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赤リン粉末紫赤色またはわずかに茶色の非晶質の粉末で、一部に金属光沢があり、無臭で毒性はありません。-リンは黄リンと赤リンに分けられます。黄リン (白リンとも呼ばれます) は、全リン系農薬の中間体を調製するための出発原料として農薬の製造に使用されます。硫黄と反応して五硫化リンが得られ、塩素と反応して三塩化リンが得られ、一連の他のリン含有中間体が得られます。赤リンの密度は2.34g/cm3です。加熱すると昇華しますが、4300KPaの圧力で590度まで加熱すると溶けます。昇華する際には熱を吸収する必要があります。昇華は固体の蒸気圧と外部圧力の相対的な大きさに関係しているため、真空昇華とも呼ばれ、外部圧力を下げると昇華温度を下げることができます。常圧では昇華できない物質、または昇華が非常に遅い物質も、真空昇華を使用すると昇華できます。
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次亜リン酸 CAS 6303-21-5 |
ヨウ素球 CAS 12190-71-5 |
赤リン CAS 7723-14-0 |
真空昇華により、昇華プロセス中の高温による昇華物の分解や酸化を防ぐこともできます。マグネシウム、サマリウム、三塩化チタン、安息香酸、サッカリンなどはすべてこの方法で精製できます。白リンに比べて発火点が高く、自然発火しにくいです。水、二酸化炭素に難溶、エーテル、アミン等に不溶、無水エタノールに難溶。赤リンは、半導体化合物の調製や半導体材料のドーパントとして使用できます。難燃性ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル、ナイロン、ポリカーボネート、ポリオキシメチレン、エポキシ樹脂、不飽和樹脂、ゴム、繊維などに使用できます。
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化学式 |
C4H12O7Pb |
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正確な質量 |
380 |
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分子量 |
379 |
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m/z |
380 (100.0%), 378 (46.0%), 379 (42.2%), 381 (4.3%), 376 (2.7%), 379 (2.0%), 380 (1.8%), 382 (1.4%) |
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元素分析 |
C、12.67; H、3.19; O、29.52;鉛、54.62 |
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1. マッチや殺虫剤の製造、有機合成に使用されます。
2. 赤リン粉末黄燐と燐赤粉に分けられます。農薬の製造には、白リンとも呼ばれる黄リンが使用されます。これは、リンを含むすべての農薬中間体を調製するための出発物質です。硫黄と反応すると五硫化リンが得られ、塩素と反応すると三塩化リンが得られます。また、黄リンは主にリン酸の製造に使用され、少量が赤リンや五酸化リンの製造に使用されます。軍事用途では、燃焼爆弾、信号爆弾などの製造にも使用されています。 製薬業界におけるリン酸鉄合金や有機原料などの産業は課題に直面しています。
3. 半導体化合物の調製および半導体材料のドーパントとして使用されます。難燃性ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル、ナイロン、ポリカーボネート、ポリホルムアルデヒド、エポキシ樹脂、不飽和樹脂、ゴム、繊維製品などに使用できます。ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、フェノール樹脂などの酸素-含有ポリマーの難燃性は特に効果的です。他のリン系難燃剤と比較して、同じ品質の赤リンはより多くのリン酸を生成します。
リン酸は難燃性材料の表面を覆い、材料表面の脱水と炭化を促進して液体膜と炭素層を形成します。これにより、外部の酸素揮発性可燃物と熱を内部のポリマー マトリックスから分離して燃焼を中断できます。{0}同じ難燃剤の要件を満たすために使用される赤リンの量が少量であり、融点が高く溶解性が低いため、赤リンで難燃化されたポリマーの特定の物理的特性は、一般的な難燃剤で製造された同様のポリマーの物理的特性よりも優れています。-赤リンとハロゲン系難燃剤の組み合わせにより、難燃効率が向上します。
