Ammoniumphosphate

Ammoniumphosphate kommen in verschiedenen Konstellationen vor. Es gibt diese Salze als Mono-, Di- oder Triammoniumphosphat, als weiteres Gegenion kommt häufig Wasserstoff vor. So wird beispielsweise Diammoniumhydrogenphosphat häufig in der Landwirtschaft als Bestandteil von Düngemittel verwendet und ist ebenfalls ein Bestandteil in Feuerlöschpulvern. Triammoniumphosphat hingegen ist instabil.

Chemische Formel: H₁₂N₃O₄P
CAS-Nummer: 7722-76-1

Merkmale

Molares Gewicht: 115.03 g/mol

Schmelzpunkt: 190°C

Dichte: 1.803 g/cc

Formulare: Pulver (trocken), Weiß, Körnig

Verwendungszwecke und Anwendungen

Wichtige Anwendungen

Backen
Zellstoff und Papier
Weinproduktion
Textilbehandlung
Landwirtschaftlich (pestizidfrei)
Bau- und Konstruktionsprodukte
Elektronik

Branchen

Ammoniumphosphate

Ammoniumphosphate existieren in verschiedenen Varianten wie Mono-, Di- und Triammoniumphosphat. Daneben gibt es Ammoniumpolyphosphate. Die Stoffe unterscheiden sich durch die Anzahl der Wasserstoffatome im Phosphat. Die beiden häufigsten Arten von Ammoniumphosphat sind Monoammoniumphosphat (MAP) und Diammoniumphosphat (DAP). Die meisten Ammoniumphosphate werden synthetisch hergestellt. Die Ammoniumsalze der Phosphorsäure werden vor allem in Düngemitteln sowie als günstiges und wenig toxisches Flammschutzmittel eingesetzt.

Eigenschaften von Ammoniumphosphaten

Ammoniumphosphate sind Salze, die aus Ammoniumionen und Phosphationen bestehen. Es handelt sich um farb- und geruchlose, kristalline Feststoffe, sie sich gut in Wasser lösen.

Ammoniumphosphate werden vor allem durch die Reaktion von Ammoniak mit Phosphorsäure gewonnen. Die spezifische Art des hergestellten Ammoniumphosphats hängt von den genauen Reaktionsbedingungen und dem Mischungsverhältnis der Ausgangsstoffe ab.

Serbia, Vojvodina, Aerial view of a tractor spraying soybean crops

Ammoniumphosphate in der Landwirtschaft

Ammoniumphosphate werden in der Landwirtschaft hauptsächlich als Düngemittel verwendet. Sie lassen sich gut in Wasser lösen und bieten so eine schnelle Verfügbarkeit der Nährstoffe Stickstoff (Wachstum und Entwicklung der Pflanzen, v.a. der Blätter und Stängel) und Phosphor (Wurzelentwicklung, Blüte, Fruchtbildung und Energieübertragung innerhalb der Pflanze) in hoher Konzentration.

Häufig wird Ammoniumdihydrogenphosphat (NH4H2PO4) als Einzelkomponentendünger in Form einer Lösung genutzt, die direkt auf die Blätter gesprüht oder über Bewässerungssysteme verteilt wird. Diammoniumphosphat (DAP, (NH4)2HPO4) ist ebenfalls ein weit verbreitetes Düngemittel, das in granulärer Form auf die Bodenoberfläche gestreut oder in den Boden eingearbeitet wird.

Zudem werden Ammoniumphosphate oft in Kombination mit anderen Nährstoffen in Mehrnährstoffdüngern verwendet, um eine ausgewogene Nährstoffversorgung der Pflanzen zu gewährleisten.

Ammoniumphosphate in der Bauindustrie

Ammoniumphosphate finden in der Bauindustrie vor allem als Flammschutzmittel Anwendung. Sie erhöhen die Entzündungstemperatur von Materialien und verlangsamen die Ausbreitung von Flammen, indem sie die Bildung einer schützenden Schicht bewirken, die den Zugang von Sauerstoff zum brennenden Material reduziert.

