HipofoszforsavA (H3PO2) egy közepesen érdekes foszfor-oxisav, amely jelentős mértékben csökkenő kapacitásáról ismert. Annak ellenére, hogy csak korlátozottan hozták létre hatalmas terjedelemben, létezik néhány stratégia ennek a szervetlen vegyületnek a kutatási létesítményekben és modern körülmények között történő összehangolására. Ezek a szakszervezeti kurzusok magukban foglalják a foszforvegyületek ellenőrzött reakcióját, csökkenő szakemberekkel hipofoszforsav előállítására. A laborban a foszfor-triklorid vagy foszfor-pentoxid hipofoszfit-sókkal vagy más redukciós szakemberekkel történő redukálásával készülhet el a sav. Modern léptékben a savat általában foszfor-triklorid hidrolízisével vagy a foszfin vízzel való reakciójával állítják elő.
Csökkenő tulajdonságai miatt,hipofoszforos savnyomon követi az alkalmazásokat a különböző területeken, beleértve a szintetikus kombinációt, a fémbevonatot, valamint speciális keverékek kiegyensúlyozási szakembereként. Újszerű adottságai mérsékelten alacsony alkotási volumen ellenére is jelentős szereplőjévé teszik az egyértelmű modern ciklusoknak.
Hogyan lehet hipofoszforsavat előállítani fémfoszfidok savanyításával?
Rendszeres stratégia az alkotáshozhipofoszforsavmagában foglalja a fém-foszfidok reakcióját folyékony ásványi savakkal. Az oldható nem nemesfém-foszfidok, például a nátrium-foszfid és a kálium-foszfid reagálnak a sav vagy kénsav maró hatású, és H3PO2-t eredményez, amint azt a sztöchiometria mutatja:
NaPH2 + 2HCl → NaCl + H3PO2
A ciklus a fém-foszfid tömény szuszpendálásával kezdődikhipofoszforsavés a keveréket néhány órán át finoman visszafolyató hűtő alatt forraljuk. A reakció során a sav felszabadul és lebomlik az elrendezésben, miközben a fém-klorid felgyorsul. A következő lépésben szűrést kell végezni a serkentőanyag izolálására, amely után a H3PO2 lehűlés után töredékes kristályosítással elválasztható a szűrletből.
Egy választható módszer magában foglalja az előre keretezett kalcium-hipofoszfit (Ca(H2PO2)2) kiindulási anyagként történő felhasználását a nátrium-foszfid helyett. Ez elkerüli a fogékony só-fém-foszfidok kezelésének szükségességét. A kalcium-hipofoszfit válasza kénsavas maró hatású a só változásában ahipofoszforsav, amely leválasztható a kalcium-szulfátról, ösztönzi:
Ca(H2PO2)2 + H2SO4 → 2H3PO{{{7d} CaSO4
Összefoglalva, a hipofoszfitok vagy foszfidok korrozív kezelése közvetlen utat biztosít ahipofoszforsavkutatóközpont keretein belül. Mindenesetre fontos észrevenni, hogy a pusztító savak hatalmas kiterjedésű kezelése kritikus kihívásokat jelent.
A fém-foszfidok vagy az előre bekeretezett kalcium-hipofoszfit alkalmazása a sav létrehozását az ásványi savakkal való szabályozott reakciók révén veszi figyelembe. A stratégia egyenessége ellenére a roncsoló savak védett kezelésével, valamint a mellékhatások beadásával kapcsolatos életképes gondolatokat gondosan törekedni kell a létrehozási ciklus növelésére.
Hogyan használják a foszforsav elektrolízisét hipofoszforsav előállítására?
A modern ciklusokbanhipofoszforsavA foszfor korrozív (H3PO3) elektrokémiai csökkentésével jön létre. Ez a technika magában foglalja a H3PO3 folyadék elektrolízisét egy elkülönített cellában ólomkatóddal és platina anóddal:
H3PO3 + H2O + 2e-→ H3PO2 + 2OH-
Az elektrolízis során a foszfor korrozív hatása csökken a katódon, míg a víz oxidációja az anódon történik, hogy lépést tartson az egyensúlysal. A következő elrendezés tartalmazzahipofoszforsavés nátrium-hidroxid. Az ezt követő fermentáció a H3PO2 kicsapódását idézi elő, amelyet azután kristályosítással fertőtlenítenek.
