O polifosfato de amônio é um composto amplamente utilizado na produção de fertilizantes e tintas com propriedades ignífugas. Sua estrutura é formada pela fusão de ortofosfatos monoméricos em uma cadeia polimérica. As matérias-primas para a obtenção da substância são o ácido fosfórico e a amônia.
Descrição
Polifosfato de amônio (ou polifosfato de amônio, de acordo com seu nome internacional) é um sal inorgânico de alto peso molecular derivado do ácido fosfórico.
A fórmula química da substância: (NH4PO3). Sua estrutura cristalina pode ser de dois tipos:
- I tipo (número de unidades de monômero n=100-200).
- II tipo (n > 1000). Tal composto tem uma estrutura mais complexa, maior peso molecular e estabilidade térmica, e é menos solúvel em água do que o primeiro tipo. As partículas têm tamanhos de 10-40 mícrons ou mais. Na maioria das vezes, esse sal específico é usado na indústria.
A fórmula estrutural do polifosfato de amônio se parece com a imagemabaixo.
Características físicas e químicas
As seguintes propriedades são típicas para uma conexão:
- estabilidade e não volatilidade;
- ponto de fusão - 180-185 °C;
- quando diluído em água (solubilidade é 0,5g/cm3) exibe propriedades de polieletrólito e aumenta a viscosidade do líquido;
- quando aquecido a 300 °C, ocorre decomposição ativa em ácido polifosfórico e amônia;
- nível de acidez em solução aquosa a 10% - 5, 5-7, 5 pH;
- densidade– 1,9 g/cm3;
- aparência - substância branca de fluxo livre.
Forma de liberação - na forma de pó ou pequenos grânulos. Em relação aos organismos vivos, o composto é ecologicamente correto. Classe de perigo de polifosfato de amônio - IV de acordo com GOST 12.1.007.
Receber
A produção desta substância na indústria química é realizada de várias formas:
- Interação de anidrido fosforoso gasoso, amônia e vapor d'água. O fósforo é queimado a uma temperatura de 3000-3500 °C, o vapor de anidrido entra em uma câmara especial, onde, quando aquecido a 400-500 °C na presença de NH3, polifosfato de amônio, são formados os ácidos monoamidopirofosfórico e diamidopirofosfórico.
- Neutralização do ácido polifosfórico com amônia.
- Desidratação térmica de fosfatos de amônio.
- Neutralização de H₃PO₄ com amônia e desidratação do ortofosfato resultanteamônio.
A composição química exata do polifosfato de amônio depende dos parâmetros do processo. O teor de nitrogênio pode ser 14-17%, fósforo - 30-32%, o grau de polimerização - 40-77%.
Polifosfato de amônio: aplicação
A conexão é usada nas seguintes indústrias:
- utilização como aditivo na fabricação de plásticos, poliuretano termoplástico, espumas, espumas isolantes e resinas poliméricas;
- produção de aglomerado, fibra, compensado;
- produção de bainhas isolantes de cabos elétricos;
- aplicação como antitérmico em tintas e vernizes (vernizes, esm altes), selantes, lubrificantes técnicos, adesivos e outros compostos;
- produção de fertilizantes para agricultura.
O polifosfato de amônio pode ser usado para enriquecer todos os tipos de solo e alimentar qualquer tipo de planta cultivada. O fertilizante mostra a melhor eficiência em solos cinzentos. Devido à sua alta solubilidade em água, a substância é melhor absorvida pelas plantas do que coberturas semelhantes à base de fosfatos de fósforo. Os fertilizantes com polifosfato de amônio são usados na forma de soluções que são obtidas por mistura a quente ou a frio. Na maioria das vezes, essa substância faz parte de curativos complexos junto com nitrato ou cloreto de potássio, uréia. Este composto também combina bem com micronutrientes e pesticidas.
Revestimentos ignífugos
Devido às suas propriedades especiais, quando exposto ao fogo abertoO polifosfato de amônio é o principal componente das tintas e vernizes ignífugos modernos para materiais não combustíveis (metal, concreto) e combustíveis (madeira, tecidos, plástico). Quando inflamado, o sal não emite gases tóxicos no ar e retarda a propagação do fogo, o que permite aumentar a resistência ao fogo das estruturas.
O princípio de funcionamento deste composto polimérico na composição de revestimentos ignífugos é o seguinte:
- Sob a influência da alta temperatura, a tinta com antipirético incha (sem derreter).
- Devido à desidratação e aquecimento, o ácido polifosfato é formado no material base (madeira, metal).
- Um filme de carbono aparece na superfície do último.
- Uma grande quantidade de gases não inflamáveis é liberada.
- É formada uma camada de espuma que isola o material de base e evita a propagação de chamas na estrutura do edifício.
Ao mesmo tempo, gases de baixa toxicidade são liberados durante a combustão, que são mais seguros para os humanos do que quando se usa tintas e vernizes tradicionais.
