Hypophosphorsyre(H3PO2) er en moderat interessant phosphoroxysyre, der er kendt for sin betydelige faldende kapacitet. På trods af dens begrænsede skabelse for et enormt omfang, findes der nogle få strategier til at orkestrere denne særlige uorganiske forbindelse i forskningsfaciliteter og moderne omgivelser. Disse fagforeningskurser omfatter kontrolleret respons af fosforforbindelser med faldende specialister for at give hypophosphorsyre. I laboratoriet kan syren være klar gennem reduktionen af fosfortrichlorid eller fosforpentoxid med hypophosphitsalte eller andre aftagende specialister. I moderne skala produceres syren almindeligvis ved hydrolyse af phosphortrichlorid eller ved reaktion fra phosphin med vand.
På grund af dets aftagende egenskaber,hypofosfor syresporer applikationer inden for forskellige områder, herunder syntetisk kombination, metalbelægning og som en afbalanceringsspecialist for specifikke blandinger. Dens nye kvaliteter gør den til en betydelig del i utvetydige moderne cyklusser uanset dens moderat lave skabelsesvolumen.
Hvordan kan hypofosforsyre fremstilles ved at syrne metalphosphider?
En almindelig strategi for at skabehypofosforsyreomfatter reaktionen af metalphosphider med flydende mineralsyrer. Opløselige uædle metalphosphider, for eksempel natriumphosphid og kaliumphosphid, gennemgår en reaktion med syre- eller svovlsyreætsende for at give H3PO2 som angivet ved støkiometri:
NaPH2 + 2HCl → NaCl + H3PO2
Cyklussen starter med at suspendere metalphosphidet i koncentrerethypofosforsyreog tilbagesvale blandingen forsigtigt i et par timer. Under denne reaktion frigøres syren og forbliver nedbrudt i arrangementet, mens metalchloridet accelererer ud. Det efterfølgende trin omfatter filtrering for at isolere stimuleringen, hvorefter H3PO2 kan adskilles fra filtratet gennem fragmentarisk krystallisation efter afkøling.
En valgfri metodologi omfatter anvendelsen af præ-indrammet calciumhypophosphit (Ca(H2PO2)2) som startmateriale snarere end natriumphosphid. Dette undgår behovet for at håndtere receptive saltmetalphosphider. Reaktionen af calciumhypophosphit med svovlsyreætsende resultater i ændringen af saltet tilhypofosforsyre, som kan afbrydes fra calciumsulfatet tilskynder:
Ca(H2PO2)2 + H2SO4 → 2H3PO2 + CaSO4
Kort fortalt giver den ætsende behandling af hypophosphiter eller fosphider en direkte vej til at fåhypofosforsyrei forskningscentre. Under alle omstændigheder er det vigtigt at bemærke, at det at tage sig af destruktive syrer i et enormt omfang giver kritiske udfordringer.
Brugen af metalphosphider eller præ-indrammet calciumhypophosphit overvejer skabelsen af syren gennem kontrollerede reaktioner med mineralsyrer. På trods af denne strategis ligetilhed bør levedygtige overvejelser med hensyn til den beskyttede behandling af destruktive syrer, samt administration af bivirkninger, omhyggeligt behandles, mens skabelsescyklussen øges.
Hvordan bruges elektrolyse af phosphorsyre til at producere hypophosphorsyre?
I moderne cyklusser,hypofosforsyreskabes gennem det elektrokemiske fald af fosforætsende (H3PO3). Denne teknik omfatter elektrolyse af væske H3PO3 i en adskilt celle med en blykatode og platinanode:
H3PO3 + H2O + 2e-→ H3PO2 + 2OH-
Under denne elektrolyse reduceres ætsende fosfor ved katoden, mens vandoxidation sker ved anoden for at holde trit med balancen. Det efterfølgende arrangement indeholderhypofosforsyreog natriumhydroxid. Efterfølgende fermentering foranlediger udfældning af H3PO2, som derefter dekontamineres ved hjælp af krystallisation.
