Aigéad hypophosphorous(H3PO2) ocsaigéad fosfar measartha suimiúil a bhfuil aithne air mar gheall ar a acmhainneacht laghdaitheach suntasach. In ainneoin a chruthú teoranta do raon feidhme ollmhór, tá roinnt straitéisí ann chun an comhdhúil neamhorgánach áirithe seo a chur ar bun i saoráidí taighde agus i suíomhanna nua-aimseartha. Áirítear ar na cúrsaí aontas seo freagra rialaithe comhdhúile fosfair le speisialtóirí laghdaithe chun aigéad hypophosphorous a tháirgeadh.Sa saotharlann, is féidir an t-aigéad a bheith réidh trí thríchlóiríd fosfair nó pentoxide fosfair a laghdú le salainn fophosfíte nó speisialtóirí laghdaitheacha eile. Ar scála nua-aimseartha, déantar an t-aigéad a tháirgeadh go coitianta trí hidrealú tríchlóiríd fosfair nó trí fhreagairt fosfín le huisce.
Mar gheall ar a airíonna laghdaithe,hypophosphorous aigéadrianaíonn sé feidhmchláir i réimsí éagsúla, lena n-áirítear teaglaim sintéiseach, plating miotail, agus mar speisialtóir cothromaithe amach do mheascáin ar leith. Is cuid shuntasach de thimthriallta nua-aimseartha gan athbhrí í a cháilíochtaí nua-aimseartha beag beann ar a líon measartha íseal cruthaithe.
Conas is féidir aigéad hypophosphorous a ullmhú trí fhosfíd miotail a aigéadú?
Straitéis rialta le haghaidh cruthúaigéad hypophosphorousfolaíonn sé freagairt fosfíd miotail le haigéid mhianracha sreabhán. Téann fosfídí bonnmhiotail intuaslagtha, mar shampla, fosfíd sóidiam agus fosfíd photaisiam, trí fhreagra leis an creimneach aigéadach nó sulfarach chun H3PO2 a tháirgeadh mar a léirítear ag an stoichiometry:
NaPH{0}}HCl → NaCl + H3PO2
Tosaíonn an timthriall tríd an fosfíd miotail a chur ar fionraí i gcomhchruinnitheaigéad hypophosphorousagus an meascán a aife go mín ar feadh cúpla uair an chloig. Le linn na freagartha seo, scaoiltear an t-aigéad agus fanann sé briste síos sa socrú, agus luasghéaraíonn an clóiríd miotail amach. Áirítear leis an gcéim ina dhiaidh sin scagachán chun an spreagadh a leithlisiú, agus ina dhiaidh sin is féidir an H3PO2 a dheighilt ón scagáit trí chriostalú ilroinnte tar éis fuaraithe.
Áirítear le modheolaíocht roghnach úsáid a bhaint as fofosfít chailciam réamhfhrámaithe (Ca(H2PO2)2) mar bhunábhar seachas fosfíd sóidiam. Seachnaíonn sé seo an gá atá le déileáil le fosfídí miotail salainn inghlactha. Freagra fofosfít chailciam le torthaí creimneach sulfarach san athrú ar an salann goaigéad hypophosphorous, is féidir a dhícheangal ón sulfáit chailciam a spreagadh:
Ca(H2PO2)2 + H2SO4 → 2H3PO2 + CaSO4
I n-imlíne, tugann cóireáil chreimneach na bhfosfítí nó na bhfosfídeanna cosán díreach chun é a fháilaigéad hypophosphorousi suíomhanna ionaid taighde. Ar aon chuma, is mór an dúshlán é a thabhairt faoi deara go mbaineann dúshláin mhóra le haire a thabhairt d’aigéid millteach ar mhaithe le raon feidhme ollmhór.
Breathnaítear ar chruthú an aigéid trí fhreagraí rialaithe le haigéid mhianracha trí úsáid a bhaint as fosfáití miotail nó fofosfít chailciam réamhfhrámaithe. D’ainneoin chomh simplí agus atá an straitéis seo, ba cheart breathnú go cúramach ar mhachnaimh inmharthana maidir le cóireáil chosanta aigéid scriosacha, chomh maith le riaradh na bhfo-iarmhairtí, agus an timthriall cruthaithe á mhéadú.
Conas a úsáidtear leictrealú aigéad fosfarach chun aigéad fofhosfair a tháirgeadh?
I dtimthriallta nua-aimseartha,aigéad hypophosphorousCruthaítear trí laghdú leictriceimiceach creimneach fosfair (H3PO3). Áirítear leis an teicníc seo sreabhán leictrealú H3PO3 i gcill scartha le catóide luaidhe agus anóid platanam:
H3PO3 + H2O + 2r-→ H3PO2 + 2OH-
Le linn an leictrealú seo, laghdaítear creimneach fosfair ag an gcatóid agus tarlaíonn ocsaídiú uisce ag an anóid chun coimeád suas le cothromaíocht. Cuimsíonn an socrú ina dhiaidh sinaigéad hypophosphorousagus hiodrocsaíd sóidiam. Spreagann an choipeadh ina dhiaidh sin deascadh H3PO2, a dhí-éilítear ansin trí chriostalú.
