Фосфорна корозія (H3PO4) - це швидко відкритий і досвідчений синтетичний фосфор з різними сучасними застосуваннями. Незважаючи на це, змінити його на важливий спеціалізований гіпофосфористий корозій (H3PO2) може бути важким завданням. Незважаючи на проблеми, було створено кілька лабораторних стратегій для доставки гіпофосфорного корозійного речовини, використовуючи фосфорний корозійний матеріал як вихідний матеріал.
Одна з стратегій, що регулярно використовується, включає зменшеннягіпофосфориста кислотакорозійний з розумним спеціалістом по зниженню, як-от гідрид металу або сульфітна сполука. Наприклад, реакція фосфорної корозійної речовини на гіпофосфіт натрію (NaH2PO2) у межах видимості такого імпульсу, як паладій або платина, може призвести до гіпофосфорної корозійної речовини. Ще одна методологія - це теплий розпад фосфорної корозії, який може бути досягнутий шляхом його нагрівання при високих температурах.
З іншого боку, електрохімічні методи можуть бути використані для зміни фосфорної корозії на гіпофосфорну корозію. Електроліз фосфорної корозії з використанням відповідного катодного матеріалу, такого як графіт або платина, може працювати зі зниженою взаємодією та виробляти гіпофосфорну корозію.
Більше того, існують методи, які використовують природні спеціалісти з послаблення, наприклад формальдегід або мурашину корозію, для перетворення фосфорної корозії на гіпофосфорну корозію. Ці стратегії часто включають багатоетапні відповіді та вимагають ретельного контролю умов відповіді.
Важливо мати на увазі, що створення гіпофосфорної корозії з фосфорної корозії в основному здійснюється в умовах науково-дослідної установи, а не в сучасному масштабі. Сучасна творчість регулярно включає цикли факультативів, які є більш продуктивними та підкованими.
Беручи до уваги все, незважаючи на те, що повне перемикання фосфорної корозії на гіпофосфорну корозію викликає труднощі, з цієї причини було розроблено кілька лабораторних стратегій. Ці стратегії включають використання спеціалістів із зменшення, електрохімічних циклів або природних сумішей. У будь-якому випадку, під час роботи з цими синтетичними сполуками важливо бути уважним і дотримуватися відповідних правил безпеки.
Як електролітичне відновлення перетворює фосфорну кислоту на гіпофосфористу?
Hіпофосфориста кислотає одним із шляхів перетворення в нього фосфорної кислоти. Водний розчин H3PO4 піддається електролізу для отримання двох електронів і генерації H3PO2:
H3PO4 + 2e- → H3PO2 + H2O
Цей електроліз можна проводити в розділеній камері зі свинцевим катодом і платиновим анодом. Коли фосфорна кислота відновлюється на катоді, на аноді відбувається окислення води, щоб збалансувати реакцію.
Кілька параметрів потребують оптимізації для максимального прибутку:
- Для забезпечення провідності бажано концентрувати 85-90% H3PO4.
- Температура підтримується в межах 60-80 градусів для полегшення зниження.
- Щільність струму 100-300 мА/см2 дає найкращі результати.
- Свинець підходить як інертний катод, але нікелеві катоди з більш високою чистотою підвищують ефективність.
- Для високої кислотності потрібен анод, стійкий до корозії, як платина.
При ретельному контролі вихід H3PO2 близько 60-70% можна отримати електрохімічним шляхом з фосфорної кислоти. Theгіпофосфориста кислотапотім відокремлюють від католіту шляхом охолодження для його кристалізації.
Як зниження рівня металу може повністю перетворити фосфорну корозійну речовину на гіпофосфорну?
Деякі метали можуть штучно зменшити вміст фосфорної корозії до гіпофосфорної, шляхом окислення. Окисно-відновні динамічні метали, такі як цинк, залізо та магній, реагують концентрованою H3PO4, утворюючи H3PO2.
Наприклад, цинковий порошок і фосфорна корозія реагують, як вказує стехіометрія:
Zn + 2H3PO4 → Zn3(PO4)2 + H3PO2 + H2
Цинк стає спеціалістом із зменшення, окислюючись до фосфату цинку, тоді як фосфорний корозійний вміст зменшується до гіпофосфорного корозійного. Подібну реакційну здатність має залізний порошок.
Для продовження реакції потрібне нагрівання концентрованого 85%+ H3PO4 до 60-80 градуса. Вихід H3PO2 низький і становить близько 30% через різні побічні реакції. Сегрегація шляхом часткової кристалізації викликає труднощі.
