Аммония фосфаты

Полифосфат аммония: описание, свойства, применение

Аммония фосфаты

Полифосфат аммония – это соединение, которое широко используется для производства удобрений и лакокрасочных материалов, обладающих огнезащитными свойствами. Его структура формируется при слиянии мономерных ортофосфатов в одну полимерную цепь. Исходным сырьем для получения вещества являются фосфорная кислота и аммиак.

Описание

Полифосфат аммония (или ammonium polyphosphate, согласно международному названию) представляет собой высокомолекулярную неорганическую соль, получаемую из фосфорной кислоты.

Химическая формула вещества: (NH4PO3)n. Его кристаллическая структура может быть двух видов:

I тип (число мономерных звеньев n = 100-200).
II тип (n > 1000). Такое соединение имеет более сложную структуру, больший молекулярный вес и термическую стабильность, хуже растворяется в воде по сравнению с первым типом. Частицы имеют размеры 10-40 мкм и более. Чаще всего именно эта соль применяется в промышленности.

Структурная формула полифосфата аммония имеет вид, как на картинке ниже.

Физические и химические характеристики

Для соединения характерны следующие свойства:

стабильность и нелетучесть;
температура плавления – 180-185 °C;
при разведении в воде (растворимость составляет 0,5 г/ см3) проявляет свойства полиэлектролита и увеличивает вязкость жидкости;
при нагреве до 300 °C происходит активное разложение на полифосфорную кислоту и аммиак;
уровень кислотности в 10 % водном растворе – 5,5-7,5 pH;
плотность– 1,9 г/см3;
внешний вид – белое сыпучее вещество.

Форма выпуска – в виде порошка или небольших гранул. По отношению к живым организмам соединение является экологически безвредным. Класс опасности аммония полифосфата – IV по ГОСТ 12.1.007.

Получение

Производство этого вещества в химической промышленности осуществляют несколькими способами:

Взаимодействием газообразного фосфорного ангидрида, аммиака и паров воды. Фосфор сжигают при температуре 3000-3500 °C, пары ангидрида поступают в специальную камеру, где при нагреве до 400-500 °C в присутствии NH3 образуются полифосфат аммония, моноамидопирофосфорная и диамидопирофосфорная кислоты.
Нейтрализацией полифосфорной кислоты с помощью аммиака.
Термическим обезвоживанием фосфатов аммония.
Нейтрализацией H₃PO₄ аммиаком и дегидратацией получаемого ортофосфата аммония.

Точный химический состав полифосфата аммония зависит от параметров технологического процесса. азота может составлять 14-17 %, фосфора – 30-32 %, степень полимеризации – 40-77 %.

Соединение применяется в следующих областях промышленности:

использование в качестве добавки при изготовлении пластмасс, термопластичного полиуретана, пенопластов, пенных утеплителей и полимерных смол;
производство ДСП, ДВП, фанеры;
изготовление изоляционных оболочек электрических кабелей;
применение в качестве антипиретика в лакокрасочных материалах (лаках, эмалях), герметиках, технических смазках, клеях и других составах;
производство удобрений для сельского хозяйства.

Полифосфат аммония можно использовать для обогащения всех видов грунта и подкормки любых видов культурных растений. Наилучшую эффективность удобрение показывает на сероземных почвах.

Благодаря высокой растворимости в воде вещество лучше усваивается растениями, чем аналогичные подкормки на основе фосфатов фосфора. Удобрения с полифосфатом аммония применяют в виде растворов, которые получают методом горячего или холодного смешения.

Чаще всего данное вещество входит в состав комплексных подкормок вместе с нитратом или хлоридом калия, мочевиной. Это соединение также хорошо сочетается с микроэлементами и пестицидами.

Огнезащитные покрытия

Благодаря своим особым свойствам, при воздействии открытого огня полифосфат аммония является основным компонентом современных антипиреновых лакокрасочных составов как для негорючих (металл, бетон), так и для горючих (дерево, ткани, пластик) материалов. При воспламенении соль не выделяет в воздух токсичные пары и замедляет распространение огня, что позволяет увеличить огнестойкость конструкций.

Принцип действия этого полимерного соединения в составе огнезащитных покрытий заключается в следующем:

Под влиянием высокой температуры краска с антипиретиком вспучивается (без расплавления).
Из-за дегидратации и нагрева на основном материале (дерево, металл) образуется полифосфатная кислота.
На поверхности последней появляется углеродистая пленка.
Выделяется большой объем негорючих газов.
Образуется вспененный слой, который изолирует основной материал и не допускает дальнейшего распространения пламени в строительной конструкции.

