Il polifosfato di ammonio è un composto ampiamente utilizzato nella produzione di fertilizzanti e vernici con proprietà ignifughe. La sua struttura è formata dalla fusione di ortofosfati monomerici in una catena polimerica. Le materie prime per ottenere la sostanza sono acido fosforico e ammoniaca.
Descrizione
Il polifosfato di ammonio (o polifosfato di ammonio, secondo il suo nome internazionale) è un sale inorganico ad alto peso molecolare derivato dall'acido fosforico.
La formula chimica della sostanza: (NH4PO3). La sua struttura cristallina può essere di due tipi:
- I tipo (numero di unità monomeriche n=100-200).
- II tipo (n > 1000). Tale composto ha una struttura più complessa, un peso molecolare e una stabilità termica maggiori ed è meno solubile in acqua rispetto al primo tipo. Le particelle hanno dimensioni di 10-40 micron o più. Molto spesso, questo particolare sale viene utilizzato nell'industria.
La formula strutturale del polifosfato di ammonio appare come nella fotosotto.
Caratteristiche fisiche e chimiche
Le seguenti proprietà sono tipiche per una connessione:
- stabilità e non volatilità;
- punto di fusione - 180-185 °C;
- quando diluito in acqua (la solubilità è 0,5 g/cm3) mostra proprietà polielettrolitiche e aumenta la viscosità del liquido;
- quando riscaldato a 300 °C, si verifica una decomposizione attiva in acido polifosforico e ammoniaca;
- livello di acidità in soluzione acquosa al 10% - 5, 5-7, 5 pH;
- densità– 1,9 g/cm3;
- aspetto - sostanza bianca scorrevole.
Forma di rilascio - sotto forma di polvere o piccoli granuli. In relazione agli organismi viventi, il composto è ecologico. Classe di pericolo del polifosfato di ammonio - IV secondo GOST 12.1.007.
Ricevi
La produzione di questa sostanza nell'industria chimica avviene in diversi modi:
- Interazione di anidride fosforica gassosa, ammoniaca e vapore acqueo. Il fosforo viene bruciato a una temperatura di 3000-3500 °C, il vapore di anidride entra in una camera speciale, dove, riscaldato a 400-500 °C in presenza di NH3, polifosfato di ammonio, si formano gli acidi monoammidopirofosforico e diammidopirofosforico.
- Neutralizzazione dell'acido polifosforico con ammoniaca.
- Disidratazione termica dei fosfati di ammonio.
- Neutralizzazione dell'H₃PO₄ con ammoniaca e disidratazione dell'ortofosfato risultanteammonio.
L'esatta composizione chimica del polifosfato di ammonio dipende dai parametri di processo. Il contenuto di azoto può essere 14-17%, fosforo - 30-32%, il grado di polimerizzazione - 40-77%.
Polifosfato di ammonio: applicazione
La connessione viene utilizzata nei seguenti settori:
- utilizzare come additivo nella produzione di plastica, poliuretano termoplastico, schiume, isolanti in schiuma e resine polimeriche;
- produzione di truciolare, fibra di legno, compensato;
- produzione di guaine isolanti per cavi elettrici;
- applicazione come antipiretico in pitture e vernici (vernici, sm alti), sigillanti, lubrificanti tecnici, adesivi e altri composti;
- produzione di fertilizzanti per l'agricoltura.
Il polifosfato di ammonio può essere utilizzato per arricchire tutti i tipi di terreno e nutrire qualsiasi tipo di pianta coltivata. Il fertilizzante mostra la migliore efficienza su terreni grigi. Grazie alla sua elevata solubilità in acqua, la sostanza viene assorbita meglio dalle piante rispetto a medicazioni simili a base di fosfati di fosforo. I fertilizzanti con polifosfato di ammonio vengono utilizzati sotto forma di soluzioni ottenute mediante miscelazione a caldo oa freddo. Molto spesso, questa sostanza fa parte di medicazioni complesse insieme a nitrato di potassio o cloruro, urea. Questo composto si abbina bene anche con micronutrienti e pesticidi.
Rivestimenti ignifughi
A causa delle sue speciali proprietà, se esposto al fuoco apertoIl polifosfato di ammonio è il componente principale delle moderne pitture e vernici ignifughe per materiali sia non combustibili (metallo, cemento) che combustibili (legno, tessuti, plastica). Quando viene acceso, il sale non emette fumi tossici nell'aria e rallenta la propagazione del fuoco, il che consente di aumentare la resistenza al fuoco delle strutture.
Il principio di funzionamento di questo composto polimerico nella composizione di rivestimenti ignifughi è il seguente:
- Sotto l'influenza delle alte temperature, la vernice con antipiretico si gonfia (senza sciogliersi).
- A causa della disidratazione e del riscaldamento, si forma acido polifosfato sul materiale di base (legno, metallo).
- Sulla superficie di quest'ultimo appare una pellicola di carbonio.
- Viene rilasciata una grande quantità di gas non infiammabili.
- Si forma uno strato di schiuma che isola il materiale di base e impedisce l'ulteriore propagazione della fiamma nella struttura dell'edificio.
Allo stesso tempo, durante la combustione vengono rilasciati gas a bassa tossicità, che sono più sicuri per l'uomo rispetto a quando si utilizzano pitture e vernici tradizionali.