Bei der thermischen Zersetzung von Ammoniumphosphaten werden zudem nicht brennbare Gase freigesetzt, die die Bildung von Rauch und giftigen Gasen während eines Brandes verringern. So schützen Ammoniumphosphate beispielsweise Holz und Holzprodukte wie Sperrholz, Span- und Faserplatten vor Brand.

In Spezialzementen optimieren Ammoniumphosphate Abbindezeit und Festigkeit und erhöhen die chemische Beständigkeit des Zements.

Ammoniumphosphate in der Textilindustrie

Um die Entflammbarkeit von Textilien wie Kleidung, Heimtextilien (Vorhänge, Polsterungen und Teppiche) und technischen Textilien (Zelte und Schutzkleidung) zu reduzieren, werden diese mit Ammoniumphosphaten behandelt (Imprägnierung, Sprühverfahren und Beschichtung).

Biscuit factory worker inspecting freshly made biscuits on production line

Ammoniumphosphate in der Lebensmittelindustrie

In der Lebensmittelindustrie werden Ammoniumphosphate neben Ammoniumbicarbonat als Backtriebmittel in der Herstellung von Backwaren wie Keksen, Crackern und bestimmten Kuchen verwendet. Die Stoffe lassen den Teig aufgehen, indem sie beim Erhitzen Kohlendioxid freisetzen, und sorgen so für eine leichte und luftige Textur.

Des Weiteren regulieren Ammoniumphosphate den pH-Wert in bestimmten Lebensmitteln, was deren Stabilität und Haltbarkeit verbessert: Ein stabiler pH-Wert ist wichtig für die Kontrolle von mikrobieller Aktivität und enzymatischen Prozessen.

In Nahrungsergänzungsmitteln und angereicherten Lebensmitteln dienen Ammoniumphosphate als Quellen für die für den Menschen essenziellen Nährstoffe Phosphor und Stickstoff.

In bestimmten verarbeiteten Lebensmitteln werden Ammoniumphosphate als Emulgatoren und Stabilisatoren genutzt, die Textur und Konsistenz optimieren. Sie stabilisieren die Mischung von Zutaten und verhindern die Trennung von Öl und Wasser.

Insbesondere Diammoniumphosphat (DAP) wird in der Weinproduktion während der Gärung als Stickstoff-Lieferant für die Hefe genutzt.

Ammoniumphosphate in der Papierindustrie

Ammoniumphosphate werden in der Papierproduktion als Flammschutzmittel eingesetzt. Zudem dienen sie als Katalysatoren im Bleichverfahren sowie als Stabilisatoren in verschiedenen chemischen Prozessen während der Zellstoffherstellung, was die Qualität und Stabilität des Endprodukts erhöht. Nicht zuletzt fungieren Ammoniumphosphate in der Forstwirtschaft als Düngemittel für Rohstoffpflanzen.

Ammoniumphosphate in der Elektronikindustrie

Ammoniumphosphate werden in der Herstellung von Leiterplatten und anderen elektronischen Bauteilen als Flammschutzmittel eingesetzt.

Zudem dienen sie in der Produktion von Halbleitern und anderen elektronischen Komponenten als Ätz- und Reinigungsmittel, das Verunreinigungen entfernt und die Oberflächen für weitere Verarbeitungsschritte vorbereitet.

Ammoniumphosphate werden außerdem als Flussmittel in Lötprozessen verwendet, sie verhindern die Oxidation der Metalle während des Lötens.

Weitere Einsatzgebiete von Ammoniumphosphaten

Ammoniumphosphate sind Hauptbestandteil sogenannter ABC-Feuerlöscher. Diese sind vielseitig einsetzbar und effektiv gegen Brände der Klassen A (brennbare Feststoffe), B (brennbare Flüssigkeiten) und C (Brände in elektrischen Anlagen).

Ammoniumphosphate sind außerdem zur Kristallzüchtung - beispielsweise in Experimentierkästen für Kinder - geeignet.