Korrużiv fosforiku (H3PO4) huwa fosfru sintetiku fil-pront miftuħ u sofistikat b'diversi applikazzjonijiet moderni. Minkejja dan, il-bidla fuqha fl-ipofosforu korrużiv speċjalista importanti li jonqos (H3PO2) jista 'jkun impriża diffiċli. Irrispettivament mill-problemi, inħolqu ftit strateġiji tal-laboratorju biex iwasslu korrużiv ipofosforu li jinvolvi korrużiv fosforiku bħala l-materjal tal-bidu.
Strateġija waħda użata regolarment tinkludi t-tnaqqis taaċidu ipofosfrużkorrużiv bi speċjalista ta 'tnaqqis raġonevoli, bħal idrur tal-metall jew kompost tas-sulfit. Pereżempju, ir-rispons ta 'korrużiv fosforiku b'ipofosfit tas-sodju (NaH2PO2) fil-vista ta' impetu bħal palladju jew platinu jista 'jrendi korrużiv ipofosforu. Metodoloġija oħra hija d-diżintegrazzjoni sħuna tal-korrużiv fosforiku, li tista 'titwettaq billi tissaħħan f'temperaturi għoljin.
Min-naħa l-oħra, tekniki elettrokimiċi jistgħu jintużaw biex tinbidel korrużiv fosforiku għal korrużiv ipofosforu. L-elettroliżi tal-fosforiku korrużiv li juża materjal ta 'katodu raġonevoli, bħall-grafita jew il-platinu, jista' jaħdem bl-interazzjoni ta 'tnaqqis u jipproduċi korrużiv ipofosforu.
Barra minn hekk, hemm metodi li jutilizzaw speċjalisti tat-tnaqqis naturali, bħal formaldehyde jew korrużiv formiku, biex jibdlu korrużiv fosforiku f'korrużiv ipofosfru. Dawn l-istrateġiji spiss jinkludu risponsi f'diversi stadji u jeħtieġu kontroll kawt tal-kundizzjonijiet tar-rispons.
Ifisser pjuttost ftit li tieħu nota li l-ħolqien ta 'ipofosforu korrużiv minn korrużiv fosforiku jsir fundamentalment f'settings ta' faċilità ta 'riċerka għall-kuntrarju fuq skala moderna. Il-ħolqien modern jinkludi regolarment ċikli elettivi li huma aktar produttivi u sofistikati.
Meta wieħed iqis kollox, filwaqt li l-qlib tal-korrużiv fosforiku għal kollox għal korrużiv ipofosforu jippreżenta diffikultajiet, ġew prodotti ftit strateġiji tal-laboratorju għal din ir-raġuni. Dawn l-istrateġiji jinkludu l-użu ta 'speċjalisti ta' tnaqqis, ċikli elettrokimiċi, jew taħlitiet naturali. Fi kwalunkwe każ, huwa kruċjali għall-prattika ta 'twissija u żżomm mal-konvenzjonijiet tas-sigurtà xierqa waqt li taħdem ma' dawn il-komposti sintetiċi.
Kif it-tnaqqis elettrolitiku jikkonverti l-aċidu fosforiku għal aċidu ipofosforu?
Haċidu ipofosforuhija rotta waħda għat-trasformazzjoni ta 'aċidu fosforiku fih. H3PO4 milwiema jiġi elettrolizzat biex jikseb żewġ elettroni u jiġġenera H3PO2:
H3PO4 + 2e- → H3PO2 + H2O
Din l-elettroliżi tista 'titwettaq f'ċellula maqsuma b'katodu taċ-ċomb u anodu tal-platinu. Hekk kif l-aċidu fosforiku jitnaqqas fil-katodu, l-ossidazzjoni tal-ilma sseħħ fl-anodu biex tibbilanċja r-reazzjoni.
Diversi parametri jeħtieġu ottimizzazzjoni għal rendiment massimu:
- 85-90% H3PO4 ikkonċentrat huwa preferut biex tiġi żgurata l-konduttività.
- It-temperatura tinżamm bejn 60-80 grad biex tiffaċilita t-tnaqqis.