При этом во время горения выделяются малотоксичные газы, которые более безопасны для человека, чем при использовании традиционных лакокрасочных покрытий.

Аммофосфат (фосфат аммония) | справочник Пестициды.ru

Аммония фосфаты

Аммофосфат (фосфат аммония) содержит 6 % азота и 45–46 % фосфора. 70 % фторсодержащих веществ этого удобрения водорастворимы и хорошо усваиваются растениями.

Основной фазой образцов аммофосфата является NН4Н2РО4 (моноаммонийфосфат). Кроме того, в его состав входят гидроортофосфат кальция (СаНРО4) и другие соединения.[1]

Физические характеристики:

Моноаммоний фосфат – устойчивое соединение, слабо гигроскопичное.
При нагревании до 100–110°C потери аммиака не наблюдается.
Давление диссоциации при 100°C равно нулю.
При 20°C в 100 г воды растворяется 40,3 г удобрения.
Значение pH 0,1 молярного раствора равно 4,4.[3]

Недостатком

этого удобрения является слишком широкое соотношение между азотом и фосфором, ограничивающее возможность его применения, поскольку большинству растений требуется больше азота, чем фосфора.[4]

Удобрения, содержащие Аммофосфат

Аммофосфат Марка А Марка Б Марка В

Для нужд сельского хозяйства аммофосфат применяется в качестве комплексного удобрения.[4]

Зарегистрированные и допущенные к использованию на территории России в качестве удобрения марки аммофосфата находятся в таблице справа.[2]

Промышленность

Аммофосфат применяют для производства комплексных удобрений, для получения жидких удобрений.

Фосфат аммония используется в пищевой, фармацевтической промышленности, в качестве антипиренов для пропитки тканей, дерева и строительных материалов с целью придания им огнестойкости.[3]

Аммофосфат при внесении в почву дисоциирует в почвенном растворе, образуя ион аммония NH4+ и ионы ортофосфорной кислоты: H2PO4-, HPO42- и PO43-.

Ион аммония адсорбируются почвенными коллоидами, что затрудняет свободное передвижение азота в почве и его вымывание в холодное время года, при отсутствии биологического поглощения нитратов.

С установлением устойчивых положительных температур более +10 °C включается процесс нитрификации, в течение очень короткого времени ион аммония превращается в нитрат ион и немедленно поглощается растениями.

Скорость нитрификации тем выше, чем выше уровень окультуренности почвы.

Фосфат ионы при растворении аммофосфата в почвенном растворе постепенно переходят в состав различных соединений, присущих конкретному типу почв. Это может быть:

Обменное поглощение фосфора твердой фазой почв. Чаще всего в этом процессе участвуют гидраты полуторных оксидов (положительно заряженные коллоидные частицы) или положительно заряженные участки отрицательно заряженных коллоидов ( минералы каолинитовой группы, гидрослюды, коллоиды белковых групп). Обменное поглощение наиболее характерно для кислой среды.
Поглощение ионов фосфора катионами магния, кальция, гидроксидами и оксидами различных металлов (алюминия, железа, титана, марганца и др) по типу химического связывания. Химическому поглощению подвержены не только водорастворимые фосфат – ионы удобрений, но и перешедшие в раствор из обменного состояния в результате десорбции.
Биологическое поглощение фосфора растениями. Этот процесс возможен только из солей ортофосфорной кислоты. Аммофосфат, как указывалось, при растворении может давать три аниона: H2PO4-, HPO42- и PO43-.При слабокислой реакции среды первый из перечисленных ионов наиболее доступен растениям, второй – в меньшей степени, третий практически не поглощается корневыми системами. (Составитель)

Аммофосфат применяется на всех типах почв.[1]

Однако в связи с широким соотношением между азотом и фосфором рекомендуется дополнительное внесение азотных удобрений.

Наиболее эффективен аммофосфат на кислых почвах с избыточным увлажнением, как содержащий азот в аммонийной форме и гидроортофосфат кальция (СаНРО4). (Составитель)

Вносят в почву в качестве основного внесения, припосевного внесения и в качестве подкормки. Выбор приема внесения зависит от агрохимических показателей почвы.[2]

Аммофосфат, как и все комплексные удобрения, оказывает положительное влияние на все сельскохозяйственные культуры. Повышает урожайность культур и улучшает качество урожая.[1]

Технологический процесс получения аммофосфата включает:

Разложение фосфоритов в большом избытке экстракционной фосфорной кислотой.
Нейтрализацию аммиаком кислых продуктов (фосфатных пульп).
Гранулирование и сушку продукта.[1]

Составитель: Григоровская П.И.

