Amonio polifosfatas yra junginys, plačiai naudojamas gaminant trąšas ir dažus, turinčius antipireno savybių. Jo struktūra susidaro susiliejus monomeriniams ortofosfatams į vieną polimero grandinę. Medžiagai gauti naudojamos žaliavos yra fosforo rūgštis ir amoniakas.
Aprašymas
Amonio polifosfatas (arba amonio polifosfatas, pagal tarptautinį pavadinimą) yra didelės molekulinės masės neorganinė druska, gaunama iš fosforo rūgšties.
Medžiagos cheminė formulė: (NH4PO3). Jo kristalinė struktūra gali būti dviejų rūšių:
- I tipas (monomero vienetų skaičius n=100–200).
- II tipo (n > 1000). Toks junginys turi sudėtingesnę struktūrą, didesnę molekulinę masę ir terminį stabilumą ir yra mažiau tirpus vandenyje nei pirmasis tipas. Dalelių dydis yra 10–40 mikronų ar daugiau. Dažniausiai ši druska naudojama pramonėje.
Amonio polifosfato struktūrinė formulė atrodo taip, kaip paveikslėlyježemiau.
Fizikinės ir cheminės savybės
Ryšiui būdingos šios savybės:
- stabilumas ir nepastovumas;
- lydymosi temperatūra – 180–185 °C;
- atskiestas vandeniu (tirpumas 0,5g/cm3) pasižymi polielektrolitinėmis savybėmis ir padidina skysčio klampumą;
- kaitinant iki 300 °C, vyksta aktyvus skilimas į polifosforo rūgštį ir amoniaką;
- rūgštingumo lygis 10% vandeniniame tirpale - 5, 5-7, 5 pH;
- tankis – 1,9 g/cm3;
- išvaizda – b alta laisvai tekanti medžiaga.
Išleidimo forma – miltelių arba mažų granulių pavidalu. Gyvų organizmų atžvilgiu junginys yra nekenksmingas aplinkai. Amonio polifosfato pavojingumo klasė – IV pagal GOST 12.1.007.
Gauti
Ši medžiaga chemijos pramonėje gaminama keliais būdais:
- Dujinio fosforo anhidrido, amoniako ir vandens garų sąveika. Fosforas deginamas 3000-3500 °C temperatūroje, anhidrido garai patenka į specialią kamerą, kurioje, kaitinant iki 400-500 °C, esant NH3, amonio polifosfatas, Susidaro monoamidopirofosforo ir diamidopirofosforo rūgštys.
- Polifosforo rūgšties neutralizavimas amoniaku.
- Šiluminė amonio fosfatų dehidratacija.
- H₃PO4 neutralizavimas amoniaku ir susidariusio ortofosfato dehidratacijaamonio.
Tiksli cheminė amonio polifosfato sudėtis priklauso nuo proceso parametrų. Azoto kiekis gali būti 14-17%, fosforo - 30-32%, polimerizacijos laipsnis - 40-77%.
Amonio polifosfatas: taikymas
Ryšys naudojamas šiose pramonės šakose:
- naudoti kaip priedą plastikų, termoplastinio poliuretano, putplasčio, putplasčio izoliacijos ir polimerinių dervų gamyboje;
- medžio drožlių plokščių, medienos plaušų plokščių, faneros gamyba;
- elektros kabelių izoliacinių apvalkalų gamyba;
- naudojimas kaip karščiavimą mažinanti priemonė dažuose ir lakuose (lakuose, emaliuose), sandarikliuose, techniniuose tepaluose, klijuose ir kituose junginiuose;
- trąšų žemės ūkiui gamyba.
Amonio polifosfatas gali būti naudojamas visų tipų dirvožemiui praturtinti ir bet kokių kultūrinių augalų maitinimui. Trąšos geriausiai veikia pilkose dirvose. Dėl didelio tirpumo vandenyje medžiagą augalai geriau pasisavina nei panašius viršutinius tvarsčius fosforo fosfatų pagrindu. Trąšos su amonio polifosfatu naudojamos tirpalų pavidalu, kurie gaunami maišant karštą arba š altą. Dažniausiai ši medžiaga yra sudėtinių tvarsčių dalis kartu su kalio nitratu arba chloridu, karbamidu. Šis junginys taip pat gerai dera su mikroelementais ir pesticidais.
Ilgą stabdančios dangos
Dėl ypatingų savybių, veikiamas atviros ugniesAmonio polifosfatas yra pagrindinis šiuolaikinių antipirenų dažų ir lakų komponentas, skirtas tiek nedegioms (metalas, betonas), tiek degioms (mediena, audiniai, plastikas) medžiagoms. Uždegus druska į orą neišskiria nuodingų garų ir sulėtina ugnies plitimą, todėl galima padidinti konstrukcijų atsparumą ugniai.
Šio polimerinio junginio veikimo principas sulaikant ugniai atsparias dangas yra toks:
- Veikiant aukštai temperatūrai, karščiavimą mažinantys dažai išsipučia (netirpsta).
- Dėl dehidratacijos ir šildymo ant pagrindinės medžiagos (medžio, metalo) susidaro polifosfato rūgštis.
- Ant pastarojo paviršiaus atsiranda anglies plėvelė.
- Išskiriamas didelis kiekis nedegių dujų.
- Sudaromas putplasčio sluoksnis, kuris izoliuoja pagrindinę medžiagą ir neleidžia tolesniam liepsnos plitimui pastato konstrukcijoje.
Tuo pat metu degimo metu išsiskiria mažai toksiškos dujos, kurios yra saugesnės žmonėms nei naudojant tradicines dažų ir lako dangas.
