สูตรกรดฟอสฟอรัส (H3PO3) คุณสมบัติความเสี่ยงและการใช้ประโยชน์

กรดฟอสฟอรัส, เรียกอีกอย่างว่ากรด orthophosphorous เป็นส่วนผสมทางเคมีของสูตรเอช₃PO₃. เป็นหนึ่งในกรดออกซิเจนหลายแห่งของฟอสฟอรัสและโครงสร้างแสดงในรูปที่ 1 (EMBL-EBI, 2015).

ด้วยสูตรของสารประกอบสามารถเขียนใหม่เป็น HPO (OH)_2. สปีชีส์นี้มีอยู่ในสมดุลกับ tautomer ขนาดเล็ก P (OH)₃ (รูปที่ 2).

คำแนะนำของ IUPAC, 2005 คือหลังเรียกว่ากรดฟอสฟอรัสในขณะที่รูปแบบ dihydroxy เรียกว่ากรดโฟนิก เฉพาะสารประกอบฟอสฟอรัสที่ลดลงเท่านั้นที่ถูกสะกดด้วยการสิ้นสุด "หมี".

กรดฟอสฟรัสติกเป็นกรดจิตัลซึ่งหมายความว่ามันมีความสามารถในการให้โปรตอนสองตัวเท่านั้น นี่เป็นเพราะคนส่วนใหญ่ tautomer คือ H₃PO₃. เมื่อแบบฟอร์มนี้สูญเสียโปรตอนการสั่นพ้องทำให้แอนไอออนที่เกิดขึ้นมีความเสถียรดังแสดงในรูปที่ 3.

P (OH) 3 tautomer (รูปที่ 4) ไม่ได้รับประโยชน์จากการรักษาเสถียรภาพด้วยการสั่นพ้อง สิ่งนี้ทำให้การกำจัดโปรตอนตัวที่สามยากขึ้น (ทำไมฟอสฟอรัสกรดและไม่ใช่ไตรป์ติค?, 2016).

กรดฟอสฟอริก₃PO₃) สร้างเกลือที่เรียกว่าฟอสไฟต์ซึ่งใช้เป็นตัวรีดิวซ์ (Britannica, 1998) เตรียมโดยการละลายเตตราฟอสฟอริกเฮกนอกไซด์ (P₄O₆) ตามสมการ:

P₄O₆ + 6 ชม₂O → 4 HPO (OH)₂

กรดฟอสฟอรัสบริสุทธิ์₃PO₃, เตรียมได้ดีที่สุดโดยการไฮโดรไลซิสของฟอสฟอรัสไตรคลอไรด์ PCl₃.

PCl₃ + 3H₂O → HPO (OH)₂ + 3HCl

วิธีการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นคือความร้อนเพื่อขับไล่ HCl และน้ำที่เหลือระเหยไปจนกระทั่งปรากฏขึ้น ₃PO₃ ผลึกไม่มีสีเมื่อถูกทำให้เย็น กรดยังสามารถได้รับจากการกระทำของน้ำใน PBr₃ หรือ PI₃ (Zumdahl, 2018).

ดัชนี

• 1 คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
• 2 ปฏิกิริยาและอันตราย
  • 2.1 การเกิดปฏิกิริยา
  • 2.2 อันตราย
  • 2.3 การดำเนินการในกรณีที่เกิดความเสียหาย
• 3 ใช้
• 4 อ้างอิง

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

กรดฟอสฟอรัสเป็นผลึก tetrahedral สีขาวหรือเหลืองที่มีกลิ่นเหมือนกระเทียม (ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ, 2017). 

The H₃PO₃ มีน้ำหนักโมเลกุล 82.0 g / mol และความหนาแน่น 1.651 g / ml สารประกอบนี้มีจุดหลอมเหลว 73 ° C และสลายตัวที่อุณหภูมิสูงกว่า 200 ° C กรดฟอสฟอรัสสามารถละลายได้ในน้ำสามารถละลาย 310 กรัมต่อตัวทำละลายนี้ 100 มิลลิลิตร มันยังละลายได้ในเอทานอล.

นอกจากนี้ยังเป็นกรดที่แข็งแกร่งด้วย pKa ระหว่าง 1.3 และ 1.6 (ราชสมาคมเคมี, 2015).

กรดความร้อนจากฟอสฟอรัสประมาณ 200 ° C ทำให้กรดฟอสฟอริกและฟอสฟีนมีค่าไม่เป็นสัดส่วน₃) ฟอสฟีนเป็นก๊าซที่ติดไฟได้เองในอากาศ.

