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偏磷酸
制造塑料穩(wěn)定劑的原料
基本信息
| 中文名 | 偏磷酸 |
| EINECS號 | 253-433-4 |
| 化學(xué)式 | (HPO3)n |
| 分子量 | 80 |
| 熔點(diǎn) | 73.6℃ |
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簡述
偏磷酸化學(xué)式HPO，分子量80，無色玻璃狀體，易潮解，密度2.2～2.5g/cm，易溶于水并生成正磷酸（HPO）。常見的偏磷酸是三聚偏磷酸（HPO）和四聚偏磷酸（HPO），其化學(xué)式均寫簡為HPO。偏磷酸有劇毒。用作化學(xué)試劑、脫水劑、催化劑。由磷酸高溫脫水或由五氧化二磷跟適量冷水反應(yīng)制得。白色或淡黃色結(jié)晶，有蒜味，易潮解；沸點(diǎn) 200℃(分解);熔點(diǎn) 73.6℃;易溶于水、醇；相對密度(水=1)1.65;穩(wěn)定性：穩(wěn)定；危險標(biāo)記:20(酸性腐蝕品);
為了防止污染呼吸道，一定要用水去吸收酸性的五氧化二磷。化學(xué)性質(zhì)制取的方式PO+HO════2HPO
偏磷酸的化學(xué)式常簡單寫成HPO，但是實(shí)際上沒有這樣的分子的，實(shí)際存在的是多聚偏磷酸，常見的有三偏磷酸和四偏磷酸。
一般是硬而透明的玻璃狀物質(zhì)，易溶于水，較快轉(zhuǎn)變成磷酸HPO，所以酸性就沒有辦法確定了。但理論上偏磷酸屬于強(qiáng)酸。
物性數(shù)據(jù)
1. 密度（g/mL,20 oC）：2.2-2.5
2. 相對蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：未確定
3. 熔點(diǎn)（oC）：73.6oC
5. 沸點(diǎn)（oC,5.2kPa）：未確定
6. 折射率：未確定
7. 閃點(diǎn)（oC）：未確定
8. 比旋光度（o）：未確定
9. 自燃點(diǎn)或引燃溫度（oC）：未確定
10. 蒸氣壓（kPa,25oC）：未確定
11. 飽和蒸氣壓（kPa,60oC）：未確定
12. 燃燒熱（KJ/mol）：未確定
13. 臨界溫度（oC）：未確定
14. 臨界壓力（KPa）：未確定
15. 油水（辛醇/水）分配系數(shù)的對數(shù)值：未確定
16. 爆炸上限（%,V/V）：未確定
17. 爆炸下限（%,V/V）：未確定
18. 溶解性：可水解
存儲方法
密封、陰涼、干燥保存
合成方法
將無水結(jié)晶正磷酸置于金屬或鉑質(zhì)容器中，加熱脫水至300oC，當(dāng)五氧化二磷含量達(dá)88%-90%時，即得偏磷酸。
主要用途
健康危害
侵入途徑：吸入、食入、經(jīng)皮吸收。
健康危害：本品對呼吸道有刺激性。眼接觸或致灼傷，造成永久性損害。皮膚接觸可致嚴(yán)重灼傷。
系統(tǒng)編號
CAS號：10343-62-1;37267-86-0
MDL號：MFCD00011351
EINECS號：233-750-4;253-433-4
PubChem號：24897090
化學(xué)數(shù)據(jù)
1、疏水參數(shù)計(jì)算參考值（XlogP）：-1.2
2、氫鍵供體數(shù)量：1
3、氫鍵受體數(shù)量：3
4、可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量：0
5、拓?fù)浞肿訕O性表面積（TPSA）：54.4
6、重原子數(shù)量：4
7、表面電荷：0
8、復(fù)雜度：46.2
9、同位素原子數(shù)量：0
10、確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0
11、不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0
12、確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
13、不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
14、共價鍵單元數(shù)量：1
生態(tài)數(shù)據(jù)
對水是稍微有危害的不要讓未稀釋或大量的產(chǎn)品接觸地下水、水道或者污水系統(tǒng)，若無政府許可，勿將材料排入周圍環(huán)境。
性質(zhì)穩(wěn)定
1.常規(guī)情況下不會分解，沒有危險反映；
2.易吸濕。溶于醇。有腐蝕性，能引起灼傷。
偏磷酸鹽
應(yīng)用
磷酸鈉鹽是精細(xì)磷化工產(chǎn)品中產(chǎn)量最大、消費(fèi)量最多的產(chǎn)品，其技術(shù)開發(fā)與市場發(fā)育都比較成熟，主要有正磷酸鈉鹽、焦磷酸鈉鹽、聚磷酸鈉鹽、偏磷酸鈉鹽。其中六偏磷酸鈉是市場用量最大的功能性磷酸鹽，可應(yīng)用于洗滌、水處理、食品、選礦、冶金等工業(yè)生產(chǎn)中。
