The Silent Guardian: آشنایی با پلی فسفات آمونیوم و کاربردهای آن

پلی فسفات آمونیوم (AپP) یک ترکیب همه کاره و بدون هالوژن است که به عنوان یک جزء حیاتی در ایمنی آتش سوزی مدرن و کشاورزی پایدار ظاهر شده است. این نمک معدنی از اسید پلی فسفریک و آمونیاک، با فرمول شیمیایی از $\text{اچ}({\text{نH}}_4{\text{PO}}_3{)}_n\text{اوه}$ ، به دلیل عملکرد دوگانه آن، در درجه اول به عنوان یک ضد شعله موثر و یک کود با راندمان بالا بسیار ارزشمند است. خواص آن، به ویژه درجه پلیمریزاسیون آن (طول زنجیره، $n$)، حلالیت و پایداری حرارتی آن را تعیین می کند، و درجات مختلفی را ایجاد می کند. پلی فسفات آمونیوم مناسب برای کاربردهای صنعتی مختلف

پلی فسفات آمونیوم as a Halogen-Free Flame Retardant

برجسته ترین کاربرد پلی فسفات آمونیوم نقش آن به عنوان یک بازدارنده شعله است. این یکی از موثرترین بازدارنده‌های شعله غیر هالوژنه در بازار در نظر گرفته می‌شود که جایگزینی مطلوب‌تر از نظر زیست‌محیطی برای ترکیبات قدیمی‌تر، اغلب سمی، حاوی هالوژن است. عمل آن حول مکانیسم متمرکز است برافروختگی ، به این معنی که وقتی در معرض گرما قرار می گیرد متورم می شود و یک لایه محافظ عایق تشکیل می دهد.

مکانیسم رشد

هنگامی که در معرض آتش یا دمای بالا قرار می گیرند، پلی فسفات آمونیوم در یک سیستم پوششی یا پلیمری فرآیند تجزیه می شود:

1. عملکرد منبع اسید: APP تجزیه می شود، گاز آمونیاک آزاد می شود و تشکیل می شود اسید پلی فسفریک . گاز آمونیاک به رقیق شدن گازهای قابل اشتعال و اکسیژن در فاز گاز کمک می کند.
2. تشکیل کاراکتر: اسید پلی فسفریک به عنوان یک کاتالیزور اسید قوی عمل می کند. باعث کم آبی مواد مبتنی بر کربن (مانند پلیمر یا بایندر) می شود که منجر به سریع شدن کربن سازی (تشکیل کاراکتر).
3. گسترش و محافظت: مواد کربنی حاصل، همراه با گازهای آزاد شده (مانند آمونیاک و دی اکسید کربن)، یک لایه زغال سنگ منبسط شده و فوم شده روی سطح مواد در حال سوختن این "ذرات متورم" به عنوان یک مانع ضخیم و عایق عمل می کند.

این لایه محافظ ذغال سنگ به دو عملکرد حیاتی ایمنی آتش نشان می دهد:

• آن را سپرها مواد زیرین ناشی از گرما و اکسیژن، کاهش پیرولیز مواد (تجزیه توسط گرما) را کاهش می دهد.
• آن را helps to گسترش شعله را کاهش دهید و اغلب به طور قابل توجهی انتشار دود و گازهای سمی را کاهش می دهد ، بهبود ایمنی برای سرنشینان و آتش نشانان.

کاربردهای صنعتی در ایمنی آتش نشانی

شکل بلوری فاز II از پلی فسفات آمونیوم (با درجه پلیمریزاسیون بالا، $n>1000$ و حلالیت کم در آب) به ویژه در بخش های زیر مورد توجه است:

• پوشش های متورم: به عنوان یک جزء کلیدی در رنگ ها و پوشش های سازه های فولادی، چوب و سایر مصالح ساختمانی، حفاظت غیر فعال در برابر آتش را فراهم می کند.
• پلیمرها و پلاستیک ها: به گرمانرم (مانند پلی پروپیلن، PP) و ترموست (مانند فوم پلی اورتان و رزین های اپوکسی) برای افزایش مقاومت در برابر آتش برای کاربردهای الکترونیک، حمل و نقل و ساخت و ساز ادغام شده است.
• منسوجات و پارچه ها: برای درمان پارچه برای لباس های محافظ، اثاثه یا لوازم داخلی و پرده ها برای کاهش اشتعال استفاده می شود.

نقش در کشاورزی به عنوان کود

فراتر از ایمنی آتش نشانی، پلی فسفات آمونیوم همچنین به طور گسترده در کشاورزی به عنوان یک کود مایع با غلظت بالا استفاده می شود که معمولاً به عنوان محلول 10-34-0 یا 11-37-0 (N-P2O5-K2O) فرموله می شود.

مزیت پلی فسفات

در این زمینه، جزء پلی فسفات مزایای قابل توجهی نسبت به کودهای سنتی ارتو فسفات دارد:

• محتوای مواد مغذی بالا: آن را provides a high concentration of both essential nutrients, nitrogen ( $\text{N}$ ) و فسفر ( $\text{P}$ ).
• افزایش جذب مواد مغذی: زنجیره های پلی فسفات باید توسط آنزیم های خاک به مولکول های ارتو فسفات ساده شکسته شوند تا گیاهان بتوانند آنها را جذب کنند. این فرآیند هیدرولیز به این معنی است که کود هر دو مواد مغذی را تحویل می دهد بلافاصله (از ارتوفسفات های از قبل موجود) و به تدریج (از پلی فسفات ها)، تامین مواد مغذی پایدارتری را فراهم می کند.
• خواص کیلیتی: پلی فسفات ها همچنین می توانند به عنوان عوامل کیلیت عمل کنند و به حفظ ریزمغذی های خاص (مانند روی و آهن) در خاک محلول کمک کنند و آنها را برای جذب گیاه بیشتر در دسترس قرار دهند.

پلی فسفات آمونیوم بنابراین یک ترکیب ارزشمند است که بی سر و صدا از محیط های ما در برابر آتش محافظت می کند و به طور همزمان بهره وری کشاورزی را تقویت می کند.