4. 花火を作るために使用されます。また、リン化アルミニウム、五酸化リン、三塩化リン等は有機リン系農薬の原料となります。冶金産業は、リン青銅シートの製造や、軽金属や医薬品の脱酸に使用されています。
5. 生産電子産業
赤リン粉末電池用の正極材料、蛍光粉、発光材料、電子ペーパー、エレクトロクロミック材料などの電子材料の製造に使用できます。これらの材料は、フラットパネルテレビ、コンピュータ、携帯電話などの電子製品に広く使用されています。
6. 化学工業
リン赤は、耐火材料、無機化学薬品、農薬、医薬中間体などの製造に使用できます。中でも、耐火材料と無機化学薬品は重要な応用分野です。赤リンの酸化還元反応により、脂肪酸メチルエステルが共役ジエノンに変換され、その結果、ポリカーボネートやポリスチレンなどの高純度の芳香族ポリマー-が生成されます。
7. 兵器産業
赤リンの化学的特性により、自己発火発煙弾、焼夷弾、ロケット燃料などの製造など軍事産業で広く使用されています。同時に、事故の発生を防ぐために加工中に厳格な安全対策を講じる必要があります。
8. 建材産業
赤リンは、耐火性能を向上させるために建材の添加剤としても使用できます。赤リンをコンクリートに混ぜることで耐火性を高め、火災事故の発生を防ぐことができます。
9. 農業
赤リンは植物の成長に重要な影響を与えます。植物のATP（アデノシン三リン酸）の構成成分の一つで、植物の代謝促進に効果があります。同時に、赤リンは農薬の原料としても使用され、病気、害虫、雑草などに対して優れた防除効果を発揮します。
赤リン粉赤リン (Phosphourus) とも呼ばれ、黄リンよりも安定しており、暗闇でも燐光を発しません。赤リンは、290 度の高温でのみ他の物質と相互作用できます。 Cを留去すると黄リンになります。空気中では自然発火しません。約200度に加熱すると発火し、燃焼して五酸化リンが生成します。また、塩素ガス中で加熱し、KClO に遭遇すると燃焼します。 、KMnO。過酸化物およびその他の酸化剤は爆発性があります。したがって、この物質を実験室で合成する場合は、周囲の環境と安全性に特別な注意を払う必要があります。赤リンペアの実験室合成方法はいくつかありますが、これらは参照のみを目的としています。
方法1：直接蒸留法
99%工業用リン5kgを10L蒸留フラスコに入れ、砂浴に移し、精留塔を設置し、冷却管を接続し、密閉型電気炉で加熱し、調整変圧器を用いて温度を制御し昇温する。ゆっくりしてください。リンがすべて溶けて液体になったら、温度を300度に上げて蒸留を開始します。操作はドラフト内で行う必要があります。まず、次の原料として初留液 200 mL を別途仕込みます。中間生成物（半製品）としての中間留出物 4 kg;残りの液体 800 mL。 、原料として使用できますが、再利用できるのは 3 回までです。そうしないと、製品の品質に影響します。以上の操作が１回目の蒸留である。
同じ操作を正確に 1 回繰り返して、上で得られた半製品 4 kg を蒸留します。-。 2 回の蒸留後、約 3 kg のリンが得られます。化学分析および機器分析の後、純度は 99.999% に達しました。白リンの保管および保管は赤リンほど安全ではないため、白リンを赤リンに変換する必要があります。操作方法は以下の通りです。
高純度のリン 3 kg を硬質ガラス管に入れ、管状電気炉に移し、窒素下で加熱し、温度を 300-350 ℃に制御し、数時間保持した後、冷却して高純度の赤リンを得る。-
方法２：三塩化リン還元法
三塩化ヒ素と三塩化リンは蒸気圧が近いため、分離時には適切な分離条件や蒸留装置を選択する必要があります。使用されるバランサーは、直径. 20 mmの充填蒸留塔またはガラス蒸留塔で、充填物は直径3-4 mmのガラス球で、充填高さは750 mmです。分別ヘッドはタイミングリレーを使用して電磁スイッチの開閉を制御します。充填層上部の蒸留出口には流量測定装置が装備されています。蒸留塔は真空ジャケットで断熱されており、ジャケットの内壁には銀メッキが施されています。蒸留塔の底部にある蒸留フラスコは容量 1000 mL で、電気炉で加熱されます。
三塩化リンの蒸留と精製は、原料として分析的に純粋な試薬を使用し、上記の充填蒸留塔で行われます。{0}留出物は 3 つの部分に分けて収集されます。 PCIによると。 AsCl.システムの実際の分離能力と原料中の不純物含有量に応じて、次の比率が選択されます。
