Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики
http://chemistry-chemists.com/forum/

Фосфор и его аллотропные модификации
http://chemistry-chemists.com/forum/viewtopic.php?f=1&t=610		 Page 10 of 24
Author:  Volodymyr [ 01 Jan 2011 20:03 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
RipNik wrote:
А как очистить белый фосфор, так называемый «желтый фосфор».

Если требуется очень хорошая чистота - перегонка в вакууме или в инертной атмосфере (как на фотографиях Ивана Николаевича), причем белый фосфор следует беречь от попадания света (иначе он превращается в красный).
Author:  RipNik [ 02 Jan 2011 19:43 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
Иван Николаевич, Vladimir, большое спасибо.
Author:  герман [ 22 Feb 2011 07:52 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
Здравствуйте! Хочу провести опыт по получению фосфина(который есть в видео архиве журнала), но не хочу тратить белый фосфор, ведь можно получить фосфин и фосфидов например: 2AlP + 6H2O = 2PH3 + 2AL(OH)3 так ли это? Если да, то мне останется получить только AlP, для этого я могу смешать кр. фосфор с порошком алюминия и поджечь? или для этой реакции надо будет соблюдать особые условия? какие?
Author:  Volodymyr [ 22 Feb 2011 08:00 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
герман wrote:
Здравствуйте! Хочу провести опыт по получению фосфина(который есть в видео архиве журнала), но не хочу тратить белый фосфор, ведь можно получить фосфин и фосфидов например: 2AlP + 6H2O = 2PH3 + 2AL(OH)3 так ли это? Если да, то мне останется получить только AlP, для этого я могу смешать кр. фосфор с порошком алюминия и поджечь? или для этой реакции надо будет соблюдать особые условия? какие?

Если вместо алюминия взять кальций - так делать можно.
В случае алюминия боюсь, что реакцию нужно проводить в запаянной кварцевой ампуле, а полученный фосфид алюминия совсем не обязательно будет реагировать с водой.
(Вспомните, что карбиды кальция CaC2 и алюминия Al4C3 реагируют с водой, а карбид железа Fe3C [цементит] - нет).
Author:  герман [ 22 Feb 2011 08:03 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
Vladimir wrote:
герман wrote:
Здравствуйте! Хочу провести опыт по получению фосфина(который есть в видео архиве журнала), но не хочу тратить белый фосфор, ведь можно получить фосфин и фосфидов например: 2AlP + 6H2O = 2PH3 + 2AL(OH)3 так ли это? Если да, то мне останется получить только AlP, для этого я могу смешать кр. фосфор с порошком алюминия и поджечь? или для этой реакции надо будет соблюдать особые условия? какие?

Если вместо алюминия взять кальций - так делать можно.
В случае алюминия боюсь, что реакцию нужно проводить в запаянной кварцевой ампуле, а полученный фосфид алюминия совсем не обязательно будет реагировать с водой.
(Вспомните, что карбиды кальция CaC2 и алюминия Al4C3 реагируют с водой, а карбид железа Fe3C [цементит] - нет).

Да, легким путем пойти не удалось, пойдем по проверенному :). Спасибо!
Author:  Иван Николаевич [ 24 Mar 2011 16:59 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
Вот как описывает известный опыт получения фосфина старинный учебник неорганической химии Рихтера. (1902 г.)
Attachment:
Титульный лист.JPG
Титульный лист.JPG [ 427.04 KiB | Viewed 15467 times ]

Attachment:
1.JPG
1.JPG [ 216.03 KiB | Viewed 15467 times ]

Attachment:
2.JPG
2.JPG [ 540.14 KiB | Viewed 15467 times ]

Прошу прощения, за смазанные фото.
Author:  герман [ 24 Mar 2011 17:29 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
спасибо! этот вариант намного проще чем с эфиром и бензином!
Author:  Volodymyr [ 24 Mar 2011 17:34 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
У меня, кстати, стояла колбочка с водой, на дне которой были остатки белого фосфора. Примерно через месяц фосфор полностью перешел в красный.
Author:  Моня Квасов [ 14 Apr 2011 08:27 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
Хочу сообщить о неудачном опыте получения фосфора алюминотермией.
Попытка получить каплю фосфора закончилась сильным взрывом. :ai: Грохнуло так, что у меня несколько минут звенело в ушах, :be: а стеклянную трубку со смесью разорвало в крошку несколько миллиметров размером и разбросало по всему помещению. Самый большой кусок, что я нашел, был размером около сантиметра. Я так и не понял, что собственно рвануло: сама смесь или пары фосфора.

