Hypofosforzuur(H3PO2) is een redelijk interessant fosforoxyzuur dat bekend staat om zijn aanzienlijk afnemende capaciteiten. Ondanks de beperkte creatie ervan voor een enorme reikwijdte, bestaan er een paar strategieën om deze specifieke anorganische verbinding in onderzoeksfaciliteiten en moderne omgevingen te orkestreren. Deze vakbondscursussen omvatten de gecontroleerde reactie van fosforverbindingen met afnemende specialisten om hypofosforzuur op te leveren. In het laboratorium kan het zuur gereed zijn door de afname van fosfortrichloride of fosforpentoxide met hypofosfietzouten of andere afnemende specialisten. Op moderne schaal wordt het zuur gewoonlijk geproduceerd door de hydrolyse van fosfortrichloride of door de reactie van fosfine met water.
Vanwege de afnemende eigenschappen,hypofosfor zuurspoort toepassingen op verschillende gebieden op, waaronder synthetische combinaties, verzinkingen en als uitbalanceringsspecialist voor specifieke mengsels. Zijn nieuwe kwaliteiten maken het een belangrijke rol in ondubbelzinnige moderne cycli, ongeacht het gematigd lage creatievolume.
Hoe kan hypofosforzuur worden bereid door metaalfosfiden aan te zuren?
Een reguliere strategie voor het creërenhypofosforzuuromvat de reactie van metaalfosfiden met vloeibare minerale zuren. Oplosbare onedele metaalfosfiden, bijvoorbeeld natriumfosfide en kaliumfosfide, ondergaan een reactie met de zuur of zwavelzuur, corrosief en levert H3PO2 op, zoals aangegeven door de stoichiometrie:
NaPH2 + 2HCl → NaCl + H3PO2
De cyclus begint met het geconcentreerd suspenderen van het metaalfosfidehypofosforzuuren het mengsel een paar uur zachtjes onder terugvloeikoeling koken. Tijdens deze reactie komt het zuur vrij en blijft het afgebroken in de opstelling, terwijl het metaalchloride er versneld uit komt. De daaropvolgende fase omvat filtratie om het additief te isoleren, waarna het H3PO2 na afkoeling uit het filtraat kan worden gescheiden door fragmentarische kristallisatie.
Een optionele methodologie omvat het gebruik van vooraf ingelijst calciumhypofosfiet (Ca(H2PO2)2) als uitgangsmateriaal in plaats van natriumfosfide. Dit omzeilt de noodzaak om met receptieve zoute metaalfosfiden om te gaan. De reactie van calciumhypofosfiet met zwavelzuur leidt tot corrosieve gevolgen bij de verandering van het zouthypofosforzuur, die kan worden losgekoppeld van het calciumsulfaat, stimuleert:
Ca(H2PO2)2 + H2SO4 → 2H3PO2 + CaSO4
In grote lijnen biedt de corrosieve behandeling van hypofosfieten of fosfiden een directe route om te verkrijgenhypofosforzuurin onderzoekscentra. Hoe het ook zij, het is belangrijk om te beseffen dat de zorg voor destructieve zuren voor een enorme omvang kritische uitdagingen met zich meebrengt.
Bij het gebruik van metaalfosfiden of vooraf ingelijst calciumhypofosfiet wordt rekening gehouden met de vorming van het zuur door gecontroleerde reacties met minerale zuren. Ondanks de rechtlijnigheid van deze strategie moeten levensvatbare contemplaties met betrekking tot de beschermde behandeling van destructieve zuren, evenals het toedienen van bijwerkingen, nauwgezet worden gevolgd terwijl de creatiecyclus wordt verlengd.
Hoe wordt elektrolyse van fosforzuur gebruikt om hypofosforzuur te produceren?
In moderne cycli ishypofosforzuurontstaat door de elektrochemische afname van corrosief fosfor (H3PO3). Deze techniek omvat het elektrolyseren van vloeistof H3PO3 in een gescheiden cel met een loden kathode en platina-anode:
H3PO3 + H2O + 2e- → H3PO2 + 2OH-
Tijdens deze elektrolyse wordt het corrosieve fosforgehalte aan de kathode verminderd, terwijl wateroxidatie aan de anode plaatsvindt om het evenwicht in stand te houden. De daaropvolgende regeling bevathypofosforzuuren natriumhydroxide. De daaropvolgende fermentatie veroorzaakt de precipitatie van H3PO2, dat vervolgens wordt ontsmet door middel van kristallisatie.