- Id-densità tal-kurrent ta' 100-300 mA/cm2 tagħti l-aħjar riżultati.
- Iċ-ċomb huwa adattat bħala katodu inert iżda katodi tan-nikil ta 'purità ogħla jtejbu l-effiċjenza.
- L-aċidità għolja teħtieġ anodu li jirreżisti l-korrużjoni, bħall-platinu.
B'kontroll bir-reqqa, rendiment ta' H3PO2 madwar 60-70% jista' jinkiseb b'mod elettrokimiku mill-aċidu fosforiku. Il-aċidu ipofosfrużimbagħad jiġi iżolat mill-catholyte billi jkessaħ biex jikkristallizzah.
Kif jista 'tnaqqis tal-metall jibdel korrużiv fosforiku għal kollox għal korrużiv ipofosforu?
Ċerti metalli jistgħu jnaqqsu artifiċjalment korrużivi fosforiċi għal korrużivi ipofosforiċi billi jiġu ossidizzati huma stess. Metalli dinamiċi redox bħaż-żingu, il-ħadid u l-manjeżju jirrispondu b'H3PO4 konċentrat biex joħolqu H3PO2.
Pereżempju, it-trab taż-żingu u l-korrużiv fosforiku jirrispondu kif indikat mill-stojkjometrija:
Zn + 2H3PO4 → Zn3(PO4)2 + H3PO2 +} H2
Iż-żingu tmur madwar bħala l-ispeċjalista jonqos, jkollna ossidizzat għall-fosfat taż-żingu filwaqt korrużiv fosforiku gets naqas għal korrużiv ipofosforu. Ir-reattività komparabbli sseħħ bi trab tal-ħadid.
Biex ir-rispons ikompli, huwa meħtieġ tisħin ikkonċentrat 85%+ H3PO4 sa 60-80 grad. Ir-rendiment tal-H3PO2 huwa baxx għal madwar 30% minħabba risponsi sekondarji differenti. Is-segregazzjoni permezz ta 'kristallizzazzjoni parzjali hija idejqek.
Minkejja l-iżvantaġġi, l-użu ta 'metalli modesti jagħmel dan kors ta' ambitu limitat prudenti biex tasal għal korrużiv ipofosforu fil-laboratorju mingħajr elettroliżi.
Kif tista 'l-assistenza korrużiva idjodika tipproduċi korrużiv ipofosforu minn korrużiv fosforiku?
Speċjalisti solidi li jonqsu bħal korrużiv idrjodiku (Hello) jistgħu jnaqqsu korrużiv fosforiku għal korrużiv ipofosforu skont ir-rispons redox:
2HI + H3PO4 → H3PO2 + I2 + H2O
Dan l-approċċ juża żoni maġġuri ta 'saħħa għall-forza ta' korrużiv idrjodiku biex jakkwista l-elettroni meħtieġa għat-tnaqqis ta 'H3PO4.
Tentattivament, arranġamenti kkonċentrati ta 'Hello u H3PO4 huma kkombinati bħala wieħed taħt tisħin u ambjent moħbi. Il-jodju u l-ilma maħluqa huma rfinuti, u jippermettu l-isklużjoni tal-H3PO2.
Il-fosfru aħmar jista' bl-istess mod jimla għall-korrużiv idrjodiku f'dan ir-rispons. Red P tmur bħala l-ispeċjalista li jonqos.
Il-mezz ta 'rispons profondament aċiduż jeħtieġ settijiet ta' dixxijiet speċifiċi iżda jippermetti li tasal għal H3PO2 fi pass solitarju. It-titjib tar-rendiment jibqa' test.
Konklużjoni
Filwaqt li korrużiv fosforiku jista 'ma jkunx l-aħjar materjal tal-bidu għall-ħolqien korrużiv ipofosforiku, inħolqu ftit tekniki tal-laboratorju biex iwassluh. Dawn l-istrateġiji jinkorporaw elettroriduzzjoni, risponsi redox tal-metall, jew speċjalisti li qed jonqsu bħal korrużiv idrojodiku (Tislijiet). Tkun kif tkun, kull strateġija għandha r-restrizzjonijiet tagħha dwar ir-rendiment, l-adattabilità u t-tindif.