最初の部分は全留出物の 15% を占めます。
2 番目の部分は全留出物の 60% を占めます。
第三部分に残る残留液体は、全留出物の 25% です。蒸留速度は０．１７・ｍＬ／分である。還流比は1対28です。
蒸留ごとに、750 mL の供給液を蒸留ボトルに加え、沸騰するまで加熱し、加熱電流を減らして最大還流流量を維持し、2 時間完全に還流した後、指定の速度で蒸留を開始します。必要に応じて、最初に得られた三塩化リンを再度精留する。
三塩化リンの水素還元は、垂直に置かれた透明な石英管中で行われます。石英管の直径は25mmで、外側を抵抗炉で加熱します。暖房は上部と下部に分かれており、それぞれの長さは 350 mm です。シリンダー内の水素はピロ没食子酸-白金アスベスト (400 度)-固体水酸化カリウムによって精製されます。精製された水素は 2 つの方法で流量計を通って反応管に入ります。1 つは三塩化リンの保管容器に通じ、三塩化リンのガスを反応管に運びます。もう一方の方法は反応チューブに直接入ります。運転開始前に水素を導入して系内の空気をパージした後、反応管を所定温度まで加熱し、三塩化リンと水素の混合ガスを導入する。反応排ガスはバブラーを通して排出されます。生成されたリンは管壁に沿ってコレクタ内に滴下し、排ガスがコレクタを通過する際に未凝縮のリン蒸気の一部が凝縮します。リンが管壁に沿って滴下すると、反応管の末端で少量が赤リンとなって管壁に付着します。
還元は一次蒸留の二番目の部分で、400度（上部と下部がともに400度）、600度（上部と下部がともに600度）、800度（上部が800度、下部が500度）で行われます。水素還元を行います。 400 度では、反応が進行していることが観察できますが、速度は非常に遅く、反応管の端には沈殿物の薄い層だけが沈殿しています。 600 度では、反応速度はまだ比較的遅く、生成物はあまり得られません。 800 度、H./PCI の場合。分子比が３．５の場合、リンの析出速度は３～４ｇ／ｈとなる。回収率は95％です。
保管を容易にするため、または使用のニーズを満たすために、得られた白リンを赤リンに変換することができます。白リンを別のガラス管に移し、真空下で密封し、徐々に300〜350度に加熱する限り、完全に次のように変換されます。赤リン粉1週間くらいで。
1. 赤リン粉 VS白リン粉
赤
- 赤または暗赤色を呈する粉末状の物質。
- 安定性に優れ、自然発火しにくい。
- 融点は590度と比較的高いです。
- 発火点が比較的高く、着火しにくい。
白
- 室温では、ニンニク臭のある黄白色の固体として現れます。
- これはリン族の中で最も活性な分子であり、非常に強力な自然発火性を持ち、発火点はわずか 40 度です。
- 燃焼温度は非常に高く、通常は 2500 度から 3000 度の間です。
2.化学的性質
赤
- 水、二酸化炭素に難溶、エーテル、アンモニア等に不溶、無水エタノールに難溶。
- 空気中では安定ですが、400度に加熱すると激しく燃焼し、五酸化リンを発生します。
- ハロゲン、金属酸化物など、多くの元素や化合物と化学反応を起こす可能性があります。
白
- 酸素と接触すると自然発火し、30 度から 40 度の範囲で明るい炎を生成します。
- 燃焼プロセス中に酸化リンの蒸気が生成され、空気中の水蒸気と結合して濃い白煙が形成されます。
- 生成されたリン酸とピロリン酸は皮膚を腐食する可能性があり、特にピロリン酸は組織の火傷や潰瘍を引き起こす可能性があります。
3.目的
赤
- 主にマッチ、難燃剤、化学試薬などの製造に使用されます。
- リン化アルミニウム、リン化亜鉛などの農薬製造に使用されます。
- 有機合成の原料や触媒として使用されます。
白
- 可燃性があるため、白リン弾の製造など軍事目的に使用される（ただし、白リン弾の使用には国際条約が適用されることに注意が必要）。
- 研究室では、白リンは化学反応や他のリン化合物の調製にもよく使用されます。
4.安全性
赤
- 比較的安定しており、自然発火しにくいですが、高温や摩擦条件下では発火する可能性があります。
- 保管や輸送の際は、防火、湿気防止に注意してください。
白
- 自然発火しやすいため、保管および輸送の際には特別な注意が必要です。
- 人体と接触すると皮膚腐食や火傷を引き起こす可能性があり、燃焼によって発生する煙を吸入すると呼吸器系に炎症や損傷を引き起こす可能性があります。
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