磷系列化合物的制备

时间：2022-02-12 理论教育版权反馈

【摘要】：100℃以上失去结晶水成为无水物，250℃时脱水生成焦磷酸钠。该化合物广泛用于锅炉软水剂、鞣革、木材、纸张的防火剂、釉药、焊药、油漆颜料以及医药、食品等行业，也是制取焦磷酸钠及其他磷酸盐的原料。碱土金属及铜、银等金属离子与Na4P2O7反应生成沉淀，加入过量Na4P2O7可使其形成配合物而溶解。Na4P2O7一般采用焦化法进行制备。以工业磷酸和碳酸钠为原料设计合理的制备方案，制备4.0g NaH2PO4·2H2O（理论量），再以此为原料制备6。

实验86　磷系列化合物的制备

实验提要

1.NaH₂PO₄·2H₂O的性质与制备

NaH₂PO₄·2H₂O为无色斜方晶系晶体，极易溶于水，难溶于醇、醚。在潮湿的空气中易潮解而结块，在水中的溶解度见表5－6。由此表可知，在温度低于40℃条件下，由饱和溶液中结晶才能得到NaH₂PO₄·2H₂O。NaH₂PO₄·2H₂O加热可失去结晶水，加热至225～250℃脱水生成酸式焦磷酸钠（Na₂H₂P₂O₇），350～400℃脱水生成（NaPO₃）₆。磷酸二氢钠在工业上有广泛的应用，如锅炉水处理、电镀、制革、染料助剂及医药、云母片砌合等，还是制备六偏磷酸钠和缩聚磷酸钠的原料。

表5－6　磷酸二氢钠在水中的溶解度［g·（100g H₂O）^－1］

控制适当的pH值，由H₃PO₄与Na₂CO₃（或NaOH）反应，可以制得NaH₂PO₄·2H₂O，也可以由Na₂HPO₄与H₃PO₄反应而制得。

2.Na₂HPO₄·12H₂O的性质与制备

Na₂HPO₄·12H₂O为无色透明单斜晶系菱形晶体，在空气中易风化，易溶于水，难溶于乙醇。磷酸氢二钠在水中的溶解度见表5－7。由此表可知，当温度低于30℃时，可得到Na₂HPO₄·12H₂O结晶。100℃以上失去结晶水成为无水物，250℃时脱水生成焦磷酸钠。该化合物广泛用于锅炉软水剂、鞣革、木材、纸张的防火剂、釉药、焊药、油漆颜料以及医药、食品等行业，也是制取焦磷酸钠及其他磷酸盐的原料。

表5－7　磷酸氢二钠在水中的溶解度［g·（100g H₂O）^－1］

Na₂HPO₄·12H₂O可由H₃PO₄与Na₂CO₃（或NaOH）反应，控制适当的pH值而得。

3.（NaPO₃）₆ 的性质与制备

（NaPO₃）₆为无色透明玻璃状或白色粒状晶体，有较强的吸湿性，易溶于水（溶解速度慢），难溶于有机溶剂。在温水、酸或碱溶液中易水解形成正磷酸盐。与一些重金属或碱土金属离子作用生成沉淀，若（NaPO₃）₆过量可形成配合物而溶解。其制备方法一般是以NaH₂PO₄·2H₂O为原料，经过脱水、灼烧，然后急剧冷却而制得。

4.Na₄P₂O₇·10H₂O的性质与制备

Na₄P₂O₇·10H₂O为无色单斜晶系晶体，易溶于水和酸，难溶于醇和氨水。焦磷酸钠在水中的溶解度见表5－8。由此表可知，当温度低于76℃时，可得到Na₄P₂O₇· 10H₂O结晶。加热易脱水成无水物，水溶液煮沸即水解为Na₂HPO₄。碱土金属及铜、银等金属离子与Na₄P₂O₇反应生成沉淀，加入过量Na₄P₂O₇可使其形成配合物而溶解。Na₄P₂O₇与Ag^＋生成Ag₄P₂O₇白色沉淀，而磷酸盐与Ag^＋反应生成Ag₃PO₄黄色沉淀，常以此鉴定和。