Fosforický korozivní prostředek (H3PO4) je rychle otevřený a důmyslný fosforový syntetický materiál s různými moderními aplikacemi. Nehledě na to, že přeměna na důležitou klesající specializovanou hypofosforovou žíravinu (H3PO2) může být obtížná. Bez ohledu na potíže bylo vytvořeno několik laboratorních strategií pro dodávání hypofosforových korozívních látek zahrnujících fosforečné korozivní látky jako výchozí materiál.
Jednou z pravidelně využívaných strategií je sníženíkyselina fosfornákorozívní s rozumným odborníkem na snižování, jako je hydrid kovu nebo sulfitová sloučenina. Například odezva fosforečné korozivní látky s fosfornanem sodným (NaH2PO2) v dohledu impulsu, jako je palladium nebo platina, může vést k korozi fosforu. Další metodologií je tepelná dezintegrace fosforečné korozivní látky, kterou lze provést zahřátím na vysoké teploty.
Na druhé straně lze použít elektrochemické techniky k přeměně fosforečného korozívního na hypofosforové korozívní. Elektrolýza fosforové korozivní látky s využitím vhodného katodového materiálu, jako je grafit nebo platina, může pracovat se sníženou interakcí a vytvářet hypofosforovou korozivní látku.
Kromě toho existují metody, které využívají odborníky na přírodní zmenšování, jako je formaldehyd nebo mravenčí korozivní látky, k přeměně fosforečné korozivní na fosfornou korozivní. Tyto strategie často zahrnují vícekrokové reakce a vyžadují pečlivou kontrolu podmínek reakce.
Docela to znamená vzít na vědomí, že vytváření fosforové korozivní látky z fosforové korozivní látky se zásadně provádí v prostředí výzkumných zařízení, na rozdíl od moderního měřítka. Moderní tvorba pravidelně zahrnuje volitelné cykly, které jsou produktivnější a důvtipnější.
Vezmeme-li vše v úvahu, i když úplné přepnutí fosforové korozivní na fosforovou korozivní představuje potíže, bylo z tohoto důvodu vytvořeno několik laboratorních strategií. Tyto strategie zahrnují využití odlehčovacích specialistů, elektrochemických cyklů nebo přírodních směsí. V každém případě je při práci s těmito syntetickými sloučeninami klíčové pro praxi bdělost a dodržování příslušných bezpečnostních konvencí.
Jak elektrolytická redukce převádí kyselinu fosforečnou na kyselinu fosfornou?
Hkyselina ypofosforečnáje jednou z cest transformace kyseliny fosforečné na ni. Vodná H3PO4 je elektrolyzována, aby získala dva elektrony a vytvořila H3PO2:
H3PO4 + 2e- → H3PO2 + H2O
Tuto elektrolýzu lze provádět v děleném článku s olověnou katodou a platinovou anodou. Jak se na katodě redukuje kyselina fosforečná, na anodě dochází k oxidaci vody, aby se vyrovnala reakce.
Několik parametrů vyžaduje optimalizaci pro maximální výnos:
- Pro zajištění vodivosti se upřednostňuje koncentrovaná 85-90% H3PO4.
- Teplota se udržuje mezi 60-80 stupni, aby se usnadnilo snížení.
- Nejlepší výsledky poskytuje proudová hustota 100-300 mA/cm2.
- Olovo je vhodné jako inertní katoda, ale niklové katody s vyšší čistotou zlepšují účinnost.
- Vysoká kyselost vyžaduje anodu, která odolává korozi, jako je platina.
Při pečlivé kontrole lze z kyseliny fosforečné získat elektrochemicky výtěžek H3PO2 kolem 60-70 %. Thekyselina fosfornáse potom izoluje z katolytu ochlazením, aby vykrystalizoval.
Jak může úbytek kovu změnit fosforové žíravé úplně na hypofosforové žíravé?
Některé kovy mohou uměle snížit fosforečnou korozi na hypofosforovou korozi tak, že se samy oxidují. Redoxní dynamické kovy jako zinek, železo a hořčík reagují s koncentrovanou H3PO4 a vytvářejí H3PO2.
Například zinkový prášek a fosforečné korozivní látky reagují, jak ukazuje stechiometrie:
Zn + 2H3PO4 → Zn3(PO4)2 + H3PO{{7b7}} H2
Zinek jde asi jako specialista na ubývání, oxiduje se na fosforečnan zinečnatý, zatímco fosforečné žíravé se snižují na fosforné žíravé. Srovnatelná reaktivita nastává s železným práškem.
