लाल फॉस्फोरस पाउडर CAS 7723-14-0

लाल फास्फोरस पाउडर, एक बैंगनी लाल या थोड़ा भूरा अनाकार पाउडर जिसके कुछ हिस्सों पर धात्विक चमक होती है, गंधहीन और गैर विषैला। फास्फोरस को पीले फास्फोरस और लाल फास्फोरस में विभाजित किया जा सकता है। पीले फास्फोरस (जिसे सफेद फास्फोरस के रूप में भी जाना जाता है) का उपयोग कीटनाशक उत्पादन में संपूर्ण फास्फोरस कीटनाशकों के लिए मध्यवर्ती तैयारी के लिए प्रारंभिक सामग्री के रूप में किया जाता है। यह फॉस्फोरस पेंटासल्फाइड प्राप्त करने के लिए सल्फर के साथ प्रतिक्रिया करता है, फॉस्फोरस ट्राइक्लोराइड प्राप्त करने के लिए क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करता है, और इस प्रकार अन्य फॉस्फोरस युक्त मध्यवर्ती पदार्थों की एक श्रृंखला प्राप्त करता है। लाल फास्फोरस का घनत्व 2.34g/cm3 है। गर्म करने पर यह उर्ध्वपातित हो जाता है, लेकिन 4300KPa के दबाव में 590 डिग्री तक गर्म करने पर पिघल सकता है। उर्ध्वपातन करते समय, ऊष्मा को अवशोषित किया जाना चाहिए। इसे वैक्यूम उर्ध्वपातन के रूप में भी जाना जाता है, क्योंकि उर्ध्वपातन ठोस वाष्प दबाव और बाहरी दबाव के सापेक्ष परिमाण से संबंधित है, बाहरी दबाव को कम करने से उर्ध्वपातन तापमान कम हो सकता है। वे पदार्थ जो सामान्य दबाव में बहुत धीरे-धीरे उर्ध्वपातित या उर्ध्वपातित नहीं हो सकते, उन्हें वैक्यूम ऊर्ध्वपातन का उपयोग करके ऊर्ध्वपातित किया जा सकता है। वैक्यूम उर्ध्वपातन उच्च तापमान के कारण उर्ध्वपातित पदार्थ को विघटित होने या उर्ध्वपातन प्रक्रिया के दौरान ऑक्सीकरण होने से भी रोक सकता है। मैग्नीशियम, समैरियम, टाइटेनियम ट्राइक्लोराइड, बेंजोइक एसिड, सैकरिन, आदि सभी को इस विधि का उपयोग करके शुद्ध किया जा सकता है। सफेद फास्फोरस की तुलना में, इसका ज्वलन बिंदु अधिक होता है और सहज दहन की संभावना कम होती है। पानी और कार्बन डाइऑक्साइड में घुलना मुश्किल, ईथर, अमीन आदि में अघुलनशील, निर्जल इथेनॉल में थोड़ा घुलनशील। लाल फास्फोरस का उपयोग अर्धचालक यौगिकों को तैयार करने और अर्धचालक सामग्रियों में डोपेंट के रूप में किया जा सकता है। ज्वाला मंदक पॉलीओलेफ़िन, पॉलीस्टाइरीन, पॉलिएस्टर, नायलॉन, पॉली कार्बोनेट, पॉलीऑक्सीमेथिलीन, एपॉक्सी राल, असंतृप्त राल, रबर, कपड़ा, आदि के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

लाल फास्फोरस का उपयोग

1. माचिस और कीटनाशकों के निर्माण के साथ-साथ कार्बनिक संश्लेषण में भी उपयोग किया जाता है।