Поясню ход опыта.
Идея состояла в том, чтобы получить фосфор из о-фосфорной кислоты алюмотермией с минимальным количеством вспомогательных веществ и операций. Уравнения реакции предполагаемого процесса следующие.

2Al + 2H3PO4 = 2AlPO4 + 3H2

На данном этапе получается фосфат алюминия, причем так, что сразу образуется готовая, очень тесная смесь мелкодисперсных частиц алюминия и фосфата алюминия для проведения алюмотермии:

5Al + 3AlPO4 = 3P + 4Al2O3

Или суммарно уравнение процесса будет выглядеть так: 16Al + 6H3PO4 = 6P + 8Al2O3 + 9H2

Смесь я готовил следующим образом.
Взял 7г 85%-ой ортофосфорной кислоты и развел этиловым спиртом в пять раз по объему. В другой стаканчик отмерил 4,5г алюминиевой пудры. Пудру на кончике ножа внес в спиртовой раствор кислоты и смешал. Где-то с пол минуты не было ни каких изменений, а потом началась бурная реакции с выделением водорода. Смесь разогрелась и я охладил стаканчик в миске с холодной водой. По затухании реакции я внес следующую малую порцию пудры. По мере израсходования кислоты реакция становилась все менее энергичной и в некоторый момент появилась возможность внести сразу весь остаток алюминия без опасения в чрезмерно бурном взаимодействии.
Смесь получилась в виде вспучивающийся кашицы, которую я вывалил на полиэтиленовую крышку, раскатал тонким слоем и оставил на сутки для «созревания» и высыхания.
Я использовал спирт для разведения кислоты, потому что алюминиевая пудра плохо смачивается водными растворами, - её зажиривают защитной смазкой при изготовлении.
Готовая смесь получилась в виде хрупкой массы, легко растирающийся в порошок серо-серебристого цвета.
Изначально я предполагал, что алюмотермическая реакция может пойти очень энергично и поэтому провел предварительное «сжигание» в, так сказать, открытом пространстве. Выломал из массы продолговатые кусочки 1,5-2 см длиной и пинцетом вносил их в пламя газовой горелки. Кусочки загорались только после значительного нагревания и сгорали со скоростью примерно так, как горит масса спичечных головок. Иногда образовывалась облако паров, которые сгорали небольшим шаром над горелкой. Вызвать бурную вспышку, какая получается при горении смесей алюминиевой пудры с сильными окислителями у меня не вышло. Отсюда я сделал вывод, что реакция должна пойти довольно спокойно.
Опыт решил провести в точно такой же трубке (стекло пирекс):

Image

Выдул шарик и согнул все точно так; размеры тоже такие. В шарик влезло точно 0,5г смеси (взвесил трубку до и после наполнения). По расчетам должно было получится около капли фосфора (менее ~0,1г).
Выходное отверстие трубки заткнул кусочком ваты, трубку зажал в штативную лапку и внес шарик в пламя газовой горелки.
В отогнутом колене появились капли водяного конденсата, которые стекли и впитались в вату, затем пошел белый пар и я почувствовал «фосфорный» запах, нижняя часть шарика начала отсвечивать тамнокрасным и вдруг…
… Яркой вспышки не было и дыма получилось на редкость мало. Взрывная волна ударила по ушам, лапку вывернуло, а трубка со всем содержимым исчезла полностью!
В последствии я нашел некоторые мелкие кусочки рыжего цвета по всюду в помещении, самый крупный - сантиметровый, был покрыт изнутри налетом рыже-красным с белесым. Судя по характеру разрыва трубки ударная волна возникла по всему её внутреннему объему. Это наводит меня на мысль, что могли рвануть пары фосфора.
А вообще, пока я в тупике, развязка эксперимента для меня неожиданна. :(
Author:  Volodymyr [ 14 Apr 2011 14:28 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
Могу сказать только две (малосущественные) вещи.
При реакции алюминия и фосфорной кислоты образуется преимущественно не AlPO4, а смесь кислых фосфатов.
Спирт сильно понижает растворимость фосфатов.

