Гіпофосфориста кислота(H3PO2) — помірно цікава оксикислота фосфору, відома своїми значними знижуючими властивостями. Незважаючи на його обмежене створення для величезного масштабу, існує кілька стратегій для організації цієї конкретної неорганічної сполуки в дослідницьких установах і сучасних умовах. Ці курси об’єднання включають контрольовану реакцію сполук фосфору з пониженням концентрації для утворення гіпофосфористої кислоти. У лабораторії кислота може бути готова через зменшення трихлориду фосфору або п’ятиоксиду фосфору солями гіпофосфіту або іншими зменшуючими речовинами. У сучасному масштабі кислоту зазвичай отримують гідролізом трихлориду фосфору або реакцією фосфіну з водою.
Через його зменшувальні властивості,гіпофосфористий кислотавідстежує застосування в різних сферах, включаючи синтетичне поєднання, металеве покриття, а також як спеціаліст із балансування конкретних сумішей. Його новітні якості роблять його суттєвою частиною в однозначних сучасних циклах, незважаючи на його помірно низький обсяг творчості.
Як можна одержати гіпофосфористу кислоту шляхом підкислення фосфідів металів?
Звичайна стратегія створеннягіпофосфориста кислотавключає реакцію фосфідів металів з текучими мінеральними кислотами. Розчинні фосфіди недорогоцінних металів, наприклад фосфід натрію та фосфід калію, реагують із кислоти або сірчаної корозійної речовини з утворенням H3PO2, як вказує стехіометрія:
NaPH2 + 2HCl → NaCl + H3PO2
Цикл починається з суспендування фосфіду металу в концентрованому розчинігіпофосфориста кислотаі обережно кип’ятіть суміш із зворотним холодильником протягом кількох годин. Під час цієї реакції кислота вивільняється і залишається розбитою в структурі, тоді як хлорид металу прискорюється. Наступна стадія включає фільтрацію для виділення стимуляції, після чого H3PO2 можна відокремити від фільтрату шляхом фрагментарної кристалізації після охолодження.
Факультативна методологія включає використання попередньо обрамленого гіпофосфіту кальцію (Ca(H2PO2)2) як вихідного матеріалу, а не фосфіду натрію. Це дозволяє уникнути необхідності мати справу з фосфідами металів, що сприймають солі. Реакція гіпофосфіту кальцію з корозійними наслідками сірки при зміні солі нагіпофосфориста кислота, які можна відключити від сульфату кальцію, сприяють:
Ca(H2PO2)2 + H2SO4 → 2H3PO2 + CaSO4
У загальному плані корозійна обробка гіпофосфітів або фосфідів дає прямий шлях до отриманнягіпофосфориста кислотав умовах дослідницького центру. У будь-якому випадку зауважити, що догляд за руйнівними кислотами у величезних масштабах представляє критичні проблеми, є важливим.
Використання фосфідів металів або попередньо каркасного гіпофосфіту кальцію передбачає створення кислоти шляхом контрольованих реакцій з мінеральними кислотами. Незважаючи на прямолінійність цієї стратегії, життєздатні міркування щодо захисту від руйнівних кислот, а також адміністрування побічних ефектів, повинні ретельно працювати, збільшуючи цикл створення.
Як використовується електроліз фосфористої кислоти для отримання гіпофосфористої кислоти?
У сучасних циклах,гіпофосфориста кислотастворюється шляхом електрохімічного зменшення вмісту фосфору, корозії (H3PO3). Цей метод включає електроліз рідини H3PO3 в окремій комірці зі свинцевим катодом і платиновим анодом:
H3PO3 + H2O + 2e-→ H3PO2 + 2OH-
Під час цього електролізу корозійний вміст фосфору зменшується на катоді, тоді як на аноді відбувається окислення води, щоб підтримувати баланс. Наступне розташування міститьгіпофосфориста кислотаі гідроксид натрію. Подальше бродіння викликає осадження H3PO2, який потім знезаражує за допомогою кристалізації.
