Фосфорное коррозионное вещество (H3PO4) представляет собой быстро открытый и перспективный синтетический фосфор, имеющий различные современные применения. Тем не менее, переход от него к важному уменьшающемуся специализированному гипофосфорному коррозионному веществу (H3PO2) может оказаться трудной задачей. Несмотря на все трудности, было разработано несколько лабораторных стратегий по доставке гипофосфорного коррозионного вещества с использованием фосфорного коррозионного вещества в качестве исходного материала.
Одна из регулярно используемых стратегий включает в себя снижениегипофосфористая кислотакоррозионно-активное вещество с разумным снижением содержания, например, гидрид металла или сульфитное соединение. Например, реакция фосфорного коррозионного вещества на гипофосфит натрия (NaH2PO2) в присутствии такого импульса, как палладий или платина, может привести к гипофосфитному коррозионному веществу. Еще одним методом является теплое разложение фосфорного коррозионного вещества, которое можно осуществить путем его нагревания при высоких температурах.
С другой стороны, электрохимические методы можно использовать для перехода от фосфорной коррозионной активности к гипофосфорной. Электролиз фосфорного коррозионного вещества с использованием подходящего катодного материала, такого как графит или платина, может работать с уменьшением взаимодействия и производить гипофосфорное коррозионное вещество.
Кроме того, существуют методы, в которых используются естественные разжижители, такие как формальдегид или формальдегид, для превращения фосфорного коррозионного вещества в гипофосфорное коррозионное вещество. Эти стратегии часто включают в себя многоэтапные меры реагирования и требуют осторожного контроля условий реагирования.
Очень важно принять во внимание, что создание гипофосфорного коррозионного вещества из фосфорного коррозионного вещества в основном осуществляется в условиях исследовательских центров, а не в современных масштабах. Современное творчество регулярно включает в себя выборные циклы, более продуктивные и сообразительные.
Принимая все это во внимание, хотя полный переход от фосфорных коррозионных веществ к гипофосфорным коррозионным веществам представляет трудности, по этой причине было разработано несколько лабораторных стратегий. Эти стратегии включают использование уменьшающих специалистов, электрохимических циклов или природных смесей. В любом случае крайне важно проявлять бдительность и соблюдать соответствующие меры безопасности при работе с этими синтетическими соединениями.
Как электролитическое восстановление превращает фосфорную кислоту в гипофосфористую кислоту?
Hфосфорноватая кислотаявляется одним из путей превращения в него фосфорной кислоты. Водный H3PO4 подвергается электролизу с получением двух электронов и образованием H3PO2:
H3PO4 + 2e- → H3PO2 + H2O
Этот электролиз можно проводить в разделенной ячейке со свинцовым катодом и платиновым анодом. Поскольку фосфорная кислота восстанавливается на катоде, на аноде происходит окисление воды, чтобы сбалансировать реакцию.
Несколько параметров нуждаются в оптимизации для получения максимальной доходности:
- Для обеспечения проводимости предпочтительнее использовать концентрированный 85-90% H3PO4.
- Температура поддерживается на уровне 60-80 градусов для облегчения снижения температуры.
- Плотность тока 100-300 мА/см2 дает наилучшие результаты.
- Свинец подходит в качестве инертного катода, но катоды из никеля более высокой чистоты повышают эффективность.
- Высокая кислотность требует анода, устойчивого к коррозии, например платины.
При тщательном контроле выход H3PO2 около 60-70% можно получить электрохимическим способом из фосфорной кислоты.гипофосфористая кислотазатем выделяют из католита путем охлаждения для его кристаллизации.
Как уменьшение количества металла может полностью превратить фосфорную коррозию в гипофосфорную коррозию?
Некоторые металлы могут искусственно снизить фосфорную коррозионную активность до гипофосфорной коррозионной активности, окисляясь сами. Редокс-динамические металлы, такие как цинк, железо и магний, реагируют с концентрированной H3PO4, образуя H3PO2.
Например, цинковый порошок и фосфорное коррозионное вещество реагируют так, как показывает стехиометрия:
Zn + 2H3PO4 → Zn3(PO4)2 + H3PO{{7b7}} H2
Цинк действует как уменьшающийся специалист, окисляясь до фосфата цинка, в то время как фосфорное коррозионное вещество превращается в гипофосфорное коррозионное вещество. Сопоставимая реакционная способность наблюдается с железным порошком.
Для продолжения реакции необходимо нагревание концентрированной 85%+ H3PO4 до степени 60-80. Выход H3PO2 низок и составляет около 30% из-за различных побочных реакций. Сегрегация путем частичной кристаллизации затруднительна.
