پلی فسفات آمونیوم ترکیبی است که به طور گسترده در تولید کودها و رنگ هایی با خاصیت ضد شعله استفاده می شود. ساختار آن از ادغام ارتوفسفات های مونومر در یک زنجیره پلیمری تشکیل شده است. مواد اولیه برای به دست آوردن این ماده اسید فسفریک و آمونیاک است.
شرح
آمونیوم پلی فسفات (یا آمونیوم پلی فسفات، طبق نام بین المللی آن) یک نمک معدنی با وزن مولکولی بالا است که از اسید فسفریک به دست می آید.
فرمول شیمیایی ماده: (NH4PO3). ساختار کریستالی آن می تواند دو نوع باشد:
- نوع I (تعداد واحدهای مونومر n=100-200).
- نوع II (n > 1000). چنین ترکیبی ساختار پیچیده تر، وزن مولکولی و پایداری حرارتی بیشتری دارد و نسبت به نوع اول کمتر در آب حل می شود. اندازه ذرات 10-40 میکرون یا بیشتر است. اغلب از این نمک خاص در صنعت استفاده می شود.
فرمول ساختاری پلی فسفات آمونیوم مانند تصویر است.زیر.
ویژگی های فیزیکی و شیمیایی
ویژگی های زیر برای یک اتصال معمولی هستند:
- پایداری و عدم نوسان؛
- نقطه ذوب - 180-185 درجه سانتیگراد؛
- وقتی در آب رقیق می شود (حلالیت 0.5 گرم در سانتی متر است3) خواص پلی الکترولیت را نشان می دهد و ویسکوزیته مایع را افزایش می دهد؛
- وقتی تا دمای 300 درجه سانتیگراد گرم می شود، تجزیه فعال به اسید پلی فسفریک و آمونیاک رخ می دهد؛
- سطح اسیدیته در محلول آبی 10٪ - 5، 5-7، pH 5؛
- دانسیته– 1.9 گرم در سانتی متر3;
- ظاهر - ماده سفید با جریان آزاد.
فرم انتشار - به شکل پودر یا دانه های کوچک. در رابطه با موجودات زنده، این ترکیب دوستدار محیط زیست است. کلاس خطر پلی فسفات آمونیوم - IV طبق GOST 12.1.007.
دریافت
تولید این ماده در صنایع شیمیایی به چند روش انجام می شود:
- برهمکنش انیدرید فسفر گازی، آمونیاک و بخار آب. فسفر در دمای 3000-3500 درجه سانتیگراد سوزانده می شود، بخار انیدرید وارد یک محفظه مخصوص می شود، جایی که وقتی تا دمای 400-500 درجه سانتیگراد در حضور NH3، پلی فسفات آمونیوم گرم می شود، اسیدهای مونوآمیدوپیروفسفریک و دی آمیدوپیروفسفریک تشکیل می شوند.
- خنثی سازی پلی فسفریک اسید با آمونیاک.
- دهیدراتاسیون حرارتی فسفات آمونیوم.
- خنثی سازی H3PO4 با آمونیاک و آبگیری ارتوفسفات حاصلآمونیوم.
ترکیب شیمیایی دقیق پلی فسفات آمونیوم به پارامترهای فرآیند بستگی دارد. محتوای نیتروژن می تواند 14-17٪، فسفر - 30-32٪، درجه پلیمریزاسیون - 40-77٪ باشد.
پلی فسفات آمونیوم: کاربرد
این اتصال در صنایع زیر استفاده می شود:
- استفاده به عنوان یک افزودنی در ساخت پلاستیک، پلی اورتان گرمانرم، فوم، عایق فوم و رزین های پلیمری؛
- تولید تخته نئوپان، تخته فیبر، تخته سه لا؛
- تولید غلاف عایق کابل های برق؛
- کاربرد به عنوان تب بر در رنگ ها و لاک ها (لاک ها، لعاب ها)، درزگیرها، روان کننده های فنی، چسب ها و سایر ترکیبات؛
- تولید کودهای کشاورزی.
آمونیوم پلی فسفات را می توان برای غنی سازی انواع خاک و تغذیه هر نوع گیاه زراعی استفاده کرد. کود بهترین کارایی را در خاک های خاکستری نشان می دهد. این ماده به دلیل حلالیت بالای آن در آب نسبت به پانسمان های مشابه بر پایه فسفات فسفر توسط گیاهان بهتر جذب می شود. کودهای حاوی پلی فسفات آمونیوم به صورت محلول هایی استفاده می شوند که از اختلاط سرد یا گرم به دست می آیند. اغلب، این ماده بخشی از پانسمان های پیچیده همراه با نیترات پتاسیم یا کلرید، اوره است. این ترکیب همچنین به خوبی با ریزمغذی ها و آفت کش ها جفت می شود.
پوشش های ضد حریق
به دلیل خواص ویژه ای که در معرض آتش باز قرار می گیردپلی فسفات آمونیوم جزء اصلی رنگ ها و لاک های مقاوم در برابر شعله مدرن برای مواد غیر قابل احتراق (فلز، بتن) و قابل احتراق (چوب، پارچه، پلاستیک) است. نمک هنگام مشتعل شدن، بخارات سمی را به هوا متصاعد نمی کند و سرعت گسترش آتش را کاهش می دهد که این امر باعث افزایش مقاومت سازه ها در برابر آتش می شود.
اصل عملکرد این ترکیب پلیمری در ترکیب پوشش های ضد حریق به شرح زیر است:
- تحت تأثیر دمای بالا، رنگ با ضد تب پف می کند (بدون ذوب).
- در اثر کم آبی و حرارت دادن، پلی فسفات اسید روی مواد پایه (چوب، فلز) تشکیل می شود.
- یک لایه کربنی روی سطح دومی ظاهر می شود.
- مقدار زیادی گازهای غیرقابل اشتعال آزاد می شود.
- یک لایه فوم تشکیل می شود که مواد پایه را عایق می کند و از انتشار بیشتر شعله در ساختار ساختمان جلوگیری می کند.
در عین حال، گازهای کم سمی در طی احتراق آزاد می شوند که برای انسان ایمن تر از استفاده از پوشش های سنتی رنگ و لاک هستند.
