次磷酸性质、用途与生产工艺
次磷酸是一种还原剂。强一元酸。水溶液呈酸性,在常温下在空气中可逐渐氧化。与H发孔剂接触会引起燃烧。遇氧化剂激烈反应而燃烧。受高热分解剧毒的磷化氢气体,甚至爆炸。有腐蚀性。次磷酸往往添加在清凉饮料中,因为不被吸收。所以危险性小,但特别浓的次磷酸会伤害胃肠。将固体的酸加热到130~140℃,则歧化分解为PH3和H3PO4。是相当强的一元酸(K=9×10-2)。
次磷酸,亦称“次亚磷酸”,无色油状或潮解晶体,是精细化工的一个重要产品。主要用途是作为还原剂用于化学镀,阻止磷酸树脂的变色,还可用于酯化反应的催化剂、制冷剂,尤其用于高纯品次磷酸钠的生产。其制备方法有多种,其中工业上常见的制备方法有离子交换树脂法和电渗析法等。本信息是由Chemicalbook的丁红编辑整理。
无色油状或潮解晶体。熔点:26.5℃。相对密度(比重):1.439(固体,19℃)。易溶于水、乙醇和乙醚,且与水、乙醇、丙酮可以任何比例混合。在空气中易潮解为浆状液体,且水溶液呈酸性。
次磷酸是一元酸,在水溶液中,次磷酸是中强酸,Ka=10-2(25℃);常温下比较稳定;
130℃发生歧化反应,分解为膦和亚磷酸:
具有极强的还原性,可使重金属盐溶液还原至金属,如Cu2+,Hg2+,Ag+等,如:
弱氧化剂,遇到强还原剂本身被还原成膦、磷化氢。
1.将磷与氢氧化钡溶液加热,生成其钡盐Ba(H2PO2)2·2H2O,次磷酸钡溶液中加入硫酸,使Ba2+沉淀:
再经减压蒸发和低温结晶即可得到次磷酸。此方法中由于钡盐的溶解度较小,制得的次磷酸浓度不高,工业品还要多次重结晶提纯。
2.由氧化钡(或石灰)溶液与白磷共热而成次磷酸钡(或钙),再与硫酸作用,经过滤、浓缩而制得,或将次磷酸钠溶液经H型离子交换树脂处理而得。此种方法所需树脂量很大,并且树脂的再生和清洗步骤烦琐,使其成本一般要超过7 美元每磅仅适合小批量生产,并不能大规模工业应用。
3.采用电渗析法制备次磷酸,其中电渗析槽分为三部分,分别为阳极室,原料室和阴极室,中间以阴离子膜和阳离子膜隔开,两膜之间放入次磷酸钠溶液(浓度100g/L~500g/L)正极室为稀次磷酸溶5g/L,负极室为稀氢氧化钠溶液(5g/L),两极间通以直流电后(3V~36V),正极放出氧气,生成产品次磷酸;负极放出氢气,生成副产品氢氧化钠,反应时间在3~21h。正极室和负极室的反应分别如下:
采用电渗析法制取次磷酸 方法简单设备投入较小适于大规模生产。
4.从工业级次磷酸钠出发,先将影响次磷酸质量指标较大的Cl-,SO42-等阴离子通过沉淀法去除,重金属离子通过形成硫化物沉淀从溶液中去除,再采用强酸型阳离子交换树脂除钠制得次磷酸,得到高纯品级的产品。该方法制备高品位的次磷酸,技术上可行,工艺简单、操作方便,产品质量好,可满足电子工业、国防工业等高科技领域的需要。该工艺的工艺流程为:
1.作为还原剂用于化学镀;
2.用于阻止磷酸树脂的变色;
3.用作酯化的催化剂,制冷剂;
4.用来制次磷酸盐,其钠盐、锰盐、铁盐等通常用作滋补药物;
5.用于医药和作还原剂,测定砷、碲和分离钽、铌等的试剂。
不燃。但与H发孔剂接触会引起燃烧。遇氧化剂激烈反应而燃烧。受高热分解剧毒的磷化氢气体,甚至爆炸。有腐蚀性。次磷酸往往添加在清凉饮料中,因为不被吸收。所以危险性小,但特别浓的次磷酸会伤害胃肠。不慎溅入眼睛或皮肤接触要用大量水冲洗。生产操作人员要穿戴防护服等劳保用品。生产设备密闭,车间通风良好。
化学性质
无色油状液体或易潮解的结晶。 易溶于热水、乙醇、乙醚。溶于冷水。
用途
是强还原剂,用于制取次磷酸钠、次磷酸钙等次磷酸盐
用途
用于电镀浴。制药。还原剂。通用试剂。
用途
本产品广泛用作还原剂,能将Ag、Cu、Ni、Hg等金属还原成相应的金属,用作检验As、Nb、Ta等试剂,还可用于制备Na、K、Ca、Mn、Fe等各类次磷酸盐
用途
是强还原剂,用于制次磷酸钠、次磷酸钙等次磷酸盐
用途
(1) 作醇酸树脂抗氧化减色剂。
(2) 作还原剂用。
(3) 制次磷酸盐类,如次磷酸钠,次磷酸钙,次磷酸锰,次磷酸铁等。
生产方法
离子交换树脂法 将约70g用水湿润的阳离子交换树脂装填到玻璃管中,用5 mol/L盐酸约流通15min,经充分水洗后,把纯度高的次磷酸钠水溶液(15 g/60 ml H2O)从中流过,树脂柱先用50 ml,然后再用25 rnl蒸馏水冲洗。将流出的酸和洗液合并,在水浴上蒸发浓缩。把浓缩的酸放在高真空、有P205的干燥器中脱水,冷却结晶,过滤,重结晶,制得次磷酸成品。
次磷酸
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