4H₃PO₃ + ความร้อน→ PH₃ + 3H₃PO₄

ปฏิกิริยาและอันตราย

การเกิดปฏิกิริยา

• กรดฟอสฟอรัสไม่ได้เป็นสารประกอบที่เสถียร.
• ดูดซับออกซิเจนจากอากาศเพื่อสร้างกรดฟอสฟอริก.
• ก่อให้เกิดคราบเหลืองในสารละลายที่ติดไฟได้เองเมื่อแห้ง.
• ทำปฏิกิริยากับความร้อนโดยใช้ฐานทางเคมี (ตัวอย่างเช่น: เอมีนและไฮดรอกไซอนินทรีย์) เพื่อสร้างเกลือ.
• ปฏิกิริยาเหล่านี้สามารถสร้างความร้อนจำนวนมากที่เป็นอันตรายในพื้นที่ขนาดเล็ก.
• การละลายในน้ำหรือเจือจางสารละลายเข้มข้นด้วยน้ำเพิ่มเติมสามารถสร้างความร้อนได้อย่างมีนัยสำคัญ.
• ทำปฏิกิริยาเมื่อมีความชื้นกับโลหะที่ใช้งานรวมถึงโลหะโครงสร้างเช่นอลูมิเนียมและเหล็กเพื่อปล่อยไฮโดรเจนซึ่งเป็นก๊าซไวไฟ.
• คุณสามารถเริ่มต้นการรวมตัวของอัลคีนบางชนิดได้ ทำปฏิกิริยากับสารประกอบไซยาไนด์เพื่อปล่อยก๊าซไฮโดรเจนไซยาไนด์.
• สามารถสร้างก๊าซไวไฟและ / หรือก๊าซพิษเมื่อสัมผัสกับ dithiocarbamates, isocyanates, mercaptans, nitrides, nitriles, nitriles, sulfides และสารลดแรง.
• ปฏิกิริยาที่ก่อให้เกิดก๊าซเพิ่มเติมเกิดขึ้นกับซัลไฟต์, ไนไตรต์, ไธโอซัลเฟต (เพื่อให้ H2S และ SO3), dithionites (ให้ SO2) และคาร์บอเนต (ให้ CO2) (กรดฟอสฟอรัส, 2016).

อันตราย

• สารประกอบนี้กัดกรอนดวงตาและผิวหนัง.
• การสัมผัสดวงตาอาจทำให้กระจกตาเสียหายหรือตาบอดได้.
• การสัมผัสกับผิวหนังอาจทำให้เกิดการอักเสบและแผล.
• การสูดดมฝุ่นจะทำให้เกิดการระคายเคืองในทางเดินอาหารหรือทางเดินหายใจโดยมีอาการไหม้แสบและไอ.
• การเปิดรับแสงมากเกินไปอย่างรุนแรงอาจทำให้ปอดถูกทำลาย, ภาวะขาดอากาศหายใจ, การสูญเสียสติหรือการตาย (เอกสารข้อมูลความปลอดภัยของสารกรดฟอสฟอรัส, 2013).

การดำเนินการในกรณีที่เกิดความเสียหาย

• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าบุคลากรทางการแพทย์ตระหนักถึงวัสดุที่เกี่ยวข้องและใช้ความระมัดระวังเพื่อป้องกันตัวเอง.
• ควรเคลื่อนย้ายผู้เสียหายไปยังที่เย็นและโทรติดต่อบริการทางการแพทย์ฉุกเฉิน.
• ควรให้เครื่องช่วยหายใจหากผู้ป่วยไม่หายใจ.
• ไม่ควรใช้วิธีปากต่อปากหากผู้ป่วยกลืนกินหรือสูดดมสาร.
• การช่วยหายใจประดิษฐ์โดยใช้หน้ากากช่วยหายใจที่มีวาล์วทางเดียวหรืออุปกรณ์ทางการแพทย์ระบบทางเดินหายใจที่เหมาะสมอื่น ๆ.
• ควรบริหารออกซิเจนถ้าหายใจลำบาก.
• เสื้อผ้าและรองเท้าที่ปนเปื้อนต้องถูกถอดออกและหุ้มฉนวน.
• ในกรณีที่สัมผัสกับสารให้ล้างผิวหนังหรือตาด้วยน้ำที่ไหลตลอดเวลาอย่างน้อย 20 นาที.
• สำหรับการสัมผัสกับผิวหนังน้อยลงคุณควรหลีกเลี่ยงการแพร่กระจายวัสดุบนผิวหนังที่ไม่ได้รับผลกระทบ.
• ทำให้เหยื่อเงียบและร้อน.
• ผลของการไดรับสัมผัสสาร (การสูดดมการกลืนกินหรือสัมผัสกับผิวหนัง) อาจมีความลาชา.

