El polifosfato de amonio es un compuesto ampliamente utilizado en la producción de fertilizantes y pinturas con propiedades ignífugas. Su estructura está formada por la fusión de ortofosfatos monoméricos en una cadena polimérica. Las materias primas para la obtención de la sustancia son el ácido fosfórico y el amoníaco.
Descripción
El polifosfato amónico (o polifosfato amónico, según su nombre internacional) es una sal inorgánica de alto peso molecular derivada del ácido fosfórico.
La fórmula química de la sustancia: (NH4PO3). Su estructura cristalina puede ser de dos tipos:
- Tipo I (número de unidades de monómero n=100-200).
- II tipo (n > 1000). Tal compuesto tiene una estructura más compleja, mayor peso molecular y estabilidad térmica, y es menos soluble en agua que el primer tipo. Las partículas tienen tamaños de 10 a 40 micras o más. Muy a menudo, esta sal en particular se usa en la industria.
La fórmula estructural del polifosfato de amonio se ve como en la imagenabajo.
Características físicas y químicas
Las siguientes propiedades son típicas de una conexión:
- estabilidad y no volatilidad;
- punto de fusión - 180-185 °C;
- cuando se diluye en agua (la solubilidad es de 0,5 g/cm3) presenta propiedades polielectrolíticas y aumenta la viscosidad del líquido;
- cuando se calienta a 300 °C, se produce una descomposición activa en ácido polifosfórico y amoníaco;
- nivel de acidez en solución acuosa al 10% - 5, 5-7, 5 pH;
- densidad– 1,9 g/cm3;
- apariencia - sustancia blanca que fluye libremente.
Forma de liberación: en forma de polvo o gránulos pequeños. En relación con los organismos vivos, el compuesto es respetuoso con el medio ambiente. Clase de peligro de polifosfato de amonio - IV según GOST 12.1.007.
Recibir
La producción de esta sustancia en la industria química se realiza de varias formas:
- Interacción de anhídrido de fósforo gaseoso, amoníaco y vapor de agua. El fósforo se quema a una temperatura de 3000-3500 °C, el vapor de anhídrido ingresa a una cámara especial donde, cuando se calienta a 400-500 °C en presencia de NH3, polifosfato de amonio, se forman los ácidos monoamidopirofosfórico y diamidopirofosfórico.
- Neutralización del ácido polifosfórico con amoníaco.
- Deshidratación térmica de fosfatos amónicos.
- Neutralización de H₃PO₄ con amoníaco y deshidratación del ortofosfato resultanteamonio.
La composición química exacta del polifosfato de amonio depende de los parámetros del proceso. El contenido de nitrógeno puede ser 14-17%, fósforo - 30-32%, el grado de polimerización - 40-77%.
Polifosfato de amonio: aplicación
La conexión se utiliza en las siguientes industrias:
- uso como aditivo en la fabricación de plásticos, poliuretano termoplástico, espumas, aislamiento de espuma y resinas poliméricas;
- producción de tableros de partículas, tableros de fibra, madera contrachapada;
- producción de fundas aislantes para cables eléctricos;
- aplicación como antipirético en pinturas y barnices (barnices, esm altes), selladores, lubricantes técnicos, adhesivos y otros compuestos;
- producción de fertilizantes para la agricultura.
El polifosfato de amonio se puede utilizar para enriquecer todo tipo de suelo y alimentar todo tipo de plantas cultivadas. El fertilizante muestra la mejor eficiencia en suelos grises. Debido a su alta solubilidad en agua, las plantas absorben mejor la sustancia que aderezos similares basados en fosfatos de fósforo. Los fertilizantes con polifosfato de amonio se utilizan en forma de soluciones que se obtienen mediante mezcla en caliente o en frío. Muy a menudo, esta sustancia forma parte de apósitos complejos junto con nitrato o cloruro de potasio, urea. Este compuesto también combina bien con micronutrientes y pesticidas.
Recubrimientos ignífugos
Debido a sus propiedades especiales, cuando se expone al fuego abiertoEl polifosfato de amonio es el componente principal de las pinturas y barnices ignífugos modernos tanto para materiales no combustibles (metal, hormigón) como combustibles (madera, telas, plástico). Cuando se enciende, la sal no emite humos tóxicos al aire y ralentiza la propagación del fuego, lo que permite aumentar la resistencia al fuego de las estructuras.
El principio de funcionamiento de este compuesto polimérico en la composición de los revestimientos ignífugos es el siguiente:
- Bajo la influencia de altas temperaturas, la pintura con antipirético se hincha (sin derretirse).
- Debido a la deshidratación y el calentamiento, se forma ácido polifosfato en el material base (madera, metal).
- Aparece una película de carbón en la superficie de este último.
- Se libera una gran cantidad de gases no inflamables.
- Se forma una capa de espuma que aísla el material base y evita una mayor propagación de llamas en la estructura del edificio.
Al mismo tiempo, se liberan gases de baja toxicidad durante la combustión, que son más seguros para los humanos que cuando se usan recubrimientos de pintura y barniz tradicionales.