Страница внесена: 12.02.14 13:19

E338 — E343 или фосфаты

Аммония фосфаты
Подробности Категория: От «Е» до «Е» или глоссарий пищевых добавок

Пищевые добавки E338 — E343 относятся к группе антиоксидантов, регуляторов кислотности и влагоудерживателей, подгруппе фосфатов.

Все консерванты этой подгруппы, до недавнего времени считавшиеся практически безопасными, небезопасны для жизни и здоровья в той или иной степени ввиду увеличения риска заболевания язвой желудка или двенадцатиперстной кишки.

Как и в любом другом материале Глоссария пищевых добавок, действуют условные обозначения:

♥ — пищевая добавка безопасна для здоровья.
♦ — пищевая добавка условно безопасна для здоровья. Исследования, проведённые на животных, и наблюдения за людьми, принимающими её в пищу (или использующими в косметике и т.п.

), не показали явных положительных или отрицательных воздействий.
♣ — пищевая добавка небезопасна для определённых групп или для всех людей. Внимательно читайте описание возможного воздействия на организм.
♠ — пищевая добавка несъедобна, небезопасна или ядовита.

Не покупайте, не используйте и не ешьте продукты, в которых она присутствует.

Фосфаты и и язва желудка

До недавнего времени, считалось, что гастриты и язвенные болезни желудка и двенадцатиперстной кишки — последствия чрезмерной продукции соляной кислоты в желудке.

Однако, с середины 90х годов (этому способствовала и расшифровка генома человека) было показано, что источник этих заболевания — спиралевидная грамотрицательная бактерия Helicobacter pylori. Данная бактерия колонизирует желудок человека и способна вызвать вышеуказанные заболевания.

В процессе колонизации ей жизненно необходимо организовать на поверхности желудка локальные комфортные участки с pH от 5.9 до 7, в которых её выживаемость в агрессивной кислотной среде желудка может возрастать в десятки раз. Фосфаты, ввиду буферных свойств облегчают эту задачу.

Плюс, фосфаты являются субстратом для уреазы, фермента, которая H. pylori генерирует и который облегчает задачу создания комфортного для бактерии участка, преобразуя мочевину в аммиак.

Таким образом, потребляя в пищу фосфаты или ортофосфорную кислоту, мы увеличиваем риск заболеть гастритом, язвой желудка или двенадцатиперстной кишки, а также увеличиваем вероятность возникновения онкологических заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Фосфаты и риск остеохондроза

Люмбальные пункции у солдат срочной службы Российской Армии, взятые по неврологическим показаниям, в качестве побочных результатов показали, что уже в таком возрасте (18 — 20 лет) у ребят наблюдается выраженный остеохондроз позвоночника, тогда как у командного состава старшего возраста (не употреблявшего в детстве фосфаты в таких количествах, как современные дети) признаки были значительно менее выражены. Аналогично, компьютерная томография детей и подростков, получивших травмы позвоночника, показывает умеренные признаки остеохондроза грудного отдела позвоночника. Физиологические исследования предполагают наличие связи между употреблением в пищу неорганических фосфатов, особенно в детском возрасте, и развитием остеохондроза. Исследования по данной тематике все ещё ведутся, но уже можно сказать, что эта связь более чем вероятна.

Фосфаты и заболевания почек

Артериальная кальцификация (кальциноз, артериальное обызвествление) — частое заболевание у тех, кто длительно, например, в течение пары десятков лет (к примеру, весь школьный и студенческий период) употреблял в пищу повышенные концентрации неорганических фосфатов.

Почечная недостаточность, уремия — далеко не весь список почечных заболеваний, также связанных с повышенной концентрацией фосфатов в пище. Молодые крысы, сидящие на фосфатной диете, показывают все признаки почечных болезней, свойственных пожилому и старческому возрастов.

Существуют антифосфатные агенты, например, карбонат лантана, но клинические испытания его полностью не завершены.

Да, к тому же странно употреблять одно химическое соединение, чтобы устранить последствия потребления другого, — не проще ли не потреблять фосфаты сразу?

♣ E338 Ортофосфорная кислота (фосфорная кислота)

Внешний вид — гигроскопичные бесцветные кристаллы, без явного запаха, хорошо растворимые в воде. В промышленности обычно используется водный раствор фосфорной кислоты.

В виде пищевой добавки используется как регулятор кислотности, который значительно более дешёв, нежели безопасная лимонная кислота.

Поэтому фосфорная кислота часто встречается в газированных напитках, наиболее известный из них — Coca-Cola.

