چگونه اسید هیپوفسفر درست کنیم؟

اسید هیپوفسفر(H3PO2) یک اکسی اسید فسفر نسبتاً جالب است که به دلیل ظرفیت های کاهش قابل توجه آن شناخته شده است. علیرغم ایجاد محدود آن برای گستره وسیع، چند استراتژی برای هماهنگ کردن این ترکیب معدنی خاص در مرکز تحقیقاتی و محیط‌های مدرن وجود دارد. این دوره‌های اتحادیه شامل واکنش کنترل‌شده ترکیبات فسفر با متخصصان کاهش‌یافته برای تولید اسید هیپوفسفر است. در آزمایشگاه، اسید را می‌توان از طریق کاهش تری کلرید فسفر یا پنتوکسید فسفر با نمک‌های هیپوفسفیت یا سایر متخصصان کاهش‌دهنده آماده کرد. در مقیاس مدرن، اسید معمولاً با هیدرولیز تری کلرید فسفر یا با واکنش فسفین با آب تولید می شود.

به دلیل خواص کاهشی آن،هیپو فسفر اسیدردیابی کاربردها در زمینه های مختلف، از جمله ترکیب مصنوعی، آبکاری فلز، و به عنوان یک متخصص متعادل کننده برای مخلوط های خاص. ویژگی‌های بدیع آن بدون در نظر گرفتن حجم نسبتاً کم خلقت، آن را به بخش مهمی در چرخه‌های مدرن مدرن تبدیل می‌کند.

چگونه می توان اسید هیپوفسفر را با اسیدی کردن فسفیدهای فلزی تهیه کرد؟

یک استراتژی منظم برای ایجاداسید هیپوفسفرشامل پاسخ فسفیدهای فلزی با اسیدهای معدنی سیال است. فسفیدهای فلز پایه محلول، به عنوان مثال، فسفید سدیم و فسفید پتاسیم، از طریق پاسخ با اسید یا سولفوریک خورنده برای تولید H3PO2 همانطور که توسط استوکیومتری نشان داده شده است:

NaPH{0}}HCl → NaCl + H3PO2

چرخه با تعلیق فسفید فلز در غلیظ شروع می شوداسید هیپوفسفرو مخلوط را به مدت چند ساعت به آرامی رفلاکس می کند. در طی این پاسخ، اسید آزاد می شود و در آرایش شکسته می ماند، در حالی که کلرید فلز شتاب می گیرد. مرحله بعدی شامل فیلتراسیون برای جداسازی تشویق است، پس از آن H3PO2 را می توان از طریق تبلور تکه تکه پس از سرد شدن از فیلتر جدا کرد.

یک روش انتخابی شامل استفاده از هیپوفسفیت کلسیم از پیش قاب شده (Ca(H2PO2)2) به عنوان ماده اولیه به جای فسفید سدیم است. این امر از نیاز به مقابله با فسفیدهای فلزی نمک پذیرنده اجتناب می کند. پاسخ هیپوفسفیت کلسیم با پیامدهای خورنده سولفوریک در تغییر نمک بهاسید هیپوفسفرکه می تواند از سولفات کلسیم جدا شود، تشویق می کند:

Ca(H2PO2){2}} H2SO4 → 2H3PO2 + CaSO4

به طور کلی، تیمار خورنده هیپوفسفیت ها یا فسفیدها مسیر مستقیمی برای دریافتاسید هیپوفسفردر تنظیمات مرکز تحقیقات در هر صورت، توجه به اینکه مراقبت از اسیدهای مخرب برای گستره وسیعی چالش‌های حیاتی را به همراه دارد، قابل توجه است.

استفاده از فسفیدهای فلزی یا هیپوفسفیت کلسیم از پیش ساخته شده، ایجاد اسید را از طریق واکنش های کنترل شده با اسیدهای معدنی در نظر می گیرد. علی‌رغم صریح بودن این استراتژی، تفکرات قابل قبول در رابطه با درمان محافظت شده اسیدهای مخرب، و همچنین تجویز عوارض جانبی، باید در عین افزایش چرخه ایجاد، به دقت مورد توجه قرار گیرد.

چگونه از الکترولیز اسید فسفر برای تولید اسید هیپوفسفر استفاده می شود؟

در چرخه های مدرن،اسید هیپوفسفراز طریق کاهش الکتروشیمیایی خورنده فسفر (H3PO3) ایجاد می شود. این تکنیک شامل الکترولیز مایع H3PO3 در یک سلول جدا شده با کاتد سرب و آند پلاتین است:

H3PO٪ 7b٪ 7b1٪ 7d٪ 7d H2O ٪ 7b٪ 7b3٪ 7d٪ 7de٪ e2٪ 86٪ 92 H3PO٪ 7b٪ 7b6٪ 7dOH-

در طی این الکترولیز، خورنده فسفر در کاتد کاهش می یابد در حالی که اکسیداسیون آب در آند اتفاق می افتد تا تعادل را حفظ کند. ترتیب بعدی شاملاسید هیپوفسفرو هیدروکسید سدیم تخمیر متعاقب آن باعث رسوب H3PO2 می شود که سپس با کریستالیزاسیون، آلودگی زدایی می شود.