Aby reakce pokračovala, je nutné zahřátí koncentrované 85 %+ H3PO4 na 60-80 stupeň. Výtěžek H3PO2 je nízký, kolem 30 % kvůli různým vedlejším reakcím. Segregace částečnou krystalizací je problematická.
Nehledě na nevýhody, použití skromných kovů z toho dělá obezřetný omezený rozsah, jak se dostat k fosforové korozivní v laboratoři bez elektrolýzy.
Jak může hydrojodická korozívní pomoc produkovat hypofosforovou korozivní z fosforečných korozivních látek?
Specialisté na solidní úbytky, jako je hydrojodická korozivní látka (Ahoj), mohou snížit fosforovou korozivní na hypofosforovou korozivní podle redoxní reakce:
2HI + H3PO4 → H3PO2 + I2 + H2O
Tento přístup využívá hlavní oblasti síly pro sílu hydrojodické korozi k získání elektronů potřebných pro pokles H3PO4.
Předběžně jsou koncentrovaná uspořádání Hello a H3PO4 kombinována jako jedno pod oteplováním a latentním prostředím. Vytvořený jód a voda jsou rafinovány, což umožňuje izolaci H3PO2.
Červený fosfor může v této reakci rovněž nahradit hydrojodickou korozivní látku. Red P je specialistou na snižování.
Hluboce kyselé reakční médium vyžaduje specifické sady misek, ale umožňuje dostat se k H3PO2 v osamoceném kroku. Zvýšení výnosu zůstává testem.
Závěr
Přestože fosforečná korozivní látka nemusí být tím nejlepším výchozím materiálem pro vytváření korozívní látky s obsahem fosforu, bylo vytvořeno několik laboratorních technik, jak ji dodat. Tyto strategie zahrnují elektroredukci, redoxní reakce kovů nebo specialisty na snižování, jako je hydrojodická korozivní (Zdravím). Ať je to jakkoli, každá strategie má svá omezení týkající se výnosu, adaptability a čištění.
V elektroredukční technice se používá rozumný katodový materiál pro práci s cyklem snižování fosforové korozivní látky. Tento přístup může poskytnout rozumné výtěžky fosforové korozivní látky, ale nemusí být adaptabilní pro vytvoření velkého rozsahu kvůli hardwarovým překážkám.
Kovové redoxní odezvy jsou další technikou, kterou lze použít k výrobě hypofosforové korozivní látky z fosforové korozivní látky. Tato technika zahrnuje využití klesajícího kovového impulsu, jako je palladium nebo platina, ke snížení fosforové korozivní látky. Reakcí může být pokus o zefektivnění, což vede k nízkým výnosům a problémům s dezinfekcí.
Ubývající specialisté jako Hello there mohou být rovněž využiti k přeměně fosforečného žíravého na fosforné žíravé. Tato technika je poněkud přímočará a účinná a poskytuje lepší výnosy v porovnání s různými strategiemi. Nicméně jednání s Howdy může být riskantní a vyžaduje opatrná bezpečnostní bezpečnostní opatření.
Bez ohledu na tato omezení poskytují tyto techniky výzkumného zařízení značně omezený rozsah přístupu k fosforové korozi bez požadavku na složité moderní cykly. Díky práci na produktivitě a zpracování těchto technik se inženýrská využitelnost H3PO4 pro získání užitečného fosforu zintenzivňuje jako H3PO2.
K dosažení tohoto cíle je zásadní další průzkum zlepšených podmínek reakce, čisticích postupů a všestrannosti. Kromě toho je vytvoření bezpečnějších a ekonomičtějších strategií pro integraci sloučenin fosforu do různých aplikací zásadní pro pohon tohoto pole.
Celkově vzato, i když laboratorní plánování hypofosforového korozního z fosforečného představuje potíže, byly vytvořeny různé strategie, jak toho dosáhnout. Každá technika má svá omezení, nicméně dávají významné pochopení pro technické využití H3PO4. Další průzkum a vylepšení mohou vést k pokročilejším a proveditelnějším technikám pro amalgamaci sloučenin fosforu.
Reference
1. Holleman, AF, Wiberg, E., & Wiberg, N. (2001). Anorganická chemie. Academic Press.
2. King, RB (1998). Encyclopedia of Anorganic Chemistry, Vol 6. John Wiley & Sons.
3. Nie, Y., Tu, Q., Deng, H., Fu, J., & Wang, J. (2012). Vylepšený proces elektrosyntézy kyseliny v kontinuálním kalolisovém reaktoru. Chemical Engineering Research and Design, 90(4), 563-569.
4. Stecher, H. (1968). The Merck Index: Encyklopedie chemikálií a léků. Merck.
5. Wilson, CL, & Wilson, DW (1964). Komplexní analytická chemie (svazek 1B). Elsevier.