Fit-teknika elettroreduction, materjal katodu raġonevoli huwa utilizzat biex jaħdem maċ-ċiklu ta 'tnaqqis ta' korrużiv fosforiku. Dan l-approċċ jista 'jagħti rendimenti sensibbli ta' korrużiv ipofosforu iżda jista 'ma jkunx adattabbli għall-ħolqien ta' skop enormi minħabba impedimenti tal-ħardwer.
Ir-reazzjonijiet redox tal-metall huma teknika waħda oħra li tista 'tintuża biex tipproduċi korrużiv ipofosforiku minn korrużiv fosforiku. Din it-teknika tinkludi l-użu ta 'impetu tal-metall li jonqos, bħal palladju jew platinu, biex jitnaqqas il-korrużiv fosforiku. Ir-rispons jista 'jkun qed jipprova jissimplifika, iwassal għal rendimenti baxxi u kwistjonijiet ta' sanitizzazzjoni.
Speċjalisti li qed jonqsu bħal Hello there jistgħu bl-istess mod jiġu utilizzati biex jibdlu korrużiv fosforiku għal korrużiv ipofosforu. Din it-teknika hija kemmxejn sempliċi u effettiva, li tagħti qligħ aħjar b'kuntrast ma' strateġiji differenti. Madankollu, it-trattament ma' Howdy jista' jkun riskjuż, u jeħtieġ miżuri ta' sigurtà kawti.
Irrispettivament minn dawn ir-restrizzjonijiet, dawn it-tekniki tal-faċilità ta 'riċerka jagħtu ammissjoni ta' ambitu limitat sinifikanti għal korrużiv ipofosfru mingħajr ir-rekwiżit għal ċikli moderni kumplessi. Billi taħdem fuq il-produttività u t-trattament ta 'dawn it-tekniki, l-utilità ta' inġinerija ta 'H3PO4 biex tasal għal fosfru utli tintensifika bħal H3PO2 tista' tiġi estiża.
Biex jintlaħaq dan l-għan, aktar esplorazzjoni dwar kundizzjonijiet ta 'rispons imtejba, proċeduri ta' tindif, u versatilità hija fundamentali. Barra minn hekk, il-ħolqien ta 'strateġiji aktar sikuri u aktar ekonomiċi għall-integrazzjoni ta' komposti tal-fosfru f'applikazzjonijiet differenti huwa fundamentali għall-propulsjoni tal-qasam.
Kollox ma 'kollox, filwaqt li l-ippjanar tal-laboratorju ta' korrużiv ipofosforu minn korrużiv fosforiku jippreżenta diffikultajiet, inħolqu strateġiji differenti biex tasal għaliha. Kull teknika għandha r-restrizzjonijiet tagħha, madankollu jagħtu fehim sinifikanti fl-utilità ta 'inġinerija ta' H3PO4. Esplorazzjoni u titjib ulterjuri jistgħu jwasslu għal tekniki aktar profiċjenti u fattibbli għall-amalgamazzjoni tal-komposti tal-fosfru.
Referenzi
1. Holleman, AF, Wiberg, E., & Wiberg, N. (2001). Kimika inorganika. Stampa Akkademika.
2. King, RB (1998). Enċiklopedija tal-Kimika Inorganika, Vol 6. John Wiley & Sons.
3. Nie, Y., Tu, Q., Deng, H., Fu, J., & Wang, J. (2012). Proċess imtejjeb għall-elettrosinteżi tal-aċidu f'reattur kontinwu tal-istampa tal-filtru. Riċerka u Disinn tal-Inġinerija Kimika, 90(4), 563-569.
4. Stecher, H. (1968). L-Indiċi Merck: Enċiklopedija ta' kimiċi u drogi. Merck.
5. Wilson, CL, & Wilson, DW (1964). Kimika Analitika Komprensiva (Vol. 1B). Elsevier.