Le polyphosphate d'ammonium est un composé largement utilisé dans la production d'engrais et de peintures aux propriétés ignifuges. Sa structure est formée par la fusion d'orthophosphates monomères en une chaîne polymère. Les matières premières pour l'obtention de la substance sont l'acide phosphorique et l'ammoniac.
Description
Le polyphosphate d'ammonium (ou polyphosphate d'ammonium, selon son nom international) est un sel inorganique de haut poids moléculaire dérivé de l'acide phosphorique.
La formule chimique de la substance: (NH4PO3). Sa structure cristalline peut être de deux types:
- Type I (nombre d'unités monomères n=100-200).
- Type II (n° > 1000). Un tel composé a une structure plus complexe, un poids moléculaire et une stabilité thermique supérieurs, et est moins soluble dans l'eau que le premier type. Les particules ont des tailles de 10 à 40 microns ou plus. Le plus souvent, ce sel particulier est utilisé dans l'industrie.
La formule structurelle du polyphosphate d'ammonium ressemble à l'imageci-dessous.
Caractéristiques physiques et chimiques
Les propriétés suivantes sont typiques pour une connexion:
- stabilité et non-volatilité;
- point de fusion - 180-185 °C;
- lorsqu'il est dilué dans l'eau (la solubilité est de 0,5 g/cm3) présente des propriétés de polyélectrolyte et augmente la viscosité du liquide;
- lorsqu'il est chauffé à 300 °C, il se produit une décomposition active en acide polyphosphorique et en ammoniac;
- niveau d'acidité dans une solution aqueuse à 10 % - 5, 5-7, 5 pH;
- densité– 1,9 g/cm3;
- apparence - substance blanche fluide.
Forme de libération - sous forme de poudre ou de petits granulés. Par rapport aux organismes vivants, le composé est respectueux de l'environnement. Classe de danger du polyphosphate d'ammonium - IV selon GOST 12.1.007.
Recevoir
La production de cette substance dans l'industrie chimique s'effectue de plusieurs manières:
- Interaction de l'anhydride phosphoreux gazeux, de l'ammoniac et de la vapeur d'eau. Le phosphore est brûlé à une température de 3000-3500 °C, la vapeur d'anhydride pénètre dans une chambre spéciale, où, lorsqu'il est chauffé à 400-500 °C en présence de NH3, polyphosphate d'ammonium, des acides monoamidopyrophosphoriques et diamidopyrophosphoriques se forment.
- Neutralisation de l'acide polyphosphorique avec de l'ammoniac.
- Déshydratation thermique des phosphates d'ammonium.
- Neutralisation de H₃PO₄ avec de l'ammoniac et déshydratation de l'orthophosphate résultantammonium.
La composition chimique exacte du polyphosphate d'ammonium dépend des paramètres du procédé. La teneur en azote peut être de 14 à 17 %, le phosphore de 30 à 32 %, le degré de polymérisation de 40 à 77 %.
Polyphosphate d'ammonium: application
La connexion est utilisée dans les industries suivantes:
- utilisation comme additif dans la fabrication de plastiques, de polyuréthanes thermoplastiques, de mousses, de mousses isolantes et de résines polymères;
- production de panneaux de particules, de panneaux de fibres, de contreplaqué;
- production de gaines isolantes de câbles électriques;
- application comme antipyrétique dans les peintures et vernis (vernis, émaux), mastics, lubrifiants techniques, adhésifs et autres composés;
- production d'engrais pour l'agriculture.
Le polyphosphate d'ammonium peut être utilisé pour enrichir tous les types de sols et nourrir tous les types de plantes cultivées. L'engrais montre la meilleure efficacité sur les sols gris. En raison de sa grande solubilité dans l'eau, la substance est mieux absorbée par les plantes que les pansements similaires à base de phosphates de phosphore. Les engrais au polyphosphate d'ammonium sont utilisés sous forme de solutions obtenues par mélange à chaud ou à froid. Le plus souvent, cette substance fait partie de pansements complexes avec du nitrate ou du chlorure de potassium, de l'urée. Ce composé se marie également bien avec les micronutriments et les pesticides.
Revêtements ignifuges
En raison de ses propriétés particulières, lorsqu'il est exposé à un feu ouvertLe polyphosphate d'ammonium est le composant principal des peintures et vernis ignifuges modernes pour les matériaux incombustibles (métal, béton) et combustibles (bois, tissus, plastique). Lorsqu'il est enflammé, le sel n'émet pas de fumées toxiques dans l'air et ralentit la propagation du feu, ce qui permet d'augmenter la résistance au feu des structures.
Le principe de fonctionnement de ce composé polymère entrant dans la composition des revêtements ignifuges est le suivant:
- Sous l'influence d'une température élevée, la peinture avec antipyrétique gonfle (sans fondre).
- En raison de la déshydratation et de l'échauffement, de l'acide polyphosphate se forme sur le matériau de base (bois, métal).
- Un film de carbone apparaît à la surface de ce dernier.
- Une grande quantité de gaz ininflammables est libérée.
- Une couche de mousse est formée qui isole le matériau de base et empêche la propagation de la flamme dans la structure du bâtiment.
Dans le même temps, des gaz peu toxiques sont libérés lors de la combustion, qui sont plus sûrs pour l'homme que lors de l'utilisation de peintures et de vernis traditionnels.
