Ammoniumpolyfosfat: beskrivelse, egenskaber, anvendelse

2024 Forfatter: Angel Austin | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-02 17:43

Ammoniumpolyfosfat er en forbindelse, der er meget udbredt til fremstilling af gødning og maling med flammehæmmende egenskaber. Dens struktur er dannet ved fusion af monomere orthophosphater til en polymerkæde. Råvarerne til at opnå stoffet er fosforsyre og ammoniak.

Description

Ammoniumpolyphosphat (eller ammoniumpolyphosphat ifølge dets internationale navn) er et højmolekylært uorganisk s alt afledt af phosphorsyre.

Stoffets kemiske formel: (NH₄PO₃)_{. Dens krystalstruktur kan være af to slags:}

• I-type (antal monomerenheder n=100-200).
• II type (n > 1000). En sådan forbindelse har en mere kompleks struktur, større molekylvægt og termisk stabilitet og er mindre opløselig i vand end den første type. Partikler har størrelser på 10-40 mikron eller mere. Oftest bruges netop dette s alt i industrien.

Strukturformlen for ammoniumpolyphosphat ser ud som på billedetnedenfor.

Fysiske og kemiske egenskaber

Følgende egenskaber er typiske for en forbindelse:

• stabilitet og ikke-volatilitet;
• smeltepunkt - 180-185 °C;
• , når det fortyndes i vand (opløseligheden er 0,5 g/cm3) udviser polyelektrolytegenskaber og øger væskens viskositet;
• ved opvarmning til 300 °C sker der aktiv nedbrydning til polyphosphorsyre og ammoniak;
• surhedsniveau i 10 % vandig opløsning - 5, 5-7, 5 pH;
• density– 1,9 g/cm3;
• udseende - hvidt fritflydende stof.

Frigivelsesform - i form af pulver eller små granulat. I forhold til levende organismer er forbindelsen miljøvenlig. Ammoniumpolyphosphat fareklasse - IV i henhold til GOST 12.1.007.

Modtag

Produktionen af dette stof i den kemiske industri udføres på flere måder:

• Interaktion mellem gasformigt fosforanhydrid, ammoniak og vanddamp. Fosfor forbrændes ved en temperatur på 3000-3500 °C, anhydriddamp kommer ind i et specielt kammer, hvor, når det opvarmes til 400-500 °C i nærvær af NH_{3, ammoniumpolyphosphat, der dannes monoamidopyrophosphorsyre og diamidopyrophosphorsyre.}
• Neutralisering af polyphosphorsyre med ammoniak.
• Termisk dehydrering af ammoniumphosphater.
• Neutralisering af H₃PO₄ med ammoniak og dehydrering af det resulterende orthophosphatammonium.

Den nøjagtige kemiske sammensætning af ammoniumpolyphosphat afhænger af procesparametrene. Indholdet af nitrogen kan være 14-17%, fosfor - 30-32%, polymerisationsgraden - 40-77%.

Ammoniumpolyphosphat: påføring

Forbindelsen bruges i følgende brancher:

• bruges som tilsætningsstof ved fremstilling af plast, termoplastisk polyurethan, skum, skumisolering og polymerharpikser;
• produktion af spånplader, fiberplader, krydsfiner;
• produktion af isolerende kappe af elektriske kabler;
• anvendelse som et febernedsættende middel i maling og lak (lakker, emaljer), fugemasser, tekniske smøremidler, klæbemidler og andre forbindelser;
• produktion af kunstgødning til landbruget.

Ammoniumpolyfosfat kan bruges til at berige alle typer jord og fodre enhver form for kulturplanter. Gødning viser den bedste effektivitet på grå jord. På grund af dets høje opløselighed i vand optages stoffet bedre af planter end tilsvarende topdressinger baseret på fosforfosfater. Gødning med ammoniumpolyphosphat bruges i form af opløsninger, der opnås ved varm eller kold blanding. Oftest er dette stof en del af komplekse forbindinger sammen med kaliumnitrat eller -chlorid, urinstof. Denne forbindelse passer også godt sammen med mikronæringsstoffer og pesticider.

Brandhæmmende belægninger

På grund af dets særlige egenskaber, når de udsættes for åben ildAmmoniumpolyfosfat er hovedkomponenten i moderne flammehæmmende maling og lak til både ikke-brændbare (metal, beton) og brændbare (træ, stoffer, plast) materialer. Ved antænding afgiver s altet ikke giftige dampe til luften og bremser brandspredningen, hvilket gør det muligt at øge konstruktionernes brandmodstand.

Funktionsprincippet for denne polymerforbindelse i sammensætningen af brandhæmmende belægninger er som følger:

• Under påvirkning af høj temperatur puster malingen med antipyretisk op (uden at smelte).
• På grund af dehydrering og opvarmning dannes polyphosphatsyre på grundmaterialet (træ, metal).
• En kulfilm vises på overfladen af sidstnævnte.
• En stor mængde ikke-brændbare gasser frigives.
• Der dannes et skumlag, der isolerer grundmaterialet og forhindrer yderligere flammeudbredelse i bygningskonstruktionen.

Samtidig frigives der lavt giftige gasser under forbrændingen, som er sikrere for mennesker end ved brug af traditionelle malings- og lakbelægninger.