2 फास्फोरस को पीले फास्फोरस और फास्फोरस लाल पाउडर में विभाजित किया गया है। कीटनाशकों के उत्पादन में पीले फास्फोरस का उपयोग किया जाता है, जिसे सफेद फास्फोरस भी कहा जाता है। यह सभी फास्फोरस युक्त कीटनाशक मध्यवर्ती की तैयारी के लिए प्रारंभिक सामग्री है। यह फॉस्फोरस पेंटासल्फाइड प्राप्त करने के लिए सल्फर के साथ प्रतिक्रिया करता है, और फॉस्फोरस ट्राइक्लोराइड प्राप्त करने के लिए क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करता है। इसके अलावा, पीले फास्फोरस का उपयोग मुख्य रूप से फॉस्फोरिक एसिड के उत्पादन के लिए किया जाता है, और थोड़ी मात्रा का उपयोग लाल फास्फोरस और फास्फोरस पेंटोक्साइड के उत्पादन के लिए किया जाता है। सैन्य उपयोग में, इसका उपयोग दहन बम, सिग्नल बम आदि के उत्पादन के लिए भी किया जाता है। फार्मास्युटिकल उद्योग में फेरोफॉस्फेट मिश्र धातु और कार्बनिक कच्चे माल जैसे उद्योगों को चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है।

3. अर्धचालक यौगिकों को तैयार करने और अर्धचालक सामग्रियों के लिए डोपेंट के रूप में उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग ज्वाला मंदक पॉलीओलेफ़िन, पॉलीस्टाइन, पॉलिएस्टर, नायलॉन, पॉली कार्बोनेट, पॉलीफॉर्मल्डिहाइड, एपॉक्सी राल, असंतृप्त राल, रबड़, कपड़ा इत्यादि के लिए किया जा सकता है। पॉलीथीन टेरेफ्थेलेट, पॉली कार्बोनेट और फेनोलिक राल जैसे ऑक्सीजन युक्त पॉलिमर की लौ मंदता है विशेष रूप से प्रभावी. अन्य फॉस्फोरस आधारित ज्वाला मंदक की तुलना में, समान गुणवत्ता का लाल फॉस्फोरस अधिक फॉस्फोरिक एसिड का उत्पादन कर सकता है। फॉस्फोरिक एसिड ज्वाला-मंदक सामग्री की सतह को कवर कर सकता है और सामग्री की सतह पर निर्जलीकरण और कार्बोनाइजेशन को तेज कर सकता है, एक तरल फिल्म और कार्बन परत बना सकता है जो बाहरी ऑक्सीजन वाष्पशील दहनशील पदार्थों और आंतरिक पॉलिमर मैट्रिक्स से गर्मी को अलग कर सकता है और दहन को बाधित कर सकता है। समान ज्वाला मंदक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उपयोग की जाने वाली लाल फास्फोरस की कम मात्रा के साथ-साथ इसके उच्च पिघलने बिंदु और खराब घुलनशीलता के कारण, लाल फास्फोरस के साथ लौ मंद पॉलिमर के कुछ भौतिक गुण सामान्य लौ से बने समान पॉलिमर की तुलना में बेहतर होते हैं। मंदक। लाल फास्फोरस और हैलोजनयुक्त ज्वाला मंदक का संयोजन ज्वाला मंदक दक्षता में सुधार कर सकता है

4. आतिशबाजी बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। और एल्यूमीनियम फॉस्फाइड, फॉस्फोरस पेंटोक्साइड, फॉस्फोरस ट्राइक्लोराइड, आदि कार्बनिक फॉस्फोरस कीटनाशकों के उत्पादन के लिए कच्चे माल हैं। धातुकर्म उद्योग का उपयोग फॉस्फोरस कांस्य शीट के निर्माण के साथ-साथ हल्की धातुओं और फार्मास्यूटिकल्स के बधिरीकरण के लिए किया जाता है।

5. उत्पादन इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग

लाल फास्फोरस पाउडरइसका उपयोग बैटरी के लिए सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, फ्लोरोसेंट पाउडर, ल्यूमिनसेंट सामग्री, इलेक्ट्रिक पेपर, इलेक्ट्रोक्रोमिक सामग्री आदि जैसे इलेक्ट्रॉनिक सामग्री का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है। इन सामग्रियों का व्यापक रूप से फ्लैट पैनल टेलीविजन, कंप्यूटर और मोबाइल फोन जैसे इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में उपयोग किया जाता है।

6. रासायनिक उद्योग

फास्फोरस लाल का उपयोग अग्निरोधक सामग्री, अकार्बनिक रसायन, कीटनाशक, फार्मास्युटिकल मध्यवर्ती आदि के उत्पादन के लिए किया जा सकता है। उनमें से, अग्निरोधक सामग्री और अकार्बनिक रसायन महत्वपूर्ण अनुप्रयोग क्षेत्र हैं। लाल फास्फोरस की रेडॉक्स प्रतिक्रिया के माध्यम से, फैटी एसिड मिथाइल एस्टर को संयुग्मित डायनोन में परिवर्तित किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप पॉली कार्बोनेट और पॉलीस्टाइनिन जैसे उच्च शुद्धता वाले सुगंधित पॉलिमर का उत्पादन होता है।