Прямая угроза организму от потребления фосфорной кислоты — её потребление вместе с сахарами: фосфорная кислота растворяет верхний слой эмали зубов, а сладости являются питательной средой для бактерий.

Кроме того, фосфорная кислота как источник фосфат-иона может повышать риск заболевания гастритом, язвой желудка, а также увеличивать вероятность возникновения онкологических заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Несмотря на это, на настоящий момент добавка E338 разрешена к применению во многих странах, в том числе в России и Украине.

Наш совет: старайтесь избегать покупки продуктов, в состав которых входят ортофосфорная кислота, особенно напитков, в которых она содержится вместе с сахаром.

♣ E339 Фосфаты натрия (монофосфат натрия, ортофосфат натрия)

Внешний вид — белый кристаллический или гранулированный порошок, без явного запаха, хорошо растворимый в воде. В виде пищевой добавки используется как регулятор кислотности (буферные свойства фосфатов хорошо известны издавна), эмульгатор, стабилизатор и влагоудерживающий агент.

В промышленности используются все 3 варианта фосфата натрия:

NaH2PO4 — ортофосфат натрия однозамещенный (ортофосфат мононатрия, дигидрофосфат натрия), номенклатурное обозначение Е339(I)
Na2HPO4 — ортофосфат натрия двузамещенный (ортофосфат динатрия, гидрофосфат натрия), номенклатурное обозначение Е339(II)
Na3PO4 — ортофосфат натрия трёхзамещенный (ортофосфат натрия, фосфат натрия), номенклатурное обозначение Е339(III)

Добавка Е339 добавляется в следующие пищевые продукты: хлеб и кондитерские изделия (используется как разрыхлитель), безалкогольные напитки, молоко и другая молочная продукция, например, сухие сливки, сыр (фосфаты также используются в качестве солеплавителей в производстве плавленых сыропродуктов), супы и бульоны быстрого приготовления, соусы, особенно на базе майонеза. Встречаются фосфаты натрия даже в пакетированном чае.

Фосфат натрия — частый гость в мясопродуктах, даже в сырых. Очень часто производитель, желающий увеличить массу продукта за счёт воды, добавляет фосфаты натрия в качестве влагоудерживающего компонента. При этом масса готового изделия может возрасти до 10% (при одновременном использовании гидроколлоидов — до 25%).

В непищевых продуктах фосфаты, в основном, используются в синтетических моющих средствах (стиральные порошки, чистящие средства и т.п.). У ряда людей обнаружены кожные аллергические реакции на фосфаты натрия, сопровождающиеся сыпью и, в тяжёлых случаях, экземами.

Фосфаты натрия обладают слабительными свойствами, поэтому не нужно употреблять их в большом количестве. Кроме того, добавка E339 как источник фосфат-иона может повышать риск заболевания гастритом, язвой желудка, а также увеличивать вероятность возникновения онкологических заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Несмотря на это, на настоящий момент добавка E339 разрешена к применению во многих странах, в том числе в России и Украине.

Наш совет: старайтесь избегать покупки продуктов, в состав которых входят фосфаты натрия.

♣ E340 Фосфаты калия (монофосфат калия, ортофосфат калия)

В промышленности используются все 3 варианта фосфата калия:

KH2PO4 — ортофосфат калия однозамещенный (ортофосфат монокалия, дигидрофосфат калия), номенклатурное обозначение Е340(I)
K2HPO4 — ортофосфат калия двузамещенный (ортофосфат дикалия, гидрофосфат калия), номенклатурное обозначение Е340(II)
K3PO4 — ортофосфат калия трёхзамещенный (ортофосфат калия, фосфат калия), номенклатурное обозначение Е340(III)

Добавка Е340 добавляется в следующие пищевые продукты: хлеб и кондитерские изделия (используется как разрыхлитель), безалкогольные напитки, молоко и другая молочная продукция, например, сухие сливки, сыр (фосфаты также используются в качестве солеплавителей в производстве плавленых сыропродуктов), супы и бульоны быстрого приготовления, соусы, особенно на базе майонеза. Встречаются фосфаты калия даже в растворимом кофе.

Очень часто производитель, желающий увеличить массу продукта за счёт воды, добавляет фосфаты калия в качестве влагоудерживающего компонента. При этом масса готового изделия может возрасти до 10% (при одновременном использовании гидроколлоидов — до 25%).

Фосфаты калия обладают слабительными свойствами, поэтому не нужно употреблять их в большом количестве, учитывая, что при сильном превышения норм потребления очень вероятна диарея. Кроме того, добавка E340 как источник фосфат-иона может повышать риск заболевания гастритом, язвой желудка, а также увеличивать вероятность возникновения онкологических заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Несмотря на это, на настоящий момент добавка E340 разрешена к применению во многих странах, в том числе в России и Украине.

