НародженняЧервоний фосфорПоходить з вивчення людства елемента фосфору . 1669, німецька алхімічна марка спочатку ізольовано білого фосфору в експерименті з дистиляцією сечі, і ця речовина, яка випромінює ефірне світло в темряві, викликало сенсацію в науковому спільноті . red Fosposporus, як до складу білого фосфору, до складу білого кольору: Фосфору можна отримати, нагріваючи його до 250 градусів ізольовано від повітря та підтримуючи його протягом декількох днів, або шляхом перетворення розплаву високого тиску (590 градусів, 4357 кПа) . Цей пурпіз-червоний аморфний порошок демонструє стабільність далеко за межі білого фосфору, що має високополімерізовану градусну структуру, що має значення, що має 5-ти градусну градусну градусну градусну градусну градусну градусну градусну градусу, що вказує на 5-й градімію, що має 5-ти градусну градусну градусну градусну градусну градусну градусну градусу, що вказує на 5-ти градімію. з 260 градусів, не спонтанно спалює у повітрі і нерозчинний у воді, дисульфіді вуглецю і лише трохи розчинний у безводному етанолі .}}}}
Фізичні властивості червоного фосфору роблять його "безпечним вибором" в лабораторії ., наприклад, у класичному експерименті з визначення вмісту кисню в повітрі, спалювання червоного фосфору створює твердий фосфор Пентоксид, який не спричиняє рідкий продукт, як білий фосфор, що має значення 1 -го росту, прорівнюючи 1 рентабельність. Газовий циліндр) . Формула реакції його спалювання становить:
4p + 5 o₂ → 2p₂o₅ (умови запалювання)
Експеримент вимагає уваги до достатньої кількості червоного фосфору, герметичності пристрою та охолодження до кімнатної температури перед читанням, і ці деталі відображають досягнення точності в хімічних експериментах .}
Хімічні властивості та промислова підготовка червоного фосфору
Хоча хімічні властивості червоного фосфору не такі активні, як білий фосфор, він все ще небезпечний: воно може спалити, коли він зустрічається з відкритим вогнем, високим теплом або фрикційним ударом, і його легко вибухнути, коли змішати з окислювальними агентами, такими як хлорат, перманганат калію, і т.д. by vacuum drying. Its industrial preparation requires strict isolation of air and moisture, for example, to remove residual white phosphorus by vacuum drying method: the transformed red phosphorus is boiled with dilute caustic soda solution, so that trace white phosphorus is transformed into phosphate and dissolved, and then the pure product is obtained by wet sieving and vacuum Висушування . Цей процес потрібно завершити в обертовій фільтрі, щоб переконатися, що вміст продукту фосфору відповідає стандартному .
The stability of red phosphorus comes from its unique electronic structure. The outermost five electrons of phosphorus atoms form sp³ hybridized orbitals, and the P₄ tetrahedra in the red phosphorus molecule are connected to form a chain or ring structure through single bonds, with high bond energies, which is difficult to break. This structure makes it not easy to react with oxygen at кімнатна температура, але вона може генерувати PCL₃ або PCL₅ з хлором при високій температурі та генерувати фосфорну кислоту шляхом взаємодії з азотною кислотою, показуючи певну хімічну активність .}
Кілька застосувань червоного фосфору
► "серце" безпечних матчів
The industrial value of red phosphorus is firstly in the manufacture of matches. In the mid-19th century, Swedish scientists put red phosphorus on the side of matchboxes, and potassium chlorate on the matchheads, which triggered a redox reaction by friction and completely replaced matches with white phosphorus, which were prone to spontaneous Горям . Ця конструкція збільшила коефіцієнт безпеки матчів на 100 разів, а річний вихід матчів у всьому світі перевищував 500 мільярдів коробків, що призвело до зростання попиту на червоний фосфор .
