Polyfosforečnan amonný je sloučenina, která se široce používá při výrobě hnojiv a barev s vlastnostmi zpomalujícími hoření. Jeho struktura vzniká fúzí monomerních ortofosfátů do jednoho polymerního řetězce. Suroviny pro získání látky jsou kyselina fosforečná a amoniak.
Popis
Polyfosforečnan amonný (nebo polyfosforečnan amonný, podle jeho mezinárodního názvu) je vysokomolekulární anorganická sůl odvozená od kyseliny fosforečné.
Chemický vzorec látky: (NH4PO3). Jeho krystalová struktura může být dvojího druhu:
- I typ (počet monomerních jednotek n=100-200).
- II typ (n > 1000). Taková sloučenina má složitější strukturu, větší molekulovou hmotnost a tepelnou stabilitu a je hůře rozpustná ve vodě než první typ. Částice mají velikost 10-40 mikronů nebo více. Nejčastěji se tato konkrétní sůl používá v průmyslu.
Strukturní vzorec polyfosfátu amonného vypadá jako na obrázkuníže.
Fyzikální a chemické vlastnosti
Pro připojení jsou typické následující vlastnosti:
- stabilita a nevolatilita;
- bod tání - 180-185 °C;
- při zředění ve vodě (rozpustnost je 0,5g/cm3) vykazuje vlastnosti polyelektrolytu a zvyšuje viskozitu kapaliny;
- při zahřátí na 300 °C dochází k aktivnímu rozkladu na kyselinu polyfosforečnou a amoniak;
- úroveň kyselosti v 10% vodném roztoku - 5, 5-7, 5 pH;
- hustota– 1,9 g/cm3;
- vzhled - bílá volně tekoucí látka.
Uvolňovací forma - ve formě prášku nebo malých granulí. Ve vztahu k živým organismům je sloučenina šetrná k životnímu prostředí. Polyfosfát amonný třída nebezpečnosti - IV podle GOST 12.1.007.
Přijmout
Výroba této látky v chemickém průmyslu se provádí několika způsoby:
- Interakce plynného anhydridu fosforu, amoniaku a vodní páry. Fosfor se spaluje při teplotě 3000-3500 °C, pára anhydridu vstupuje do speciální komory, kde při zahřátí na 400-500 °C za přítomnosti NH3, polyfosforečnanu amonného, vznikají kyseliny monoamidopyrofosforečné a diamidopyrofosforečné.
- Neutralizace kyseliny polyfosforečné amoniakem.
- Tepelná dehydratace fosforečnanů amonných.
- Neutralizace H₃PO₄ amoniakem a dehydratace výsledného ortofosfátuamonium.
Přesné chemické složení polyfosfátu amonného závisí na parametrech procesu. Obsah dusíku může být 14-17%, fosfor - 30-32%, stupeň polymerace - 40-77%.
Polyfosforečnan amonný: aplikace
Spojení se používá v následujících odvětvích:
- použití jako přísada při výrobě plastů, termoplastického polyuretanu, pěn, pěnové izolace a polymerních pryskyřic;
- výroba dřevotřísky, sololitu, překližky;
- výroba izolačních plášťů elektrických kabelů;
- použití jako antipyretikum v barvách a lacích (lacích, emailech), tmelech, technických mazivech, lepidlech a dalších sloučeninách;
- výroba hnojiv pro zemědělství.
Polyfosfát amonný lze použít k obohacení všech typů půdy a ke krmení jakéhokoli druhu pěstovaných rostlin. Hnojivo vykazuje nejlepší účinnost na šedých půdách. Díky vysoké rozpustnosti ve vodě je látka rostlinami lépe absorbována než podobné vrchní obvazy na bázi fosforečnanů. Hnojiva s polyfosforečnanem amonným se používají ve formě roztoků, které se získávají mícháním za tepla nebo za studena. Nejčastěji je tato látka součástí komplexních obvazů spolu s dusičnanem nebo chloridem draselným, močovinou. Tato sloučenina se také dobře spáruje s mikroživinami a pesticidy.
Nátěry zpomalující hoření
Vzhledem k jeho speciálním vlastnostem při vystavení otevřenému ohniPolyfosfát amonný je hlavní složkou moderních samozhášecích barev a laků pro nehořlavé (kov, beton) i hořlavé (dřevo, tkaniny, plasty) materiály. Sůl po zapálení neuvolňuje toxické výpary do vzduchu a zpomaluje šíření požáru, což umožňuje zvýšit požární odolnost konstrukcí.
Princip fungování této polymerní sloučeniny ve složení nátěrů zpomalujících hoření je následující:
- Vlivem vysoké teploty se barva s antipyretikem nadýmá (bez tání).
- Vlivem dehydratace a zahřívání se na základním materiálu (dřevo, kov) tvoří kyselina polyfosfátová.
- Na jeho povrchu se objeví uhlíkový film.
- Uvolňuje se velké množství nehořlavých plynů.
- Vytváří se pěnová vrstva, která izoluje základní materiál a zabraňuje dalšímu šíření plamene v konstrukci budovy.
Při spalování se zároveň uvolňují nízkotoxické plyny, které jsou pro člověka bezpečnější než při použití tradičních nátěrových hmot a laků.
