Ammoniumpolyfosfaatti: kuvaus, ominaisuudet, käyttö

2024 Kirjoittaja: Angel Austin | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-02 17:46

Ammoniumpolyfosfaatti on yhdiste, jota käytetään laaj alti palamista hidastavien lannoitteiden ja maalien valmistuksessa. Sen rakenne muodostuu fuusioimalla monomeeriset ortofosfaatit yhdeksi polymeeriketjuksi. Raaka-aineita aineen saamiseksi ovat fosforihappo ja ammoniakki.

Kuvaus

Ammoniumpolyfosfaatti (tai ammoniumpolyfosfaatti, kansainvälisen nimensä mukaan) on molekyylipainoltaan suuri epäorgaaninen suola, joka on johdettu fosforihaposta.

Aineen kemiallinen kaava: (NH₄PO₃)_{. Sen kiderakenne voi olla kahdenlaista:}

• I-tyyppi (monomeeriyksiköiden lukumäärä n=100-200).
• II tyyppi (n > 1000). Tällaisella yhdisteellä on monimutkaisempi rakenne, suurempi molekyylipaino ja lämpöstabiilisuus, ja se liukenee vähemmän veteen kuin ensimmäinen tyyppi. Hiukkasten koko on 10-40 mikronia tai enemmän. Useimmiten juuri tätä suolaa käytetään teollisuudessa.

Ammoniumpolyfosfaatin rakennekaava näyttää sam alta kuin kuvassaalla.

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Seuraavat ominaisuudet ovat tyypillisiä yhteydelle:

• vakaus ja epävakaus;
• sulamispiste - 180-185 °C;
• veteen laimennettuna (liukoisuus on 0,5g/cm3) osoittaa polyelektrolyyttiominaisuuksia ja lisää nesteen viskositeettia;
• 300 °C:seen kuumennettaessa tapahtuu aktiivista hajoamista polyfosforihapoksi ja ammoniakiksi;
• happotaso 10 % vesiliuoksessa - 5, 5-7, 5 pH;
• tiheys – 1,9 g/cm3;
• ulkonäkö - valkoinen vapaasti valuva aine.

Vapautusmuoto - jauheen tai pienten rakeiden muodossa. Eläviin organismeihin verrattuna yhdiste on ympäristöystävällinen. Ammoniumpolyfosfaatin vaaraluokka - IV standardin GOST 12.1.007 mukaan.

Vastaanota

Tämän aineen tuotanto kemianteollisuudessa tapahtuu useilla tavoilla:

• Kaasumaisen fosforianhydridin, ammoniakin ja vesihöyryn vuorovaikutus. Fosfori poltetaan lämpötilassa 3000-3500 °C, anhydridihöyry tulee erityiseen kammioon, jossa 400-500 °C:een kuumennettaessa NH_{3 läsnäollessa ammoniumpolyfosfaatti, Muodostuu monoamidopyrofosfori- ja diamidopyrofosforihappoja.}
• Polyfosforihapon neutralointi ammoniakilla.
• Ammoniumfosfaattien lämpödehydratointi.
• H3PO4:n neutralointi ammoniakilla ja tuloksena olevan ortofosfaatin dehydraatioammonium.

Ammoniumpolyfosfaatin tarkka kemiallinen koostumus riippuu prosessiparametreista. Typpipitoisuus voi olla 14-17%, fosfori - 30-32%, polymeroitumisaste - 40-77%.

Ammoniumpolyfosfaatti: käyttö

Yhteyttä käytetään seuraavilla toimialoilla:

• käyttö lisäaineena muovien, termoplastisen polyuretaanin, vaahtojen, vaahtoeristeen ja polymeerihartsien valmistuksessa;
• lastulevyn, kuitulevyn, vanerin tuotanto;
• sähkökaapeleiden eristysvaippojen valmistus;
• käyttö kuumetta alentavana aineena maaleissa ja lakoissa (lakat, emalit), tiivistysaineissa, teknisissä voiteluaineissa, liimoissa ja muissa yhdisteissä;
• lannoitteiden tuotanto maataloudelle.

Ammoniumpolyfosfaattia voidaan käyttää kaikentyyppisen maaperän rikastamiseen ja kaikenlaisten viljelykasvien ruokkimiseen. Lannoite toimii parhaiten harmaalla maalla. Korkean vesiliukoisuutensa ansiosta aine imeytyy paremmin kasveihin kuin vastaavat fosforifosfaattipohjaiset pintasidokset. Lannoitteita, joissa on ammoniumpolyfosfaattia, käytetään liuosten muodossa, jotka saadaan kuuma- tai kylmäsekoituksella. Useimmiten tämä aine on osa monimutkaisia sidoksia yhdessä kaliumnitraatin tai kloridin, urean kanssa. Tämä yhdiste sopii myös hyvin hivenravinteiden ja torjunta-aineiden kanssa.

Palonsuojapinnoitteet

Erityisten ominaisuuksiensa ansiosta altistuessaan avotulelleAmmoniumpolyfosfaatti on nykyaikaisten palonestomaalien ja lakkojen pääkomponentti sekä palamattomille (metalli, betoni) että palaville (puu, kankaat, muovi) materiaaleille. Sytytettynä suola ei päästä ilmaan myrkyllisiä höyryjä ja hidastaa tulen leviämistä, mikä mahdollistaa rakenteiden palonkestävyyden lisäämisen.

Tämän polymeeriyhdisteen toimintaperiaate paloa hidastavien pinnoitteiden koostumuksessa on seuraava:

• Korkean lämpötilan vaikutuksesta kuumetta alentava maali paisuu (sulamatta).
• Polyfosfaattihappoa muodostuu pohjamateriaaliin (puu, metalli) kuivumisen ja kuumennuksen vuoksi.
• Jälkimmäisen pinnalle ilmestyy hiilikalvo.
• Suuri määrä palamattomia kaasuja vapautuu.
• Muodostuu vaahtokerros, joka eristää pohjamateriaalin ja estää liekin leviämisen rakennuksen rakenteeseen.

Samaan aikaan palamisen aikana vapautuu vähämyrkyllisiä kaasuja, jotka ovat ihmiselle turvallisempia kuin perinteisiä maali- ja lakkapinnoitteita käytettäessä.