การใช้งาน

การใช้กรดฟอสฟอรัสที่สำคัญที่สุดคือการผลิตฟอสฟอรัสที่ใช้ในการบำบัดน้ำ กรดฟอสฟอริกยังใช้ในการเตรียมเกลือฟอสฟอรัสเช่นโพแทสเซียมฟอสฟอรัส.

ฟอสฟอรัสแสดงประสิทธิภาพในการควบคุมโรคต่าง ๆ ในพืช.

โดยเฉพาะอย่างยิ่งการรักษาโดยการฉีดลำต้นหรือทางใบที่มีเกลือของกรดฟอสฟอรัสจะถูกระบุในการตอบสนองต่อการติดเชื้อโดยเชื้อโรคพืช phytophthora และ pythium (ผลิตการสลายตัวของราก).

กรดฟอสฟอรัสและฟอสฟอรัสถูกใช้เป็นตัวรีดิวซ์ในการวิเคราะห์ทางเคมี การสังเคราะห์กรดฟีนิลอะซิติกที่สะดวกสบายและปรับขนาดได้ใหม่ผ่านการลดลงของตัวเร่งปฏิกิริยาของกรดแมนเดลิกนั้นขึ้นอยู่กับการสร้างกรดไฮโดรจินิกจากโซเดียมไอโอไดด์ในการกำเนิด สำหรับสิ่งนี้กรดฟอสฟอริกถูกใช้เป็นตัวลดปริมาณสารสัมพันธ์ (Jacqueline E. Milne, 2011).

ใช้เป็นส่วนผสมสำหรับการผลิตสารเติมแต่งที่ใช้ในอุตสาหกรรมโพลีไวนิลคลอไรด์ (กรดฟอสฟอรัส (CAS RN 10294-56-1), 2017) นอกจากนี้ยังใช้กรดเอสเทอร์ฟอสฟอรัสในปฏิกิริยาต่าง ๆ ของการสังเคราะห์สารอินทรีย์ (Blazewska, 2009).

การอ้างอิง

1. Blazewska, K. (2009) วิทยาศาสตร์การสังเคราะห์: วิธี Houben-Weyl ของการเปลี่ยนแปลงระดับโมเลกุลปีที่ 42. นิวยอร์ก: Thieme.
2. (1998, 20 กรกฎาคม) กรดฟอสฟอรัส (H3PO3) สืบค้นจากEncyclopædia Britannica: britannica.com.
3. EMBL-EBI (2015, 20 กรกฎาคม) กรดฟอสโฟนิก กู้คืนจาก ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
4. Jacqueline E. Milne, T. S. (2011) การลดลงของไอโอไดด์ - ตัวเร่งปฏิกิริยา: การพัฒนาการสังเคราะห์กรดฟีนิลอะซิติก องค์กร เคม. 76, 9519-9524 organic-chemistry.org.
5. เอกสารข้อมูลความปลอดภัยของสารกรดฟอสฟอรัส (2013, 21 พฤษภาคม) สืบค้นจาก sciencelab: sciencelab.com.
6. ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ. (2017, 11 มีนาคม) PubChem ฐานข้อมูลแบบผสม; CID = 107909 เรียกดูจาก PubChem: ncbi.nlm.nih.gov.
7. กรดฟอสฟอรัส (CAS RN 10294-56-1) (2017, 15 มีนาคม) กู้คืนจาก gov.uk/trade-tariff:gov.uk.
8. กรดฟอสฟอรัส (2016) สืบค้นจาก cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
9. ราชสมาคมเคมี (2015) กรดฟอสฟอรัส สืบค้นจาก chemspider: chemspider.com.
10. เหตุใดจึงต้องใช้กรดฟอสฟอรัสและไม่ได้เป็นไตรปริค (2016, 11 มีนาคม) ดึงมาจากวิชาเคมีกองแลกเปลี่ยน.
11. Zumdahl, S. S. (2018, 15 สิงหาคม) Oxyacid กู้คืนจาก britannica.com.