7. शस्त्र उद्योग

लाल फॉस्फोरस के रासायनिक गुण इसे सैन्य उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग करते हैं, जैसे स्वयं प्रज्वलित धुआं बम, आग लगाने वाले बम, रॉकेट ईंधन आदि तैयार करना। साथ ही, दुर्घटनाओं को रोकने के लिए प्रसंस्करण के दौरान सख्त सुरक्षा उपाय करने की आवश्यकता होती है। घटित हो रहा है.

8. भवन निर्माण सामग्री उद्योग

लाल फास्फोरस का उपयोग अग्नि प्रतिरोध प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए निर्माण सामग्री में एक योजक के रूप में भी किया जा सकता है। कंक्रीट में लाल फास्फोरस मिलाने से इसकी आग प्रतिरोधक क्षमता बढ़ सकती है और आग दुर्घटनाओं की घटना को रोका जा सकता है।

9. कृषि

लाल फास्फोरस का पौधों की वृद्धि पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। यह पौधों में एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) के घटकों में से एक है और पौधों के चयापचय को बढ़ावा देने पर सकारात्मक प्रभाव डालता है। साथ ही, लाल फास्फोरस का उपयोग कीटनाशकों के लिए कच्चे माल के रूप में भी किया जा सकता है, जिसका बीमारियों, कीटों, खरपतवारों आदि पर अच्छा नियंत्रण प्रभाव होता है।

लाल फास्फोरस बनाना

लाल फास्फोरस पाउडर, जिसे लाल फॉस्फोरस (फॉस्फोरस) के रूप में भी जाना जाता है, पीले फॉस्फोरस की तुलना में अधिक स्थिर है और अंधेरे में फॉस्फोरेसेंस का उत्सर्जन नहीं करता है। लाल फॉस्फोरस केवल 29 डिग्री पर उच्च तापमान पर अन्य पदार्थों के साथ बातचीत कर सकता है। जब C को आसवित किया जाता है, तो यह पीला फास्फोरस बन जाता है। यह हवा में स्वतः प्रज्वलित नहीं होता है। लगभग 200 डिग्री तक गर्म करने पर यह आग पकड़ लेगा और फॉस्फोरस पेंटोक्साइड बनाने के लिए जल जाएगा। क्लोरीन गैस में गर्म करने पर यह भी जल जाएगा और KCl0 का सामना करेगा। , केएमएनओ. पेरोक्साइड और अन्य ऑक्सीकरण एजेंट विस्फोटक होते हैं। इसलिए, प्रयोगशाला में इस पदार्थ का संश्लेषण करते समय आसपास के वातावरण और सुरक्षा पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता है। लाल फास्फोरस जोड़े के लिए कई प्रयोगशाला संश्लेषण विधियां हैं, जो केवल संदर्भ के लिए हैं।

विधि 1: प्रत्यक्ष आसवन विधि

10 लीटर आसवन फ्लास्क में 5 किलोग्राम 99% औद्योगिक फास्फोरस डालें, इसे रेत स्नान में ले जाएं, एक फ्रैक्शनेटर स्थापित करें, कंडेनसर ट्यूब को कनेक्ट करें, इसे एक सीलबंद इलेक्ट्रिक भट्टी से गर्म करें, और तापमान को नियंत्रित करने के लिए एक वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर का उपयोग करें और तापमान बढ़ाओ. धीमे रहो. जब सारा फास्फोरस पिघलकर तरल हो जाए तो तापमान 300 डिग्री तक बढ़ाएं और आसवन शुरू करें। ऑपरेशन धूआं हुड में किया जाना चाहिए। सबसे पहले, प्रारंभिक आसवन के 200 एमएल को अगले कच्चे माल के रूप में अलग से रखें; मध्यवर्ती उत्पाद (अर्ध-तैयार उत्पाद) के रूप में 4 किलोग्राम मध्य आसुत; और 800 एमएल अवशिष्ट तरल। , कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जा सकता है, लेकिन केवल तीन बार पुन: उपयोग किया जा सकता है, अन्यथा उत्पाद की गुणवत्ता प्रभावित होगी। उपरोक्त क्रिया प्रथम आसवन है।