1、在洗滌和水處理中的應(yīng)用
由于六偏磷酸鈉對金屬離子尤其是鈣、鎂等堿土金屬離子具有極強(qiáng)的絡(luò)合阻垢能力。因此它可防止水中溶解的鐵、錳因氧化而使水發(fā)紅、發(fā)黑，同時阻止鈣、鎂離子析出生成水垢而降低傳熱效率。
2、在食品工業(yè)中的應(yīng)用
六偏磷酸鈉在食品工業(yè)中可用作食品品質(zhì)改良劑、pH調(diào)節(jié)劑、金屬離子鰲合劑、黏著劑和膨脹劑等。六偏磷酸鈉用于肉制品、魚肉腸、火腿等，能提高持水性，增高結(jié)著性，防止脂肪氧化；用于豆醬、醬油能防止變色，增加黏稠性，縮短發(fā)酵期，調(diào)節(jié)口味；用于水果飲料、清涼飲料，可提高出汁率和黏度，抑制維生素C分解；用于冰淇淋可提高膨脹能力，增大容積，增強(qiáng)乳化作用，防止膏體破壞，改善口感和色澤；用于乳制品、飲料可防止凝膠沉淀；加入啤酒中能澄清酒液，防止渾濁；用于豆類、果蔬罐頭可穩(wěn)定天然色素，保持食品色澤。此外，六偏磷酸鈉水溶液噴涂于腌制肉上，可提高防腐性能。
3、在選礦和油田工業(yè)中的應(yīng)用
六偏磷酸鈉是浮選中常用的一種抑制劑，主要用于抑制石英和硅酸鹽礦物，以及方解石、石灰石等碳酸鹽礦物。關(guān)于六偏磷酸鈉的抑制機(jī)理主要有：首先，六偏磷酸鈉在浮選抑制鈉長石、鋯英石、霞石、燒綠石和多水高嶺石時，根據(jù)示蹤原子試驗(yàn)可知，六偏磷酸鈉能無選擇性地降低油酸鈉在上述礦物中的吸附，并與礦物表面的多價金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。其次，六偏磷酸鈉在水溶液中容易電離, 并且能與礦物表面和液相中的鈣離子反應(yīng)。此外，六偏磷酸鈉在浮選過程中還起到分散劑的作用。在鎳礦浮選過程中，蛇紋石泥化后覆蓋在鎳黃鐵礦表面，對浮選過程非常不利。因此添加一定量的六偏磷酸鈉對鎳黃鐵礦的浮選回收非常有利，這主要是六偏磷酸鈉的添加使得浮選礦漿分散，減少了蛇紋石在鎳黃鐵礦表面的覆蓋。它的分散機(jī)理主要現(xiàn)為：使礦物表面電位降低，使礦物顆粒間的靜電排斥力增加。因?yàn)榱姿徕c是一種直鏈狀聚合化合物，其鏈長最少能達(dá)到20 ～100個單位，當(dāng)它吸附在礦物表面時，會使顆粒之間的空間位阻效應(yīng)增大。在油田工業(yè)中，六偏磷酸鈉作為鉆井泥漿添加劑可以避免多價金屬離子沉淀，提高泥漿的抗鹽能力，降低泥漿失水。此外將一定量的六偏磷酸鈉溶解后注入水管中，可以在管壁形成一層薄膜，以防止管道腐蝕。
4、在冶金和金屬防腐中的應(yīng)用
將六偏磷酸鈉加入部分添加劑在一定溫度和壓力下對煉鋼轉(zhuǎn)爐進(jìn)行噴補(bǔ)，可以大大延長轉(zhuǎn)爐壽命。六偏磷酸鈉和溶液中的二價金屬離子螯合，形成帶正電的聚電解質(zhì)，當(dāng)它被吸附在金屬表面時形成致密、連續(xù)的薄膜。該膜可將腐蝕微電池完全覆蓋，降低或阻止腐蝕電流通過而起到防腐作用。
5、在彩色片沖洗、放印中的應(yīng)用
6、在纖維和造紙工業(yè)中的應(yīng)用
生產(chǎn)工藝
六偏磷酸鈉的生產(chǎn)工藝主要有一步法和兩步法。
兩步法
該法又稱為液相中和、干燥(結(jié)晶)熔聚法，先將生成的磷酸二氫鈉溶液經(jīng)濃縮結(jié)晶或噴霧干燥脫去游離水分，制成無水磷酸二氫鈉和結(jié)晶磷酸二氫鈉，再送入熔聚爐進(jìn)行脫水熔聚，制成六偏磷酸鈉。由于進(jìn)入熔聚爐的是無水磷酸二氫鈉或結(jié)晶磷酸二氫鈉，因此進(jìn)入爐內(nèi)的水分較少，可大大減少熔料表面的水蒸氣分壓和物料中的水分，從而使物料在較短時間內(nèi)制得聚合度較高的產(chǎn)品。此法熔體出爐后，用連續(xù)式雙輥內(nèi)冷卻驟冷機(jī)冷卻，冷卻效果好，能保證產(chǎn)品不結(jié)晶化而成玻璃狀，并且為連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)能力大，勞動強(qiáng)度低。由于物料在密閉反應(yīng)器和管道內(nèi)反應(yīng)運(yùn)輸，因此勞動環(huán)境衛(wèi)生條件好。
一步法
六偏磷酸鈉一步法工藝是以液體黃磷為原料，經(jīng)氧化直接與純堿在高溫下化合、聚合，所制得熔融六偏磷酸鈉于爐缸直接流入冷卻圓盤中驟冷，即得六偏磷酸鈉。該法也稱為固相反應(yīng)、坩堝熔聚法，此法將黃磷加熱熔融后，送入氧化燃燒爐中，用干燥空氣中的氧進(jìn)行氧化燃燒反應(yīng)，生成中間產(chǎn)物五氧化二磷。再將五氧化二磷與純堿混合后，經(jīng)高溫聚合反應(yīng)，驟冷制片狀即得片狀六偏磷酸鈉，經(jīng)粉碎可得六偏磷酸鈉。該工藝具有工序少、流程短、可連續(xù)式生產(chǎn)等特點(diǎn)，黃磷燃燒的熱能可為六偏磷酸鈉提供生產(chǎn)過程中干燥及聚合過程中所需的熱源，能有效地節(jié)約能源。
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