Різні межі циклу, такі як рН, температура, товщина струму та вибір катодів, ретельно впорядковуються для підвищення продуктивності та ефективності. Фосфорний корозійний матеріал є кращим, ніж фосфорний корозійний, як вихідний матеріал через його нижчу напругу, необхідну для зниження.
Ця електрохімічна методологія пропонує постійне створення гіпофосфористої кислоти високої чистоти без потреби в руйнівних кислотах. Його широко розглядають як найкращу стратегію для величезного сучасного створення через його здатність постійно виробляти високочисту кислоту, що відповідає суворим вимогам сучасних застосувань. Крім того, ця техніка гарантує благополуччя та майстерність у розробці кислоти, а також стратегію рішення для сучасного масштабного виробництва.
Як при окисленні металів може утворюватися гіпофосфориста кислота?
Гіпофосфориста кислота може бути отримана в результаті окислення певних металів, наприклад, заліза або цинку, у вигляді фосфорних корозійних або фосфатних солей, використовуючи окисно-відновний рух цих металів.
Наприклад, коли цинковий порошок нагрівається фосфорною корозією, у відповідь раптово утворюється фосфат цинку та кислота:
Zn + 2H3PO4 → Zn3(PO4)2 + H3PO2 + H2
Крім того, залізо також реагує на фосфорну корозію, доставляючи гіпофосфористу кислоту. Виділення H3PO2 із комбінації предметів може бути здійснено шляхом використання його низької розчинності в концентрованому H3PO4.
Цей окисно-відновний підхід бере до уваги використання фінансово підкованих металів, таких як залізо та цинк, на відміну від використання дорогих вихідних фосфорних матеріалів. У будь-якому випадку, вихід кислоти з використанням цієї методики є дещо низьким, і цикл відключення є складним через суперечливі побічні реакції. У будь-якому випадку, цей підхід пропонує прямий метод отримання невеликої кількості кислоти в лабораторних умовах.
Висновок
Hіпофосфориста кислотаunion включає в себе три основні стратегії: корозійну обробку фосфідів, електровідновлення фосфорної корозії та окислення металу в поєднанні з фосфорною корозією. У сучасних умовах електрохімічні методи переважно використовуються для створення бізнесу через їх майстерність і адаптивність. З іншого боку, в обмеженій лабораторній методології аналітики часто вибирають корозійні реакції, включаючи фосфіди або окисно-відновний вік металів і фосфатних солей для змішування кислоти.
Корозійна обробка фосфідів включає реакцію фосфідів металів мінеральними кислотами на вихід.гіпофосфориста кислота, цикл, який вимагає контрольованих умов, щоб запобігти побічним реакціям і гарантувати ідеальний урожай. Електровідновлення корозійного фосфору включає використання потужності для перетворення корозійного фосфору на кислоту, пропонуючи більш просту та ефективну стратегію для створення величезного обсягу. Окислення металу в поєднанні з фосфорною корозією дає вибірковий курс для виробництва кислоти, використовуючи окислювально-відновні властивості металів у полі зору фосфорної корозії.
Список літератури
1. Becker, GW (1983). Фосфати і фосфорна кислота. Marcel Dekker, Inc.
2. Холлеман А.Ф., Віберг Е. та Віберг Н. (2001). Неорганічна хімія. Академічна преса.
3. Кінг Р.Б. (1998). Енциклопедія неорганічної хімії, том 6. John Wiley & Sons.
4. Ні, Ю., Ту, К., Денг, Х., Фу, Дж., і Ван, Дж. (2012). Удосконалений процес електросинтезу гіпофосфористої кислоти в безперервному фільтр-пресовому реакторі. Дослідження та проектування хімічної інженерії, 90(4), 563-569.
5. Stecher, H. (1968). Індекс хімічних речовин і ліків Merck. Merck & Company Incorporated.