► "Невидимий опікун" полум’я
Червоний фосфор, як основний компонент полум'я на основі фосфору, має чудову продуктивність у полімерних матеріалах . його механізм відсталогового полум'я складається з трьох функцій:
Газова фаза полум'я: генерує PO-radicals під час горіння, захоплюючи H- і OH у полімерному ланцюзі та перериває ланцюгову реакцію;
Конденсована фаза полум'я: окислює фосфорну кислоту та метафосфорну кислоту при високих температурах, утворюючи склоподібний шар для виділення кисню;
Дегідратований вуглець: сприяє дегідратації та карбонізації матеріалу для зменшення вивільнення горючих газів .
Додавання 3% червоного фосфору вогнища Masterbatch до поліетилен -терефталату (ПЕТ) може збільшити індекс кисню матеріалу від 21% до 35%, і досягти ul94 v -0} standard standard . таких матеріалів широко використовується в електронних та електричних глобальних оболонках, автоматичних інтересах та будівлі, що інвестують 2023. Розмір ринку полум'я 1 . 2 мільярди U . s. Долари, річний темп зростання більше 6%. 3.
► "Основна допант" у напівпровідниковій галузі
Red phosphorus plays a key role in the semiconductor field. As an n-type dopant, red phosphorus atoms can replace the phosphorus atoms in the silicon lattice, each red phosphorus atom provides a free electron, which significantly improves the conductivity of the material. In solar cell manufacturing, the photoelectric conversion efficiency of red Фосфорні пласті кремнію можуть бути збільшені до більш ніж 22%. Крім того, червоний фосфор також є сировиною для приготування фосфіду індію (inp), арсеніду галію (GaAs) та інших сполук напівпровідників, що використовуються в 5 г чіпів зв'язку та інфрарійних детекторів.}}
► Військовий та цивільний "актор спецефектів"
Властивості диму, що генерують червоний фосфору, роблять його основним компонентом димових бомб . частинок пентоксиду фосфору, що виробляються під час згоряння, мають діаметр лише {0.1-1 мкм, що може фактично розсіювати видиме світло і інфрачервоні промені, утворюючи захисне бар'єр, що триває {}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} Вправи, єдина червона граната диму фосфору може покрити площу 200 м², забезпечуючи захист від приховування військ . у цивільному полі, він використовується для стадії спеціальних ефектів ., контролюючи співвідношення червоного фосфору та нітратів калію, різні кольори димового ефекту можуть бути реалізовані.}
Екологічні проблеми та зелена трансформація
ХочЧервоний фосфорШироко використовується, його екологічні ризики не можна ігнорувати . Довгострокове вплив без покриття червоного фосфору генерує фосфорну кислоту, що призводить до евтрофікації водних об'єктів; а пил при обробці може спричинити пошкодження респіраторів операторам, якщо концентрація перевищує 1 мг/м³ . Регулювання доступу до ЄС включило його до списку речовин, що викликають велике занепокоєння, вимагаючи червоних залишків фосфору в електричних та електронних продуктах менше 1, 000} ppm, і навіть обмежуючи його на 100 ppm rass
The industry is responding to the challenge through technological innovation. The solvent extraction method developed by Tohoku University in Japan can recover red phosphorus from used electronic products with a purity of 99.5% and a recovery rate of over 95%. Microencapsulation technology, on the other hand, uses phenolic resin to encapsulate red phosphorus particles to form Мікросфери з діаметром 10 мкм, що зменшує вивільнення фосфіну на 90%, одночасно вдосконалюючи сумісність з полімерами . прориви, також були зроблені в дослідженні альтернативи на основі біо-на основі . кальцієвого магнію Phytate, як відновленого 60-річного фосфорного з'єднання, має шалену, що відновлюється фірмами, відновленого фірмово-редагування, що оживає 60-відсотків, що оживляє фонсор, що походить від флешорів, що не входять у фосфорний комплекс Flame, що не виходить з флешорного з'єднання Flame Flame, що належить до 80-річного складу Flame, що не виходить з флешорного з'єднання Flame Flame, що належить до 80-річного з'єднання Flame Flame. Фосфор, але він повністю розкладається і демонструє потенціал у галузі пакувальних матеріалів.