Ammonium polifosfat adalah senyawa yang banyak digunakan dalam produksi pupuk dan cat dengan sifat tahan api. Strukturnya dibentuk oleh peleburan ortofosfat monomer menjadi satu rantai polimer. Bahan baku untuk memperoleh zat tersebut adalah asam fosfat dan amonia.
Deskripsi
Ammonium polifosfat (atau amonium polifosfat, menurut nama internasionalnya) adalah garam anorganik dengan berat molekul tinggi yang berasal dari asam fosfat.
Rumus kimia zat: (NH4PO3). Struktur kristalnya dapat terdiri dari dua jenis:
- I ketik (jumlah unit monomer n=100-200).
- II tipe (n > 1000). Senyawa tersebut memiliki struktur yang lebih kompleks, berat molekul yang lebih besar dan stabilitas termal, dan kurang larut dalam air dibandingkan jenis pertama. Partikel memiliki ukuran 10-40 mikron atau lebih. Paling sering, garam khusus ini digunakan dalam industri.
Rumus struktur amonium polifosfat terlihat seperti pada gambardi bawah.
Karakteristik fisika dan kimia
Properti berikut adalah tipikal untuk koneksi:
- stabilitas dan non-volatilitas;
- titik leleh - 180-185 °C;
- bila diencerkan dalam air (kelarutan 0,5g/cm3) menunjukkan sifat polielektrolit dan meningkatkan viskositas cairan;
- saat dipanaskan hingga 300 °C, terjadi dekomposisi aktif menjadi asam polifosfat dan amonia;
- tingkat keasaman dalam 10% larutan air - 5, 5-7, 5 pH;
- densitas– 1,9 g/cm3;
- penampilan - zat putih mengalir bebas.
Bentuk rilis - dalam bentuk bubuk atau butiran kecil. Dalam kaitannya dengan organisme hidup, senyawa ini ramah lingkungan. Kelas bahaya amonium polifosfat - IV menurut GOST 12.1.007.
Terima
Produksi zat ini dalam industri kimia dilakukan dengan beberapa cara:
- Interaksi gas fosfor anhidrida, amonia dan uap air. Fosfor dibakar pada suhu 3000-3500 °C, uap anhidrida memasuki ruang khusus, di mana, ketika dipanaskan hingga 400-500 °C dengan adanya NH3, amonium polifosfat, terbentuk asam monoamidopyrophosphoric dan diamidopyrophosphoric.
- Netralisasi asam polifosfat dengan amonia.
- Dehidrasi termal amonium fosfat.
- Netralisasi H₃PO dengan amonia dan dehidrasi ortofosfat yang dihasilkanamonium.
Komposisi kimia yang tepat dari amonium polifosfat tergantung pada parameter proses. Kandungan nitrogen bisa 14-17%, fosfor - 30-32%, tingkat polimerisasi - 40-77%.
Ammonium polifosfat: aplikasi
Koneksi digunakan di industri berikut:
- digunakan sebagai aditif dalam pembuatan plastik, poliuretan termoplastik, busa, insulasi busa dan resin polimer;
- produksi chipboard, fiberboard, plywood;
- produksi selubung isolasi kabel listrik;
- aplikasi sebagai antipiretik pada cat dan pernis (pernis, enamel), sealant, pelumas teknis, perekat dan senyawa lainnya;
- produksi pupuk untuk pertanian.
Ammonium polifosfat dapat digunakan untuk menyuburkan semua jenis tanah dan memberi makan segala jenis tanaman budidaya. Pupuk menunjukkan efisiensi terbaik pada tanah abu-abu. Karena kelarutannya yang tinggi dalam air, zat ini diserap lebih baik oleh tanaman daripada pembalut atas serupa berdasarkan fosfor fosfat. Pupuk dengan amonium polifosfat digunakan dalam bentuk larutan yang diperoleh dengan pencampuran panas atau dingin. Paling sering, zat ini adalah bagian dari pembalut kompleks bersama dengan kalium nitrat atau klorida, urea. Senyawa ini juga berpasangan dengan baik dengan mikronutrien dan pestisida.
Lapisan tahan api
Karena sifatnya yang khusus, ketika terkena api terbukaAmonium polifosfat adalah komponen utama cat dan pernis tahan api modern untuk bahan yang tidak mudah terbakar (logam, beton) dan mudah terbakar (kayu, kain, plastik). Saat dinyalakan, garam tidak mengeluarkan asap beracun ke udara dan memperlambat penyebaran api, yang memungkinkan untuk meningkatkan ketahanan api struktur.
Prinsip pengoperasian senyawa polimer ini dalam komposisi pelapis tahan api adalah sebagai berikut:
- Di bawah pengaruh suhu tinggi, cat dengan antipiretik mengembang (tanpa meleleh).
- Karena dehidrasi dan pemanasan, asam polifosfat terbentuk pada bahan dasar (kayu, logam).
- Sebuah film karbon muncul di permukaan yang terakhir.
- Sejumlah besar gas yang tidak mudah terbakar dilepaskan.
- Lapisan busa terbentuk yang mengisolasi bahan dasar dan mencegah perambatan api lebih lanjut dalam struktur bangunan.
Pada saat yang sama, gas beracun rendah dilepaskan selama pembakaran, yang lebih aman bagi manusia daripada saat menggunakan cat tradisional dan pelapis pernis.