Пока что у меня только одна версия возможной причины взрыва - реакция кислых фосфатов алюминия с самим алюминием.
У паров фосфора нет причин взрываться при отсутствии окислителя.
Author:  SKLYANKA [ 14 Apr 2011 18:56 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
Quote:
2Al + 2H3PO4 = 2AlPO4 + 3H2


у вас выделяется достаточно много Н2 (9 моль), так что он мог вполне рвануть. К тому же, сосуд с выделяющимся Н2 нельзя нагревать на газу. Радуйтесь что калекой не лстались. Делайте выводы.
Author:  Иван Николаевич [ 14 Apr 2011 19:34 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
Выделяющийся водород просто бы горел, выходя из трубки.( как и пары фосфора). При таком малом объёме трубки он моментально вытеснил воздух. Причина взрыва не в гремучем газе. (раз уж "взорвалась" трубка.)
Author:  Volodymyr [ 14 Apr 2011 19:42 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
SKLYANKA wrote:
Quote:
2Al + 2H3PO4 = 2AlPO4 + 3H2


у вас выделяется достаточно много Н2 (9 моль), так что он мог вполне рвануть. К тому же, сосуд с выделяющимся Н2 нельзя нагревать на газу. Радуйтесь что калекой не лстались. Делайте выводы.

Перед тем, как дать категоричную рекомендацию, не лишне прочитать сообщение полностью.
Author:  Иван Николаевич [ 14 Apr 2011 20:02 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
Моня Квасов, попробуйте воспользоваться проверенной методикой алюмотермии метафосфата натрия или калия, приводимой Рипаном и Четяну. Алюминиевую пудру использовать не нужно, нужны опилки. Нужен мелкий песок, который придётся готовить просеиванием. У меня даже однажды возникала мысль разбить старые песочные часы :aq: (их много на работе), песок там идеальный. Погрейте в железной посуде, вроде "реторты". Например, предварительный опыт можно сделать с сифонным баллончиком с трубкой-отводом, соединённой с сосудом-приёмником. Если же в распоряжении есть сварочный аппарат, это всё упрощает. :) Если получится, можно увеличить масштабы.
Author:  Volodymyr [ 15 Apr 2011 02:54 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
Обнаружил, что одна из страниц, на которой были описаны эксперименты с фосфором оказалась недоступна:
http://chemistry-chemists.com/Video1/Ph ... ite-d.html
Свечение и воспламенение белого фосфора
Image

Вместо нее была дважды подряд ссылка на страницу по получению белого фосфора.
На странице
http://chemistry-chemists.com/Video/Cu-NH4NO3.html
слетели картинки и ссылка на видео.

Обидно :( , но за всем уследить невозможно.

Если вы заметите "битые" или неправильные ссылки (написано одно, а открывается совсем другая страница), "слетевшие" картинки и ссылки на видео - большая просьба сообщать на форуме или писать в ящик журнала.
Author:  Моня Квасов [ 16 Apr 2011 07:18 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
Vladimir wrote:
При реакции алюминия и фосфорной кислоты образуется преимущественно не AlPO4, а смесь кислых фосфатов.
Спирт сильно понижает растворимость фосфатов.

Конечно, уравнения упрощенно выражают суть процессов. Я написал их для общего представления химических превращений и для расчета количеств реагентов.
Для фосфатов алюминия в моем опыте не требуется растворимая в реагентной жидкости форма; достаточно тесного и однородного смешения избыточного алюминия и фосфорных соединений.