Наш совет: старайтесь избегать покупки продуктов, в состав которых входят фосфаты калия.

♣ E341 Фосфаты кальция (монофосфат кальция, ортофосфат кальция, гидроксиапатит)

Внешний вид — белый аморфный или гранулированный порошок, без явного запаха, плохо растворимый в воде, но хорошо — в кислотах, с образованием соответствующих солей. В виде пищевой добавки используется как регулятор кислотности (буферные свойства фосфатов хорошо известны издавна), эмульгатор, стабилизатор, фиксатор окраски и антислеживатель.

В промышленности используются все 3 варианта фосфата кальция:

Ca(H2PO4)2 — ортофосфат кальция однозамещенный (дигидрофосфат кальция), номенклатурное обозначение Е341(I)
CaHPO4 — ортофосфат кальция двузамещенный (гидрофосфат кальция), номенклатурное обозначение Е341(II)
Ca3(PO4)2 — ортофосфат кальция трёхзамещенный (ортофосфат кальция, фосфат кальция), номенклатурное обозначение Е341(III)

Добавка Е341 добавляется в следующие пищевые продукты: хлеб и кондитерские изделия (используется как разрыхлитель), безалкогольные напитки, молоко и другая молочная продукция, например, сухие сливки или сгущенное молоко, сыр (фосфаты также используются в качестве солеплавителей в производстве плавленых сыропродуктов), полуфабрикаты, фруктовые и овощные консервы и т.д.. Встречаются фосфаты кальция и в недорогих и растворимых чаях.

В непищевых продуктах фосфаты кальция, в основном, используются в зубных пастах и порошках, производстве удобрений и абразивов, строительных смесей.

Фосфаты кальция обладают слабительными свойствами, поэтому не нужно употреблять их в большом количестве, учитывая, что при сильном превышения норм потребления очень вероятна диарея. Кроме того, добавка E341 как источник фосфат-иона может повышать риск заболевания гастритом, язвой желудка, а также увеличивать вероятность возникновения онкологических заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Несмотря на это, на настоящий момент добавка E341 разрешена к применению во многих странах, в том числе в России и Украине.

Наш совет: старайтесь избегать покупки продуктов, в состав которых входят фосфаты кальция.

♣ E342 Фосфаты аммония (монофосфат аммония, ортофосфат аммония, фосфат диаммония)

Внешний вид — белый, матовый или прозрачный порошок, с запахом нашатырного спирта, хорошо растворимый в воде, неусточивый при нагревании или растворении в щелочных средах (с выделением аммиака). В виде пищевой добавки используется как разрыхлитель (дрожжи, закваски).

В промышленности используются две из трёх солей фосфата аммония:

NH4H2PO4 — ортофосфат аммония однозамещенный (дигидрофосфат аммония), номенклатурное обозначение Е342(I)
(NH4)2HPO4 — ортофосфат аммония двузамещенный (гидрофосфат аммония), номенклатурное обозначение Е342(II)

Фосфаты аммония обладают слабительными свойствами, кроме того, добавка E342 как источник фосфат-иона, — наилучший способ максимизировать риск заболевания гастритом, язвой желудка, а также увеличивать вероятность возникновения онкологических заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Несмотря на это, на настоящий момент добавка E342 разрешена к применению во многих странах, в том числе в России и Украине.

Наш совет: старайтесь избегать покупки продуктов, в состав которых входят фосфаты аммония.

♠ E343 Фосфаты магния (монофосфат магния, ортофосфат магния)

Внешний вид — белый или матовый кристаллический или мелкий порошок, без явного запаха, хорошо растворимый в воде. В виде пищевой добавки используется как эмульгатор, загуститель, стабилизатор консистенции.

В промышленности используются два варианта фосфата магния:

Mg(HPO4)2 — ортофосфат магния однозамещённый (кислый фосфат магния), номенклатурное обозначение Е343(I)
MgHPO4 — ортофосфат магния (фосфат магния), номенклатурное обозначение Е343(II)

Фосфаты магния не только обладают слабительными свойствами, но в некоторых случаях способны вызвать внезапное повышение артериального давления, расстройство ЖКТ.

Фосфаты магния не прошли все тесты безопасности здоровья, поэтому они запрещены для использования в пищевой промышленности в России и Украине. Но могут быть использованы в непищевых продуктах, например, в производстве синтетических моющих средств (стиральные порошки, моющие смеси и т.п.).

Наш совет: старайтесь избегать покупки продуктов, в состав которых входят фосфаты аммония.