Несмотря на недостатки, использование скромных металлов делает этот путь разумным и ограниченным, чтобы получить гипофосфорные коррозионные вещества в лаборатории без электролиза.
Как гидройодная коррозионная помощь может привести к образованию гипофосфорного коррозионного вещества из фосфорного коррозионного вещества?
Специалисты по уменьшению содержания твердых веществ, такие как гидриодная коррозия (Привет), могут уменьшить фосфорную коррозию до гипофосфорной коррозионной активности в соответствии с окислительно-восстановительной реакцией:
2HI + H3PO4 → H3PO2 + I2 + H2O
Этот подход использует основные области силы гидрогенной коррозионной силы для приобретения электронов, необходимых для уменьшения H3PO4.
Ориентировочно, концентрированные композиции Hello и H3PO4 объединяются в условиях потепления и латентной среды. Образовавшиеся йод и вода очищаются, что позволяет отделить H3PO2.
Красный фосфор также может заменить иодистое коррозионное вещество в этой реакции. Red P выступает в роли убывающего специалиста.
Сильно кислая реагирующая среда требует специального набора чашек, но позволяет получить H3PO2 за один этап. Повышение урожайности остается испытанием.
Заключение
Хотя фосфорное коррозионное вещество, возможно, не лучший исходный материал для создания гипофосфорного коррозионного вещества, для его реализации было разработано несколько лабораторных методов. Эти стратегии включают электровосстановление, окислительно-восстановительные реакции металлов или снижение концентрации, например, йодисто-водородную коррозию (Привет). Как бы то ни было, каждая стратегия имеет свои ограничения, касающиеся доходности, адаптивности и очистки.
В методе электровосстановления используется подходящий катодный материал для работы с циклом уменьшения фосфорной коррозии. Этот подход может дать разумные объемы гипофосфорного коррозионного вещества, но может оказаться непригодным для создания огромных объемов из-за аппаратных препятствий.
Окислительно-восстановительные реакции металлов являются еще одним методом, который можно использовать для получения гипофосфорного коррозионного вещества из фосфорного коррозионного вещества. Этот метод включает использование уменьшающегося количества металлов, таких как палладий или платина, для уменьшения фосфорной коррозионной активности. Ответом может стать попытка рационализации, что приведет к низкой урожайности и проблемам с санитарной очисткой.
Уменьшающиеся специалисты, такие как Привет, также могут быть использованы для замены фосфорного едкого вещества на гипофосфорное едкое вещество. Этот метод в некоторой степени прост и эффективен, он дает большую прибыль по сравнению с другими стратегиями. Тем не менее, общение с Хауди может быть рискованным и требует осторожных мер безопасности.
Независимо от этих ограничений, эти методы исследовательских установок дают существенно ограниченный доступ к гипофосфорным коррозионным веществам без необходимости проведения сложных современных циклов. Работая над эффективностью и лечением этих методов, можно расширить возможности использования H3PO4 для получения полезных веществ фосфора, таких как H3PO2.
Для достижения этой цели фундаментальное значение имеют дальнейшие исследования улучшенных условий реагирования, процедур очистки и универсальности. Более того, создание более безопасных и более экономичных стратегий для интеграции соединений фосфора в различные приложения имеет основополагающее значение для развития этой области.
В целом, хотя лабораторное планирование отделения гипофосфорного коррозионного вещества от фосфорного коррозионного вещества представляет трудности, для достижения этой цели были разработаны различные стратегии. У каждого метода есть свои ограничения, однако они дают существенное понимание инженерной полезности H3PO4. Дальнейшие исследования и усовершенствования могут подсказать более совершенные и осуществимые методы амальгамации соединений фосфора.
Рекомендации
1. Холлеман А.Ф., Виберг Э. и Виберг Н. (2001). Неорганическая химия. Академическая пресса.
2. Кинг, РБ (1998). Энциклопедия неорганической химии, том 6. John Wiley & Sons.
3. Не Ю., Ту К., Дэн Х., Фу Дж. и Ван Дж. (2012). Усовершенствованный процесс электросинтеза кислоты в реакторе-фильтр-прессе непрерывного действия. Химико-технологические исследования и проектирование, 90 (4), 563-569.
4. Стечер, Х. (1968). Индекс Merck: энциклопедия химических веществ и лекарств. Мерк.
5. Уилсон К.Л. и Уилсон Д.В. (1964). Комплексная аналитическая химия (Том 1Б). Эльзевир.