مرزهای چرخه مختلف مانند pH، دما، ضخامت جریان و انتخاب کاتدها برای بهبود بازده و کارایی به سختی ساده می شوند. خورنده فسفری به دلیل پیش نیاز ولتاژ پایین برای کاهش، بر خورنده فسفری به عنوان ماده اولیه ترجیح داده می شود.

این روش الکتروشیمیایی ایجاد مداوم اسید هیپوفسفر با خلوص بالا بدون نیاز به اسیدهای مخرب را ارائه می دهد. این به طور گسترده به عنوان استراتژی مطلوب برای ایجاد دامنه وسیع مدرن در نظر گرفته می شود، زیرا توانایی آن برای تولید اسید با کیفیت بالا به طور مداوم، نیازهای فضیلت شدید کاربردهای مدرن را برآورده می کند. علاوه بر این، این تکنیک سلامت و مهارت در توسعه اسید را تضمین می کند و با آن استراتژی تصمیم گیری برای تولید مقیاس مدرن را همراهی می کند.

چگونه اکسیداسیون فلز می تواند اسید هیپوفسفر تولید کند؟

اسید هیپوفسفر را می توان در طی اکسیداسیون فلزات خاص، به عنوان مثال، آهن یا روی در دید نمک های فسفری خورنده یا فسفات به دست آورد که از حرکت اکسیداسیون و کاهش این فلزات سود می برد.

به عنوان مثال، هنگامی که پودر روی با خورنده فسفر گرم می شود، واکنش ناگهانی فسفات روی و اسید را تولید می کند:

Zn ٪ 7b٪ 7b0٪ 7d٪ 7dH3PO4 ٪ e2٪ 86٪ 92 Zn3 (PO4) ٪ 7b٪ 7b5٪ 7d٪ 7d H3PO٪ 7b٪ 7b7٪ 7d٪ 7d H2

علاوه بر این، آهن نیز با خورنده فسفریک پاسخ می دهد تا اسید هیپوفسفر تولید کند. جداسازی H3PO2 از ترکیب اقلام را می توان با استفاده از قابلیت انحلال کم آن در H3PO4 غلیظ انجام داد.

این رویکرد مبتنی بر اکسیداسیون و کاهش، استفاده از فلزات باهوش مالی مانند آهن و روی را در نظر می‌گیرد که بر خلاف مواد اولیه گران قیمت فسفر است. در هر صورت، بازده اسیدی که از این تکنیک استفاده می کند تا حدودی کم است و چرخه قطع به دلیل پاسخ های جانبی متضاد در حال تلاش است. در هر صورت، این رویکرد یک روش مستقیم برای دریافت مقادیر کمی اسید در محیط‌های آزمایشگاهی ارائه می‌کند.

نتیجه

Hاسید یپوفسفراتحادیه شامل سه استراتژی اساسی است: تصفیه خورنده فسفیدها، کاهش الکتریکی خورنده فسفر، و اکسیداسیون فلزات همراه با خورنده فسفر. در محیط‌های مدرن، روش‌های الکتروشیمیایی به دلیل مهارت و انطباق‌پذیری، به‌طور عمده برای ایجاد کسب‌وکار مورد استفاده قرار می‌گیرند. متناوبا، در روش آزمایشگاهی محدوده محدود، تحلیلگران اغلب پاسخ های خورنده از جمله فسفیدها یا سن اکسیداسیون و کاهش را از فلزات و نمک های فسفات برای ترکیب اسید انتخاب می کنند.

درمان خورنده فسفیدها شامل واکنش فسفیدهای فلزی با اسیدهای معدنی برای تولید است.اسید هیپوفسفرچرخه‌ای که برای جلوگیری از واکنش‌های جانبی و تضمین عملکرد ایده‌آل به شرایط کنترل‌شده نیاز دارد. کاهش الکتریکی خورنده فسفر شامل استفاده از قدرت برای تغییر خورنده فسفر به اسید است که یک استراتژی ساده تر و موثرتر برای ایجاد دامنه وسیع ارائه می دهد. اکسیداسیون فلز همراه با مواد خورنده فسفر یک دوره انتخابی برای تولید می دهد اسید با استفاده از خواص اکسیداسیون و کاهش فلزات در دید خورنده فسفریک.

منابع

1. بکر، GW (1983). فسفات ها و اسید فسفریک. مارسل دکر، شرکت

2. Holleman, AF, Wiberg, E., & Wiberg, N. (2001). شیمی معدنی مطبوعات دانشگاهی.

3. کینگ، RB (1998). دایره المعارف شیمی معدنی، جلد 6. جان وایلی و پسران.

4. Nie, Y., Tu, Q., Deng, H., Fu, J., & Wang, J. (2012). یک فرآیند بهبود یافته برای الکتروسنتز اسید هیپوفسفر در یک راکتور فیلتر پرس پیوسته تحقیقات و طراحی مهندسی شیمی، 90(4)، 563-569.

5. Stecher, H. (1968). شاخص مرک از مواد شیمیایی و داروها. شرکت مرک و شرکت.