji su sigurniji za ljude nego kada se koriste tradicionalni premazi boja i lakova.