Vladimir wrote:
Пока что у меня только одна версия возможной причины взрыва - реакция кислых фосфатов алюминия с самим алюминием. У паров фосфора нет причин взрываться при отсутствии окислителя.

Тоже так думаю.
Вначале нагревания смеси выделились пары воды, видимо это адсорбированная вода и вода от разложения кислых фосфатов.
Хотя, замечу важную деталь. Взрывная реакция началась только после сильного нагрева (темно-красное каление), где-то в районе температуры плавления алюминия. Сколько осталось кислых фосфатов? Вполне возможно, что всего ничего.
И еще. После, я провел небольшое изучение как реагирует смесь на нагревание. Примерно грамма три заворачивал в несколько слоев алюминиевой фольги, плотно обжимал, чтобы не было воздуха, и клал на раскаленную спираль электроплитки. Фольга начинала плавится и только после такого нагревания смесь с шипящим хлопком сгорала. Полурасплавленную фольгу раскрывало, внутри были шарики шлака, а на холодных частях плитки осаждался оранжево-красный налет (кстати, что это может быть?). Несколько раз провел этот опыт с разными количествами смеси (от 0,7г до 5г) и ни разу не было взрыва.
Поджечь кусок смеси (без оболочки) спичкой у меня не получилась. Смесь зажглась только от горящей стружки магния и быстро, но спокойно сгорела ярким белым пламенем.

SKLYANKA wrote:
у вас выделяется достаточно много Н2 (9 моль), так что он мог вполне рвануть. К тому же, сосуд с выделяющимся Н2 нельзя нагревать на газу.

Водород кислоты, о котором вы говорите, к моему варианту алюмотермии относится не больше, чем стоп-сигнал к зайцу. К моменту прокаливания он давно улетел и был далеко-далеко в иных краях.

Иван Николаевич wrote:
Моня Квасов, попробуйте воспользоваться проверенной методикой алюмотермии метафосфата натрия или калия, приводимой Рипаном и Четяну. Алюминиевую пудру использовать не нужно, нужны опилки. Нужен мелкий песок, который придётся готовить просеиванием.

Да, пудра имеет слишком маленькие частицы (~5-15мкм) и от этого склонна к бешеным взаимодействиям.
Вместо песка, может подойдет прокаленный силикагель или осадить кремневую кислоту из жидкого стекла, отмыть её, а затем прокалить.
И вопрос. Почему в этой методике применяется мета-, а не ортофосфат натрия? У меня есть технический (для моющих растворов) тринатрийфосфат, - отпадет необходимость в получении исходного компонента……
Author:  Volodymyr [ 16 Apr 2011 12:13 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
Моня Квасов wrote:
И вопрос. Почему в этой методике применяется мета-, а не ортофосфат натрия? У меня есть технический (для моющих растворов) тринатрийфосфат, - отпадет необходимость в получении исходного компонента……

Больше P2O5 на моль Na2O, кроме того метафосфат более легкоплавкий.
Quote:
...а на холодных частях плитки осаждался оранжево-красный налет (кстати, что это может быть?).

Примеси железа?
Author:  Моня Квасов [ 17 Apr 2011 00:36 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
Кислота «Ч». Тогда в пудре?
Рыхлая горка пудры без добавок сгорает на воздухе, оставляя белый шлак. Примесь окислов железа должна была бы подкрашивать его.
Оксиды фосфора бесцветны. Может фосфид алюминия, но по справочнику он желтовато-серый.
Author:  Volodymyr [ 17 Apr 2011 00:39 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
Фосфид алюминия - вполне возможно.
Фосфорная кислота нередко содержит железо.
Author:  antabu [ 17 Apr 2011 09:34 ]
Post subject:  Re: Фосфор и его аллотропные модификации
Vladimir wrote:
Фосфорная кислота нередко содержит железо.
В отличие от соляной, его не видно, даже если его много.
Page 10 of 24 All times are UTC [ DST ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/