Amonija polifosfāts ir savienojums, ko plaši izmanto mēslošanas līdzekļu un krāsu ar liesmu slāpējošām īpašībām ražošanā. Tās struktūru veido monomēru ortofosfātu saplūšana vienā polimēra ķēdē. Izejvielas vielas iegūšanai ir fosforskābe un amonjaks.
Apraksts
Amonija polifosfāts (vai amonija polifosfāts, saskaņā ar tā starptautisko nosaukumu) ir lielas molekulmasas neorganisks sāls, kas iegūts no fosforskābes.
Vielas ķīmiskā formula: (NH4PO3). Tā kristāla struktūra var būt divu veidu:
- I tips (monomēra vienību skaits n=100–200).
- II veids (n > 1000). Šādam savienojumam ir sarežģītāka struktūra, lielāka molekulmasa un termiskā stabilitāte, un tas ir mazāk šķīstošs ūdenī nekā pirmais veids. Daļiņu izmērs ir 10–40 mikroni vai vairāk. Visbiežāk šis konkrētais sāls tiek izmantots rūpniecībā.
Amonija polifosfāta strukturālā formula izskatās kā attēlāzemāk.
Fizikālās un ķīmiskās īpašības
Savienojumam ir raksturīgas šādas īpašības:
- stabilitāte un nepastāvība;
- kušanas temperatūra - 180-185 °C;
- atšķaidot ūdenī (šķīdība ir 0,5g/cm3) uzrāda polielektrolītu īpašības un palielina šķidruma viskozitāti;
- karsējot līdz 300 °C, notiek aktīva sadalīšanās polifosforskābē un amonjakā;
- skābuma līmenis 10% ūdens šķīdumā - 5, 5-7, 5 pH;
- blīvums– 1,9 g/cm3;
- izskats - b alta brīvi plūstoša viela.
Izdalīšanās forma - pulvera vai mazu granulu veidā. Saistībā ar dzīviem organismiem savienojums ir videi draudzīgs. Amonija polifosfāta bīstamības klase - IV saskaņā ar GOST 12.1.007.
Saņemt
Šīs vielas ražošana ķīmiskajā rūpniecībā tiek veikta vairākos veidos:
- Gāzveida fosforanhidrīda, amonjaka un ūdens tvaiku mijiedarbība. Fosfors tiek sadedzināts 3000-3500 °C temperatūrā, anhidrīda tvaiki nonāk speciālā kamerā, kur, karsējot līdz 400-500 °C NH3 klātbūtnē, amonija polifosfāts, Veidojas monoamidopirofosforskābe un diamidopirofosforskābe.
- Polifosforskābes neitralizācija ar amonjaku.
- Amonija fosfātu termiskā dehidratācija.
- H₃PO₄ neitralizācija ar amonjaku un iegūtā ortofosfāta dehidratācijaamonijs.
Precīzs amonija polifosfāta ķīmiskais sastāvs ir atkarīgs no procesa parametriem. Slāpekļa saturs var būt 14-17%, fosfora - 30-32%, polimerizācijas pakāpe - 40-77%.
Amonija polifosfāts: pielietojums
Savienojums tiek izmantots šādās nozarēs:
- izmantot kā piedevu plastmasas, termoplastiskā poliuretāna, putu, putu izolācijas un polimēru sveķu ražošanā;
- skaidu plātņu, kokšķiedru plātņu, saplākšņa ražošana;
- elektrisko kabeļu izolācijas apvalku ražošana;
- pielietojums kā pretdrudža līdzeklis krāsās un lakās (lakās, emaljās), hermētiķos, tehniskajās smērvielās, līmēs un citos maisījumos;
- mēslojuma ražošana lauksaimniecībai.
Amonija polifosfātu var izmantot visu veidu augsnes bagātināšanai un jebkāda veida kultivēto augu barošanai. Mēslojums uzrāda vislabāko efektivitāti pelēkās augsnēs. Pateicoties augstajai šķīdībai ūdenī, augi to labāk uzsūc nekā līdzīgus pārsējus, kuru pamatā ir fosfora fosfāti. Mēslošanas līdzekļus ar amonija polifosfātu izmanto šķīdumu veidā, ko iegūst, sajaucot karstu vai aukstu. Visbiežāk šī viela ir daļa no sarežģītiem apretūras kopā ar kālija nitrātu vai hlorīdu, urīnvielu. Šis savienojums arī labi sader ar mikroelementiem un pesticīdiem.
Ugunsdrošības pārklājumi
Īpašo īpašību dēļ, pakļaujot atklātai ugunijAmonija polifosfāts ir mūsdienu antipirēnu krāsu un laku galvenā sastāvdaļa gan nedegošiem (metāls, betons), gan degošiem (koks, audumi, plastmasa) materiāliem. Sāls, aizdedzinoties, neizdala gaisā toksiskus izgarojumus un palēnina uguns izplatīšanos, kas dod iespēju paaugstināt konstrukciju ugunsizturību.
Šī polimēru savienojuma darbības princips ugunsdrošu pārklājumu sastāvā ir šāds:
- Augstas temperatūras ietekmē krāsa ar pretdrudža līdzekli uzpūšas (bez kušanas).
- Atūdeņošanas un karsēšanas dēļ uz pamatmateriāla (koka, metāla) veidojas polifosfāta skābe.
- Uz pēdējās virsmas parādās oglekļa plēve.
- Izdalās liels daudzums neuzliesmojošu gāzu.
- Izveidojas putu slānis, kas izolē pamatmateriālu un novērš turpmāku liesmas izplatīšanos ēkas konstrukcijā.
Tajā pašā laikā degšanas laikā izdalās maztoksiskas gāzes, kas ir drošākas cilvēkiem, nekā izmantojot tradicionālos krāsu un laku pārklājumus.