Déantar teorainneacha timthriallta éagsúla cosúil le pH, teocht, tiús reatha, agus roghnú catóidí a shruthlíniú go dian chun toradh agus éifeachtúlacht a fheabhsú. Is fearr creimneach fosfair ná creimneach fosfarach mar ábhar tosaigh mar gheall ar a réamhriachtanas voltais níos ísle chun laghdú a dhéanamh.
Tugann an mhodheolaíocht leictriceimiceach seo cruthú leanúnach d’aigéad hifhosfair ard-neamhdhíonachta gan gá le haigéid millteach. Breathnaítear uirthi go ginearálta mar an straitéis is fearr le haghaidh cruthú nua-aimseartha scóip ollmhór mar gheall ar a chumas ard-neamhdhíonacht an aigéid a tháirgeadh go comhsheasmhach, ag freastal ar fhíor-riachtanais feidhmchláir nua-aimseartha. Ina theannta sin, ráthaíonn an teicníocht seo folláine agus inniúlacht i bhforbairt an aigéid, ag dul leis an straitéis chun cinneadh a dhéanamh maidir le táirgeadh ar scála nua-aimseartha.
Conas is féidir le ocsaídiú miotail aigéad hypophosphorous a tháirgeadh?
Is féidir aigéad hipposfarach a fháil mar thoradh le linn ocsaídiúcháin mhiotail shonracha, mar shampla, iarann nó since i radharc salainn creimneach nó fosfáit fosfarach, brabúsach ag gluaiseacht redox na miotail seo.
Mar shampla, nuair a théitear púdar since le creimneach fosfarach, táirgeann an fhreagairt go tobann fosfáit since agus an t-aigéad:
Zn + 2H3PO4 → Zn3(PO4)2 + H3PO2 + H2
Ina theannta sin, freagraíonn iarann mar an gcéanna le creimneach fosfarach chun aigéad hifhosfair a sheachadadh. Is féidir dícheangal H3PO2 ón teaglaim mhír a bhaint amach trí úsáid a bhaint as a intuaslagtha íseal i H3PO4 tiubhaithe.
Cuireann an cur chuige seo atá bunaithe ar redox san áireamh úsáid a bhaint as miotail a bhfuil airgead sócmhainneach acu amhail iarann agus sinc in áit a bheith ag brath ar ábhair tosaithe fosfar costasacha. In aon chás, tá toradh an aigéid a úsáideann an teicníc seo beagán íseal, agus tá an timthriall dícheangailte ag iarraidh mar gheall ar fhreagraí taobh contrártha. In aon chás, cuireann an cur chuige seo modh díreach ar fáil chun méideanna beaga den aigéad a fháil i suíomhanna saotharlainne.
Conclúid
Haigéad ypophosphorousIonchorpraíonn aontas trí straitéis riachtanacha: cóireáil chreimneach ar fhosfíd, leictrealaghdú creimneach fosfair, agus ocsaídiú miotail in éineacht le creimneach fosfarach. I suíomhanna nua-aimseartha, baintear an-úsáid as modhanna leictriceimiceach chun gnó a chruthú mar gheall ar a n-inniúlacht agus a n-inoiriúnaitheacht. Mar mhalairt air sin, i modheolaíocht saotharlainne raon feidhme teoranta, is minic a roghnaíonn anailísithe freagraí creimneach lena n-áirítear fosfídeanna nó aois redox ó mhiotail agus salainn fosfáit chun an t-aigéad a chumasc.
Áirítear leis an gcóireáil chreimneach a dhéantar ar fhosfídeanna freagairt fosfídí miotail le haigéid mhianracha go dtí táirgeachtaigéad hypophosphorous, timthriall a éilíonn coinníollacha rialaithe chun freagairtí taobh a chosc agus chun toradh idéalach a ráthú. Áirítear le leictrealaghdú creimneach fosfair úsáid a bhaint as cumhacht chun creimneach fosfair a athrú isteach san aigéad, ag tairiscint straitéis níos simplí agus níos éifeachtaí chun raon feidhme ollmhór a chruthú. Tugann ocsaídiú miotail in éineacht le creimneach fosfarach cúrsa roghnach chun an aigéad trí úsáid a bhaint as airíonna redox miotail i radharc creimneach fosfarach.
Tagairtí
1. Becker, GW (1983). Fosfáití agus Aigéad Fosfarach. Marcel Dekker, Inc.
2. Holleman, AF, Wiberg, E., & Wiberg, N. (2001). Ceimic neamhorgánach. Preas Acadúil.
3. King, RB (1998). Encyclopedia of Inorganic Chemistry, Imleabhar 6. John Wiley & Sons.
4. Nie, Y., Tu, Q., Deng, H., Fu, J., & Wang, J. (2012). Próiseas feabhsaithe le haghaidh leictreastatach aigéad hypophosphorous in imoibreoir brúigh scagaire leanúnach. Innealtóireacht Cheimiceach Taighde agus Dearadh, 90(4), 563-569.
5. Stecher, H. (1968). Innéacs Merck Ceimiceán agus Drugaí. Merck & Company Incorporated.