Ammoniumpolifosfaat is 'n verbinding wat wyd gebruik word in die vervaardiging van kunsmis en verf met vlamvertragende eienskappe. Die struktuur daarvan word gevorm deur die samesmelting van monomeriese ortofosfate in een polimeerketting. Die grondstowwe vir die verkryging van die stof is fosforsuur en ammoniak.
Beskrywing
Ammoniumpolifosfaat (of ammoniumpolifosfaat, volgens sy internasionale naam) is 'n hoëmolekulêre anorganiese sout wat van fosforsuur verkry word.
Die chemiese formule van die stof: (NH4PO3). Die kristalstruktuur kan van twee soorte wees:
- I-tipe (aantal monomeereenhede n=100-200).
- II tipe (n > 1000). So 'n verbinding het 'n meer komplekse struktuur, groter molekulêre gewig en termiese stabiliteit, en is minder oplosbaar in water as die eerste tipe. Deeltjies het groottes van 10-40 mikron of meer. Meestal word hierdie spesifieke sout in die industrie gebruik.
Die struktuurformule van ammoniumpolifosfaat lyk soos in die prentjiehieronder.
Fisiese en chemiese kenmerke
Die volgende eienskappe is tipies vir 'n verbinding:
- stabiliteit en nie-wisselvalligheid;
- smeltpunt - 180-185 °C;
- wanneer verdun in water (oplosbaarheid is 0.5g/cm3) vertoon poli-elektroliet-eienskappe en verhoog vloeistofviskositeit;
- wanneer dit tot 300 °C verhit word, vind aktiewe ontbinding in polifosforsuur en ammoniak plaas;
- suurvlak in 10% waterige oplossing - 5, 5-7, 5 pH;
- digtheid– 1,9 g/cm3;
- voorkoms - wit vryvloeiende stof.
Loslaatvorm - in die vorm van poeier of klein korrels. Met betrekking tot lewende organismes is die verbinding omgewingsvriendelik. Ammoniumpolifosfaat-gevaarklas - IV volgens GOST 12.1.007.
Ontvang
Die vervaardiging van hierdie stof in die chemiese industrie word op verskeie maniere uitgevoer:
- Interaksie van gasvormige fosforanhidried, ammoniak en waterdamp. Fosfor word verbrand by 'n temperatuur van 3000-3500 °C, anhidrieddamp gaan 'n spesiale kamer binne, waar, wanneer dit verhit word tot 400-500 °C in die teenwoordigheid van NH3, ammoniumpolifosfaat, monoamidopirofosforsuur en diamidopirofosforsure word gevorm.
- Neutralisasie van polifosforsuur met ammoniak.
- Termiese dehidrasie van ammoniumfosfate.
- Neutralisasie van H₃PO₄ met ammoniak en dehidrasie van die resulterende ortofosfaatammonium.
Die presiese chemiese samestelling van ammoniumpolifosfaat hang af van die prosesparameters. Die inhoud van stikstof kan 14-17% wees, fosfor - 30-32%, die graad van polimerisasie - 40-77%.
Ammoniumpolifosfaat: toediening
Die verbinding word in die volgende industrieë gebruik:
- gebruik as 'n bymiddel in die vervaardiging van plastiek, termoplastiese poliuretaan, skuim, skuimisolasie en polimeerharse;
- produksie van spaanderbord, veselbord, laaghout;
- produksie van isolerende omhulsels van elektriese kabels;
- toepassing as 'n koorswerende middel in verf en vernis (vernis, emalje), seëlmiddels, tegniese smeermiddels, kleefmiddels en ander verbindings;
- produksie van kunsmis vir die landbou.
Ammoniumpolifosfaat kan gebruik word om alle soorte grond te verryk en enige soort gekweekte plante te voed. Kunsmis toon die beste doeltreffendheid op grys gronde. Weens sy hoë oplosbaarheid in water word die stof beter deur plante geabsorbeer as soortgelyke topbemestings gebaseer op fosforfosfate. Kunsmisstowwe met ammoniumpolifosfaat word gebruik in die vorm van oplossings wat verkry word deur warm of koue vermenging. Dikwels is hierdie stof deel van komplekse verbande saam met kaliumnitraat of -chloried, ureum. Hierdie verbinding pas ook goed met mikrovoedingstowwe en plaagdoders.
Vuurvertragende bedekkings
As gevolg van sy spesiale eienskappe, wanneer dit aan oop vuur blootgestel wordAmmoniumpolifosfaat is die hoofkomponent van moderne vlamvertragende verf en vernis vir beide nie-brandbare (metaal, beton) en brandbare (hout, materiaal, plastiek) materiale. Wanneer dit aangesteek word, gee die sout nie giftige dampe in die lug uit nie en vertraag die verspreiding van vuur, wat dit moontlik maak om die brandweerstand van strukture te verhoog.
Die werkingsbeginsel van hierdie polimeerverbinding in die samestelling van brandvertragende bedekkings is soos volg:
- Onder die invloed van hoë temperatuur blaas die verf met koorswerende op (sonder om te smelt).
- As gevolg van dehidrasie en verhitting word polifosfaatsuur op die basismateriaal (hout, metaal) gevorm.
- 'n Koolstoffilm verskyn op die oppervlak van laasgenoemde.
- 'n Groot hoeveelheid nie-vlambare gasse word vrygestel.
- 'n Skuimlaag word gevorm wat die basismateriaal isoleer en verdere vlamvoortplanting in die boustruktuur voorkom.
Terselfdertyd word lae-giftige gasse tydens verbranding vrygestel, wat veiliger is vir mense as wanneer tradisionele verf- en vernisbedekkings gebruik word.