उपरोक्त प्राप्त 4 किलोग्राम अर्ध-तैयार उत्पाद को ठीक एक बार उसी क्रिया को दोहराकर आसवित करें। दो आसवन के बाद लगभग 3 किलोग्राम फॉस्फोरस प्राप्त होगा। रासायनिक और वाद्य विश्लेषण के बाद, शुद्धता 99.999% तक पहुंच गई। चूँकि सफेद फास्फोरस का भण्डारण और भण्डारण लाल फास्फोरस जितना सुरक्षित नहीं है, इसलिए सफेद फास्फोरस को लाल फास्फोरस में परिवर्तित किया जाना चाहिए। ऑपरेशन विधि इस प्रकार है:

3 किलोग्राम उच्च शुद्धता वाले फॉस्फोरस को एक कठोर कांच की ट्यूब में डालें, इसे एक ट्यूबलर इलेक्ट्रिक भट्ठी में ले जाएं, इसे नाइट्रोजन के नीचे गर्म करें, तापमान को 300-350 OC पर नियंत्रित करें, इसे कई घंटों तक रखें, और फिर इसे प्राप्त करने के लिए ठंडा करें उच्च शुद्धता वाला लाल फास्फोरस।

विधि 2: फॉस्फोरस ट्राइक्लोराइड कमी विधि

चूंकि आर्सेनिक ट्राइक्लोराइड और फॉस्फोरस ट्राइक्लोराइड के वाष्प दबाव करीब हैं, पृथक्करण के दौरान उचित पृथक्करण की स्थिति और आसवन उपकरण का चयन किया जाना चाहिए। प्रयुक्त बैलेंसर एक पैक्ड या ग्लास आसवन स्तंभ, व्यास है। 20 मिमी, भराव कांच की गेंदें हैं जिनका व्यास 3-4 मिमी है, और भरने की ऊंचाई 750 मिमी है। फ्रैक्शनेटिंग हेड विद्युत चुम्बकीय स्विच के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करने के लिए एक टाइमिंग रिले का उपयोग करता है। पैकिंग परत के ऊपरी भाग पर आसवन आउटलेट एक प्रवाह मीटरींग उपकरण से सुसज्जित है। आसवन स्तंभ एक वैक्यूम जैकेट से अछूता रहता है, और जैकेट की भीतरी दीवार सिल्वर-प्लेटेड होती है। आसवन स्तंभ के निचले भाग में स्थित आसवन फ्लास्क की क्षमता 1000 एमएल है: इसे एक विद्युत भट्टी द्वारा गर्म किया जाता है।

कच्चे माल के रूप में विश्लेषणात्मक रूप से शुद्ध अभिकर्मकों का उपयोग करके, फॉस्फोरस ट्राइक्लोराइड का आसवन और शुद्धिकरण उपर्युक्त पैक्ड आसवन कॉलम में किया जाता है। आसुत को तीन भागों में एकत्रित किया जाता है। पीसीआई के अनुसार. AsCl. सिस्टम की वास्तविक पृथक्करण क्षमता और कच्चे माल में अशुद्धता सामग्री के लिए निम्नलिखित अनुपात का चयन किया जाता है:

पहला भाग कुल आसुत का 15% लेता है,

दूसरा भाग कुल आसवन का 60% लेता है,

तीसरे भाग में बचा हुआ अवशिष्ट द्रव कुल आसवन का 25% है। आसवन दर 0.17·एमएल/मिनट है। भाटा अनुपात 1 से 28 है।

प्रत्येक आसवन के लिए, आसवन बोतल में 750 एमएल फ़ीड तरल डालें, उबलने तक गर्म करें, फिर अधिकतम रिफ्लक्स प्रवाह को बनाए रखने के लिए हीटिंग करंट को कम करें, और 2 घंटे के लिए पूर्ण रिफ्लक्स के बाद निर्दिष्ट गति पर आसवन शुरू करें। यदि आवश्यक हो तो पहली बार प्राप्त फॉस्फोरस ट्राइक्लोराइड को दोबारा संशोधित किया जाता है।