Forskellige cyklusgrænser som pH, temperatur, strømtykkelse og valget af katoder er møjsommeligt strømlinet for at forbedre udbytte og effektivitet. Fosfor ætsende foretrækkes frem for phosphor ætsende som udgangsmateriale på grund af dets lavere spænding forudsætning for fald.
Denne elektrokemiske metodologi tilbyder vedvarende fremstilling af hypophosphorsyre med høj pletfrihed uden krav om destruktive syrer. Det betragtes bredt som den foretrukne strategi for moderne skabelse i stort omfang på grund af dens evne til at producere syren med høj pletfrihed konsekvent, og opfylder de strenge dydsbehov ved moderne applikationer. Desuden garanterer denne teknik velvære og dygtighed i udviklingen af syren, og følger med den beslutningsstrategien for moderne skalaproduktion.
Hvordan kan metaloxidation producere hypofosforsyre?
Hypophosphorsyre kan opnås som et resultat under oxidation af specifikke metaller, f.eks. jern eller zink, inden for synet af ætsende fosfor eller fosfatsalte, hvilket drager fordel af redoxbevægelsen af disse metaller.
For eksempel, når zinkpulver opvarmes med ætsende fosfor, giver reaktionen pludselig zinkphosphat og syren:
Zn + 2H3PO4 → Zn3(PO4)2 + H3PO2 + H2
Ydermere reagerer jern ligeledes med phosphorsyre for at levere hypophosphorsyre. Frigørelsen af H3PO2 fra genstandskombinationen kan opnås ved at udnytte dens lave opløselighed i koncentreret H3PO4.
Denne redox-baserede tilgang tager hensyn til udnyttelsen af økonomisk kyndige metaller som jern og zink i modsætning til at være afhængig af kostbare fosfor-begyndende materialer. Under alle omstændigheder er udbyttet af syren, der anvender denne teknik, noget lavt, og frakoblingscyklussen forsøger på grund af konkurrerende sideresponser. Under alle omstændigheder tilbyder denne tilgang en direkte metode til at få små mængder af syren i laboratorieindstillinger.
Konklusion
Hypofosforsyreunion inkorporerer tre væsentlige strategier: ætsende behandling af phosphider, elektroreduktion af ætsende fosfor og metaloxidation kombineret med ætsende phosphor. I moderne omgivelser bruges elektrokemiske metoder overvældende til virksomhedsoprettelse på grund af deres dygtighed og tilpasningsevne. Alternativt vælger analytikere i laboratoriemetodologi med begrænset omfang ofte ætsende reaktioner, herunder phosphider eller redoxalder fra metaller og phosphatsalte til at blande syren.
Den ætsende behandling af phosphider omfatter reaktionen af metalphosphider med mineralsyrer til at givehypofosforsyre, en cyklus, der kræver kontrollerede forhold for at forhindre sidereaktioner og garantere ideelt udbytte. Elektroreduktion af ætsende fosfor inkluderer udnyttelse af strøm til at ændre ætsende phosphor til syren, hvilket tilbyder en mere ligetil og effektiv strategi til at skabe et enormt omfang. Metaloxidation kombineret med fosforætsende giver et valgfag til fremstilling af syre ved at bruge redoxegenskaberne af metaller inden for synet af fosforætsende.
Referencer
1. Becker, GW (1983). Fosfater og fosforsyre. Marcel Dekker, Inc.
2. Holleman, AF, Wiberg, E., & Wiberg, N. (2001). Uorganisk kemi. Akademisk presse.
3. King, RB (1998). Encyclopedia of Inorganic Chemistry, bind 6. John Wiley & Sons.
4. Nie, Y., Tu, Q., Deng, H., Fu, J., & Wang, J. (2012). En forbedret proces til elektrosyntese af hypophosphorsyre i en kontinuerlig filterpressereaktor. Chemical Engineering Research and Design, 90(4), 563-569.
5. Stecher, H. (1968). Merck-indekset for kemikalier og lægemidler. Merck & Company Incorporated.