Незважаючи на недоліки, використання невеликої кількості металів робить це розважливим обмеженим курсом для отримання гіпофосфорних корозійних речовин у лабораторії без електролізу.
Як гідроіодна корозійна допомога може створити гіпофосфорну корозію з фосфорної корозії?
Спеціалісти зі зменшення вмісту твердої речовини, такі як гідроіодна корозія (Привіт), можуть зменшити фосфорну корозію до гіпофосфорної корозії відповідно до окисно-відновної реакції:
2HI + H3PO4 → H3PO2 + I2 + H2O
Цей підхід використовує основні зони міцності для сили гідроіодної корозії для отримання електронів, необхідних для зменшення H3PO4.
Орієнтовно, концентровані розташування Hello і H3PO4 об'єднані як одне під нагріванням і латентним середовищем. Утворений йод і вода очищаються, дозволяючи відокремити H3PO2.
Червоний фосфор також може замінити водно-корозійну речовину в цій реакції. Red P йде як спеціаліст, що зменшується.
Сильно кисле реакційне середовище потребує спеціальних наборів посуду, але дозволяє отримати H3PO2 за один крок. Підвищення врожайності залишається випробуванням.
Висновок
Хоча фосфорна корозія може бути не найкращим початковим матеріалом для створення гіпофосфорної корозії, було створено кілька лабораторних методів для її отримання. Ці стратегії включають електровідновлення, окислювально-відновні реакції металів або спеціалісти зі зменшення, як гідроіодна корозія (Вітаю). Як би там не було, кожна стратегія має свої обмеження щодо продуктивності, адаптивності та очищення.
У техніці електровідновлення для роботи з циклом зменшення фосфорної корозії використовується відповідний катодний матеріал. Цей підхід може дати відчутний вихід гіпофосфорної корозії, але може бути непридатним для створення великого обсягу через апаратні перешкоди.
Окислювально-відновні реакції металів є ще одним методом, який можна використовувати для отримання гіпофосфорної корозії з фосфорної корозії. Ця техніка включає використання зменшуваного металевого імпульсу, такого як паладій або платина, для зменшення фосфорної корозії. Реакцією може бути спроба оптимізації, що спричинить низьку врожайність і проблеми з дезінфекцією.
Зменшення спеціалістів, таких як Hello there, також можна використовувати для зміни фосфорної корозії на гіпофосфорну корозію. Ця техніка є дещо простою та ефективною, дає кращу віддачу порівняно з різними стратегіями. Тим не менш, робота з Howdy може бути ризикованою, вимагаючи обережних заходів безпеки.
Незважаючи на ці обмеження, ці методи дослідницького об’єкта дають суттєво обмежений доступ до гіпофосфорних корозійних речовин без потреби в складних сучасних циклах. Працюючи над продуктивністю та обробкою цих методів, сконструйована корисність H3PO4 для отримання корисних інтенсифікаторів фосфору, таких як H3PO2, може бути розширена.
Для досягнення цієї мети фундаментальним є подальше дослідження покращених умов реагування, процедур очищення та універсальності. Крім того, створення більш безпечних і більш економічних стратегій для інтеграції сполук фосфору в різні програми є фундаментальним для розвитку галузі.
Загалом, хоча лабораторне планування гіпофосфорної корозії з фосфорної корозії представляє труднощі, були створені різні стратегії, щоб дістатися до цього. Кожна техніка має свої обмеження, однак вони дають суттєве розуміння технічної корисності H3PO4. Подальші дослідження та вдосконалення можуть запропонувати більш досвідчені та можливі методи амальгамації сполук фосфору.
Список літератури
1. Холлеман А.Ф., Віберг Е. та Віберг Н. (2001). Неорганічна хімія. Академічна преса.
2. Кінг Р.Б. (1998). Енциклопедія неорганічної хімії, том 6. John Wiley & Sons.
3. Ні, Ю., Ту, К., Денг, Х., Фу, Дж., і Ван, Дж. (2012). Покращений процес кислотного електросинтезу в безперервному фільтр-пресовому реакторі. Дослідження та проектування хімічної інженерії, 90(4), 563-569.
4. Stecher, H. (1968). Індекс Merck: енциклопедія хімічних речовин і ліків. Merck.
5. Wilson, CL, & Wilson, DW (1964). Комплексна аналітична хімія (том 1B). Elsevier.