फॉस्फोरस ट्राइक्लोराइड का हाइड्रोजन अपचयन एक लंबवत स्थित पारदर्शी क्वार्ट्ज ट्यूब में किया जाता है। क्वार्ट्ज ट्यूब का व्यास 25 मिमी है, और बाहरी हिस्से को एक प्रतिरोध भट्टी द्वारा गर्म किया जाता है। हीटिंग को ऊपरी और निचले खंडों में विभाजित किया गया है, जिनमें से प्रत्येक 350 मिमी लंबा है। सिलेंडर में हाइड्रोजन को पायरोगैलिक एसिड-प्लैटिनम एस्बेस्टस (400 डिग्री)-ठोस पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड द्वारा शुद्ध किया जाता है। शुद्ध हाइड्रोजन दो तरीकों से प्रवाह मीटर के माध्यम से प्रतिक्रिया ट्यूब में प्रवेश करती है: एक रास्ता फॉस्फोरस ट्राइक्लोराइड भंडारण कंटेनर की ओर जाता है ताकि फॉस्फोरस ट्राइक्लोराइड गैस को प्रतिक्रिया ट्यूब में लाया जा सके; दूसरे तरीके से सीधे प्रतिक्रिया ट्यूब में प्रवेश करता है। ऑपरेशन शुरू करने से पहले, सिस्टम में हवा को शुद्ध करने के लिए हाइड्रोजन डाला जाता है, और फिर प्रतिक्रिया ट्यूब को आवश्यक तापमान तक गर्म किया जाता है, और फॉस्फोरस ट्राइक्लोराइड और हाइड्रोजन की मिश्रित गैस डाली जाती है। प्रतिक्रिया अपशिष्ट गैस को बब्बलर के माध्यम से छुट्टी दे दी जाती है। उत्पन्न फास्फोरस ट्यूब की दीवार के साथ कलेक्टर में टपकता है, और जब निकास गैस कलेक्टर से गुजरती है तो बिना संघनित फास्फोरस वाष्प का हिस्सा संघनित हो जाता है। जब फास्फोरस ट्यूब की दीवार के साथ टपकता है, तो प्रतिक्रिया ट्यूब के अंत में एक छोटी मात्रा लाल फास्फोरस में परिवर्तित हो जाती है और ट्यूब की दीवार से चिपक जाती है।

न्यूनीकरण प्राथमिक आसवन का दूसरा भाग है, जो 400 डिग्री (ऊपरी और निचले खंड दोनों 400 डिग्री हैं), 600 डिग्री (ऊपरी और निचले खंड दोनों 600 डिग्री हैं), और 800 डिग्री (ऊपरी अंत 800 डिग्री है) पर किया जाता है। निचला भाग 500 डिग्री है)। हाइड्रोजन कटौती करें. 400 डिग्री पर, यह देखा जा सकता है कि प्रतिक्रिया आगे बढ़ रही है, लेकिन बहुत धीमी गति से, प्रतिक्रिया ट्यूब के अंत में तलछट की केवल एक पतली परत जमा हो रही है। 600 डिग्री पर, प्रतिक्रिया की गति अभी भी अपेक्षाकृत धीमी है और अधिक उत्पाद प्राप्त नहीं होता है। 800 डिग्री पर, जब एच./पीसीआई. जब आणविक अनुपात 3.5 होता है, तो फॉस्फोरस की वर्षा दर 3 से 4 ग्राम/घंटा होती है। रिकवरी रेट 95% है.

भंडारण की सुविधा के लिए या उपयोग की जरूरतों को पूरा करने के लिए, प्राप्त सफेद फास्फोरस को लाल फास्फोरस में परिवर्तित किया जा सकता है। जब तक सफेद फास्फोरस को किसी अन्य ग्लास ट्यूब में स्थानांतरित किया जाता है, वैक्यूम के तहत सील कर दिया जाता है और धीरे-धीरे 300-350 डिग्री तक गर्म किया जाता है, तब तक यह पूरी तरह से परिवर्तित हो जाएगालाल फास्फोरस पाउडरलगभग एक सप्ताह में.

2.रासायनिक संपत्ति

3.उद्देश्य

4. सुरक्षा

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