Asid hypophosphorous(H3PO2) yn ocsiasid ffosfforws gweddol ddiddorol sy'n adnabyddus am ei alluoedd gostyngol sylweddol. Er gwaethaf ei greadigaeth gyfyngedig ar gyfer cwmpas enfawr, mae ychydig o strategaethau yn bodoli ar gyfer trefnu'r cyfansoddyn anorganig penodol hwn mewn cyfleuster ymchwil a lleoliadau modern. Mae'r cyrsiau undeb hyn yn cynnwys ymateb rheoledig cyfansoddion ffosfforws gydag arbenigwyr sy'n lleihau i gynhyrchu asid hypophosphorous.Yn y labordy, gall yr asid fod yn barod trwy leihau ffosfforws trichlorid neu ffosfforws pentocsid gyda halwynau hypophosphite neu arbenigwyr eraill sy'n lleihau. Ar raddfa fodern, mae'r asid yn cael ei gynhyrchu'n gyffredin trwy hydrolysis ffosfforws trichlorid neu gan ymateb ffosffin â dŵr.
Oherwydd ei briodweddau sy'n lleihau,hypophosphorous asidolrhain cymwysiadau mewn gwahanol feysydd, gan gynnwys cyfuniad synthetig, platio metel, ac fel arbenigwr cydbwyso ar gyfer cymysgeddau penodol. Mae ei rinweddau newydd yn ei wneud yn rhan arwyddocaol mewn cylchoedd modern diamwys waeth beth fo'i gyfaint creu cymharol isel.
Sut y gellir paratoi asid hypophosphorous trwy asideiddio ffosffidau metel?
Strategaeth reolaidd ar gyfer creuasid hypophosphorousyn cynnwys ymateb ffosffidau metel ag asidau mwynol hylifol. Mae ffosffidau metel sylfaen hydawdd, er enghraifft, sodiwm ffosffid a phosphide potasiwm, yn mynd trwy ymateb gyda'r cyrydol asid neu sylffwrig i gynhyrchu H3PO2 fel y nodir gan y stoichiometreg:
NaPH{0}}HCl → NaCl + H3PO2
Mae'r cylchred yn dechrau trwy atal y ffosffid metel mewn crynodedigasid hypophosphorousac yn adlifo'r cymysgedd yn ofalus am ychydig oriau. Yn ystod yr ymateb hwn, mae'r asid yn cael ei ryddhau ac yn aros yn torri i lawr yn y trefniant, tra bod y metel clorid yn cyflymu allan. Mae'r cam dilynol yn cynnwys hidlo i ynysu'r anogwr, ac ar ôl hynny gellir gwahanu'r H3PO2 o'r hidlydd trwy grisialu darniog ar ôl oeri.
Mae methodoleg ddewisol yn cynnwys defnyddio hypophosphite calsiwm wedi'i fframio ymlaen llaw (Ca(H2PO2)2) fel y deunydd cychwynnol yn hytrach na sodiwm ffosffid. Mae hyn yn osgoi'r angen i ddelio â ffosffidau metel halen derbyniol. Ymateb calsiwm hypophosphite gyda chanlyniadau cyrydol sylffwrig wrth newid yr halen iasid hypophosphorous, y gellir ei ddatgysylltu o'r calsiwm sylffad annog:
Ca(H2PO2)2 + H2SO4 → 2H3PO2 + CaSO4
Yn fras, mae triniaeth gyrydol hypophosphites neu ffosffidau yn rhoi llwybr uniongyrchol i gaelasid hypophosphorousmewn lleoliadau canolfan ymchwil. Beth bynnag, mae sylwi bod gofalu am asidau dinistriol ar gyfer cwmpas enfawr yn cyflwyno heriau hanfodol yn sylweddol.
Mae'r defnydd o ffosffidau metel neu hypophosphite calsiwm wedi'i fframio ymlaen llaw yn ystyried creu'r asid trwy ymatebion rheoledig ag asidau mwynol. Er gwaethaf pa mor syml yw’r strategaeth hon, dylid tueddu’n ofalus at fyfyrdodau hyfyw o ran y driniaeth warchodedig o asidau dinistriol, yn ogystal â gweinyddu sgil-effeithiau, wrth gynyddu’r cylch creu.
Sut mae electrolysis asid ffosfforws yn cael ei ddefnyddio i gynhyrchu asid hypoffosfforws?
Mewn cylchoedd modern,asid hypophosphorousyn cael ei greu trwy ostyngiad electrocemegol cyrydol ffosfforws (H3PO3). Mae'r dechneg hon yn cynnwys hylif electrolyzing H3PO3 mewn cell wedi'i gwahanu â chatod plwm ac anod platinwm:
H3PO3 + H2O + 2e-→ H3PO2 + 2OH-
Yn ystod yr electrolysis hwn, mae cyrydol ffosfforws yn cael ei leihau yn y catod tra bod ocsidiad dŵr yn digwydd yn yr anod i gadw i fyny â chydbwysedd. Mae'r trefniant dilynol yn cynnwysasid hypophosphorousa sodiwm hydrocsid. Mae eplesu dilynol yn annog dyddodiad H3PO2, sydd wedyn yn cael ei ddadheintio trwy grisialu.