A különböző ciklushatárokat, például a pH-t, a hőmérsékletet, az áram vastagságát és a katódok kiválasztását gondosan egyszerűsítették a hozam és a hatékonyság javítása érdekében. Kiindulási anyagként előnyösebb a foszforos korrozív, mint a foszforos korrozív, mivel alacsonyabb a feszültségcsökkentés előfeltétele.
Ez az elektrokémiai módszertan nagy makulátlanságú hipofoszforsav tartós előállítását teszi lehetővé anélkül, hogy roncsoló savakra lenne szükség. Széles körben úgy tekintenek rá, mint a hatalmas terjedelmű modern alkotások kedvelt stratégiájára, mivel képes következetesen magas makulátlanságú savat előállítani, kielégítve a modern alkalmazások súlyos erényi szükségleteit. Továbbá ez a technika garantálja a jó közérzetet és a sav fejlesztésében való jártasságot, ezzel együtt a modern méretű gyártás döntési stratégiáját.
Hogyan keletkezhet a fém oxidációja hipofoszforsavat?
Hipofoszforsav képződhet bizonyos fémek, például vas vagy cink oxidációja során a foszfor maró hatású vagy foszfátsók látókörében, hasznot húzva ezeknek a fémeknek a redox mozgásából.
Például, amikor a cinkport foszforos maró anyaggal melegítik, a reakció hirtelen cink-foszfátot és savat eredményez:
Zn + 2H3PO4 → Zn3(PO4)2 + H3PO2 + H2
Ezen túlmenően a vas szintén foszfortartalmú maró hatású, hipofoszforsavat szállít. A H3PO2 leválasztása a cikkkombinációból a koncentrált H3PO4-ben való alacsony oldhatóságának felhasználásával valósítható meg.
Ez a redox-alapú megközelítés figyelembe veszi a pénzügyileg hozzáértő fémek, például a vas és a cink felhasználását, szemben a költséges foszfor kiindulási anyagokkal. Mindenesetre a sav hozama ezt a technikát alkalmazva némileg alacsony, és a szétkapcsolási ciklus a versengő oldalreakciók miatt próbálkozik. Mindenesetre ez a megközelítés közvetlen módszert kínál kis mennyiségű sav beszerzésére laboratóriumi körülmények között.
Következtetés
HipofoszforsavAz unió három alapvető stratégiát foglal magában: a foszfidok korrozív kezelését, a foszforos korrozív anyagok elektroredukcióját és a fémoxidációt foszforos korrozív anyaggal kombinálva. A modern körülmények között az elektrokémiai módszereket túlnyomórészt alkalmazzák a vállalkozásalapításhoz jártasságuk és alkalmazkodóképességük miatt. Alternatív megoldásként a korlátozott hatókörű laboratóriumi módszertanban az elemzők gyakran választanak korrozív reakciókat, beleértve a foszfidokat vagy a fémekből és foszfátsókból származó redox kort a sav keverésére.
A foszfidok korrozív kezelése magában foglalja a fém-foszfidok ásványi savakkal történő reakcióját a kitermelés érdekébenhipofoszforsav, egy olyan ciklus, amely ellenőrzött feltételeket igényel a mellékreakciók megelőzése és az ideális hozam garantálása érdekében. A foszforos korrozív anyagok elektromos redukciója magában foglalja az erő felhasználását a foszfor korrozív anyag savvá alakításához, így egyszerűbb és hatékonyabb stratégiát kínál a hatalmas hatókör létrehozásához. A fémek oxidációja foszfortartalmú korrozív anyaggal kombinálva választható kurzust ad az előállításhoz sav a fémek redox tulajdonságainak felhasználásával a foszfor maró hatásán belül.
Hivatkozások
1. Becker, GW (1983). Foszfátok és foszforsav. Marcel Dekker, Inc.
2. Holleman, AF, Wiberg, E. és Wiberg, N. (2001). Szervetlen kémia. Akadémiai Kiadó.
3. King, RB (1998). Encyclopedia of Inorganic Chemistry, Vol 6. John Wiley & Sons.
4. Nie, Y., Tu, Q., Deng, H., Fu, J. és Wang, J. (2012). Továbbfejlesztett eljárás hipofoszforsav elektroszintézishez folyamatos szűrőprésreaktorban. Chemical Engineering Research and Design, 90(4), 563-569.
5. Stecher, H. (1968). A Merck vegyi anyagok és gyógyszerek indexe. Merck & Company Incorporated.