Cтраница 2
Современные высокоэффективные синтетические моющие средства обычно содержат 20 % ( не более 30 %) активного органического моющего вещества ( активной основы) или смесей этих веществ, производимых из нефтяного сырья. Остальные 75 % моющих средств составляют добавки или наполнители, неорганические соли, главным образом фосфаты натрия и особенно триполифосфаты. Масштаб использования этих фосфатов весьма велик. Только в 1956 г. в США было израсходовано на производство синтетических моющих средств около 453 тыс. т [43] полифосфатов, не считая других полезных добавок. [16]
![]() |
Состав образцов полифосфата аммония, полученных из ортофосфорной кислоты. [17] |
Во всех образцах полифосфата аммония ( табл. III.2) содержится моноаммонийфосфат. В образцах, полученных нейтрализацией термической ортофосфорной кислоты, обнаружены трех - и че-тырехзамещенные пирофосфаты аммония [53], четырех - и пятиза-мещенные триполифосфаты аммония, за исключением полифосфата, полученного при температуре 240 С, в котором отсутствует безводный трехзамещенный пирофосфат аммония. Фазовый состав полифосфата аммония зависит от условий получения образцов и от состава кислоты. [18]
Полное удаление воды при дегидратации происходит при нагреве образца до температуры 550 и времени выдержки его в течение 1 часа. Так, в состав образца, выдержанного при температуре 550 в течение 5 часов, входят только орто -, пиро - и триполифосфаты кобальта. [19]
Не менее важно умягчение воды для прачечных, моек и других хозяйственно-бытовых нужд. Содержащиеся в жесткой воде ионы кальция и магния при стирке реагируют с мылом, образуя липкие с неприятным запахом сгустки, оседающие на тканях и оставляющие на них пятна. Триполифосфаты натрия и калия особенно эффективны как компоненты синтетических цоюших средств. [20]
Моющие средства на основе жирных кислот слабоагрессивны по отношению к цинку вследствии образования защитных пленок из солей цинка. Современные быстродействующие моющие средства наряду с активными моющими составляющими ( додецилбензолсульфонат, жирные спирты и др.) содержат также поверхностно-активные или пеностабилизирующие вещества, фосфаты, карбоксиметилцеллюлозу, отбеливающие вещества, силикаты и некоторые другие соли. Из этих веществ самыми агрессивными являются триполифосфаты, гексаметил-фосфаты и полипирофосфаты. Силикаты и карбонаты действуют на цинк как ингибиторы. [21]
Остальные ионы Н титруются как слабая кислота и соответствуют атомам фосфора концевых групп конденсированных фосфатов. Чистые поликислоты с цепочечной структурой имеют тот же рН, что и ортофосфорная кислота. Триполифосфаты, три - и метафосфорные кислоты являются также сильными кислотами по первой ступени диссоциации. Установлены средние молекулярные веса фосфатов с длинной цепью. [22]
Все конденсированные фосфаты исключительно сильно пептизируют и суспендируют в водной среде различные глины, пигменты и другие тонкораздробленные твердые тела. Это действие частично зависит от их способности связывать ионы Са2 и другие катионы поливалентных металлов, которые являются сильными флоккулирующими агентами для отрицательно заряженных золей, однако этот эффект не является единственным фактором, определяющим суспендирующее и диспергирующее действие конденсированных фосфатов. Способность стеклообразных фосфатов, даже присутствующих в очень малых количествах, предотвращать, например, образование накипи в котла-х, по-видимому, не зависит от способности связывать ионы. Пиро-и триполифосфаты обладают сильным моющим действием по отношению к загрязнениям ( включая химически неактивные загрязнения, такие, как минеральные масла) на металлических и других твердых поверхностях. [23]
Химия метафосфатов является предметом многочисленных исследований и до сих пор не изучена полностью. В настоящее время имеются достаточно убедительные доказательства существования. Они, как и пиро - и триполифосфаты, эффективно связывают катионы тяжелых металлов, хорошо диспергируют в водных средах различные тонко раздробленные твердые вещества и являются активными добавками к моющим веществам. Хотя в настоящее время имеется много различных модификаций стеклообразных фосфатов, наиболее известным и изученным представителем этого ряда является соль Грэма, или гексаметафосфат натрия. [24]
Высококонцентрированное жидкое удобрение образуется в виде раствора полифосфата аммония из безводного жидкого аммиака и ортофосфорной кислоты. Тепло готового горячего раствора используют для испарения жидкого аммиака и нагревания фосфорной кислоты. За счет теплоты реакции также испаряется часть воды и происходит частичная дегидратация фосфорной кислоты. Образуются соединения с различной длиной цепи, в том числе пирофосфаты и триполифосфаты аммония, - при температуре около 300 С полимеризуется около 60 % исходных материалов. [25]
![]() |
Схема производства суперфосфорной кислоты по методу TVA. [26] |
Используемый в процессе выпарной аппарат выполнен из графита или из нержавеющей стали, футерованной графитом; из такого же материала сделан и сепаратор. Тепло, необходимое для выпаривания, получают при сжигании природного газа в специальной камере сгорания. Горячие газы из камеры сгорания поступают в выпарной аппарат по трубам, погруженным в слой кислоты, и барботируют через него. Температура газов на входе в выпарной аппарат может изменяться в пределах от 200 до 900 С. Если кислота содержит примеси, то образуются нерастворимые в воде и кислоте соли ( триполифосфаты железа и алюминия), количество которых возрастает с увеличением времени пребывания кислоты в выпарном аппарате. Поэтому время пребывания кислоты в аппарате составляет 10 мин. [27]