Verschillende cyclusgrenzen zoals pH, temperatuur, stroomdikte en de selectie van kathodes worden nauwgezet gestroomlijnd om de opbrengst en efficiëntie te verbeteren. Corrosief fosfor heeft de voorkeur boven corrosief fosfor als uitgangsmateriaal vanwege de lagere spanningsvereiste voor verlaging.
Deze elektrochemische methodologie biedt een aanhoudende creatie van hypofosforzuur met een hoge zuiverheid zonder de noodzaak van destructieve zuren. Het wordt algemeen gezien als de favoriete strategie voor moderne creaties met een enorme reikwijdte, vanwege het vermogen om het zuur consistent met een hoge zuiverheid te produceren, en daarmee te voldoen aan de ernstige vereisten van moderne toepassingen. Bovendien garandeert deze techniek welzijn en vaardigheid in de ontwikkeling van het zuur, en daarmee de beslissingsstrategie voor productie op moderne schaal.
Hoe kan metaaloxidatie hypofosforzuur produceren?
Hypofosforzuur kan worden verkregen als gevolg van de oxidatie van specifieke metalen, bijvoorbeeld ijzer of zink in de buurt van corrosieve fosfor- of fosfaatzouten, waarbij wordt geprofiteerd van de redoxbeweging van deze metalen.
Wanneer zinkpoeder bijvoorbeeld wordt verwarmd met corrosief fosfor, levert de reactie plotseling zinkfosfaat en het zuur op:
Zn + 2H3PO4 → Zn3(PO4)2 + H3PO2 + H2
Bovendien reageert ijzer eveneens met fosforzuur, waardoor hypofosforzuur ontstaat. Het loskoppelen van H3PO2 uit de productcombinatie kan worden bereikt door gebruik te maken van de lage oplosbaarheid ervan in geconcentreerd H3PO4.
Deze op redox gebaseerde aanpak houdt rekening met het gebruik van financieel slimme metalen zoals ijzer en zink, in plaats van afhankelijk te zijn van dure fosfor-uitgangsmaterialen. In ieder geval is de opbrengst van het zuur dat deze techniek gebruikt enigszins laag, en de ontkoppelingscyclus is lastig vanwege tegenstrijdige nevenreacties. Hoe dan ook biedt deze aanpak een directe methode om kleine hoeveelheden van het zuur in laboratoriumomgevingen te verkrijgen.
Conclusie
HypofosforzuurUnion omvat drie essentiële strategieën: corrosieve behandeling van fosfiden, elektroreductie van corrosief fosfor en metaaloxidatie gecombineerd met corrosief fosfor. In moderne omgevingen worden elektrochemische methoden voor het overgrote deel gebruikt voor het opzetten van bedrijven vanwege hun vaardigheid en aanpassingsvermogen. Als alternatief kiezen analisten in laboratoriummethodologieën met beperkte reikwijdte vaak voor corrosieve reacties, waaronder fosfiden of redoxleeftijd van metalen en fosfaatzouten om het zuur te mengen.
De corrosieve behandeling van fosfiden omvat de reactie van metaalfosfiden met minerale zuren omhypofosforzuur, een cyclus die gecontroleerde omstandigheden vereist om nevenreacties te voorkomen en een ideale opbrengst te garanderen. De elektroreductie van corrosief fosfor omvat het gebruik van energie om corrosief fosfor om te zetten in zuur, wat een eenvoudigere en effectievere strategie biedt voor het creëren van enorme mogelijkheden. Metaaloxidatie gecombineerd met fosforcorrosief geeft een keuzevak om het te produceren zuur door gebruik te maken van de redox-eigenschappen van metalen in het zicht van fosforzuur.
Referenties
1. Becker, GW (1983). Fosfaten en fosforzuur. Marcel Dekker, Inc.
2. Holleman, AF, Wiberg, E., & Wiberg, N. (2001). Anorganische scheikunde. Academische pers.
3. Koning, RB (1998). Encyclopedie van anorganische chemie, deel 6. John Wiley & Sons.
4. Nie, Y., Tu, Q., Deng, H., Fu, J., en Wang, J. (2012). Een verbeterd proces voor elektrosynthese van hypofosforzuur in een continue filterpersreactor. Onderzoek en ontwerp van chemische technologie, 90(4), 563-569.
5. Stecher, H. (1968). De Merck-index van chemicaliën en medicijnen. Merck & Company opgericht.