Mae ffiniau beicio gwahanol fel pH, tymheredd, trwch cerrynt, a dewis cathod yn cael eu symleiddio'n ofalus i wella cynnyrch ac effeithlonrwydd. Mae cyrydol ffosfforws yn cael ei ffafrio dros gyrydol ffosfforig fel y deunydd cychwyn oherwydd ei ragofyniad foltedd is ar gyfer gostyngiad.
Mae'r fethodoleg electrocemegol hon yn cynnig creu asid hypoffosfforaidd uchel-ddiffygrwydd yn barhaus heb yr angen am asidau dinistriol. Fe'i hystyrir yn fras fel y strategaeth a ffefrir ar gyfer creadigaeth fodern â chwmpas enfawr oherwydd ei gallu i gynhyrchu'r asid hynod ddi-hid yn gyson, gan ddiwallu anghenion rhinweddau difrifol cymwysiadau modern. Ymhellach, mae'r dechneg hon yn gwarantu lles a hyfedredd yn natblygiad yr asid, gan gyd-fynd â'r strategaeth ar gyfer penderfynu ar gynhyrchu ar raddfa fodern.
Sut gall ocsidiad metel gynhyrchu asid hypophosphorous?
Gellir cael asid hypophosphorous o ganlyniad yn ystod ocsidiad metelau penodol, er enghraifft, haearn neu sinc o fewn golwg halwynau cyrydol ffosfforig neu ffosffad, sy'n elwa o symudiad rhydocs y metelau hyn.
Er enghraifft, pan fydd powdr sinc yn cael ei gynhesu â chyrydol ffosfforig, mae'r ymateb yn sydyn yn cynhyrchu ffosffad sinc a'r asid:
Zn + 2H3PO4 → Zn3(PO4)2 + H3PO2 + H2
Yn ogystal, mae haearn yn yr un modd yn ymateb gyda cyrydol ffosfforig i gyflenwi asid hypophosphorous. Gellir ymddieithrio H3PO2 o'r cyfuniad eitem trwy ddefnyddio ei hydoddedd isel mewn H3PO4 crynodedig.
Mae'r dull hwn sy'n seiliedig ar redocs yn cymryd i ystyriaeth y defnydd o fetelau sy'n graff yn ariannol fel haearn a sinc yn hytrach na dibynnu ar ddeunyddiau cychwyn ffosfforws costus. Beth bynnag, mae cynnyrch yr asid sy'n defnyddio'r dechneg hon ychydig yn isel, ac mae'r cylch datgysylltu yn ceisio oherwydd ymatebion ochr dadleuol. Beth bynnag, mae'r dull hwn yn cynnig dull uniongyrchol o gael ychydig o asid mewn lleoliadau labordy.
Casgliad
Hasid ypophosphorousMae undeb yn ymgorffori tair strategaeth hanfodol: trin ffosffidau cyrydol, electroleihad cyrydol ffosfforaidd, ac ocsidiad metel wedi'i gyfuno â chyrydol ffosfforig. Mewn lleoliadau modern, mae dulliau electrocemegol yn cael eu defnyddio'n helaeth ar gyfer creu busnes oherwydd eu hyfedredd a'u gallu i addasu. Fel arall, mewn methodoleg labordy cwmpas cyfyngedig, mae dadansoddwyr yn aml yn dewis ymatebion cyrydol gan gynnwys ffosffidau neu oedran rhydocs o fetelau a halwynau ffosffad i gyfuno'r asid.
Mae triniaeth cyrydol ffosffidau yn cynnwys ymateb ffosffidau metel ag asidau mwynol i gynhyrchuasid hypophosphorous, cylch sy'n gofyn am amodau rheoledig i atal ymatebion ochr a gwarantu cynnyrch delfrydol. Mae electroleihau cyrydol ffosfforws yn cynnwys defnyddio pŵer i newid cyrydol ffosfforws i'r asid, gan gynnig strategaeth fwy syml ac effeithiol ar gyfer creu cwmpas enfawr. Mae ocsidiad metel ynghyd â chyrydol ffosfforig yn rhoi cwrs dewisol i gynhyrchu'r asid trwy ddefnyddio priodweddau rhydocs metelau o fewn golwg cyrydol ffosfforig.
Cyfeiriadau
1. Becker, GW (1983). Ffosffadau ac Asid Ffosfforig. Mae Marcel Dekker, Inc.
2. Holleman, AF, Wiberg, E., & Wiberg, N. (2001). Cemeg anorganig. Y Wasg Academaidd.
3. King, RB (1998). Gwyddoniadur Cemeg Anorganig, Cyf 6. John Wiley & Sons.
4. Nie, Y., Tu, Q., Deng, H., Fu, J., & Wang, J. (2012). Proses well ar gyfer electrosynthesis asid hypophosphorous mewn adweithydd wasg hidlo parhaus. Ymchwil a Dylunio Peirianneg Gemegol, 90(4), 563-569.
5. Stecher, H. (1968). Mynegai Merck o Gemegau a Chyffuriau. Merck & Company Corfforedig.