亚磷酸实验报告.docVIP

三氯化磷水解法合成亚磷酸 实验：倪春山、黄太权 分析：张一闻 实验目的： 通过实验室小试，掌握三氯化磷水解反应过程，确定其反应最佳条件，积累数据，为大生产做准备。 实验原理： 三氯化磷与水反应生成亚磷酸，PCl3+3H2O= H3PO3+3HCl。溶液中的三氯化磷水解时副产物为氯化氢，其沸点比亚磷酸低，挥发性较强，在负压下，采用多次加水，反复蒸发，赶出亚磷酸产品中氯化氢。 材料与方法： 3.1主要试剂 表一 蒸馏水 生化试剂 自来水 生活用水 上海华谊集团华原化工有限公司纯水制备室 工业盐酸 工业纯 36.46%试剂盐酸 分析纯 三氯化磷 工业纯 上海华谊集团华原化工有限公司 3.2 主要仪器 表二 JB90-D型强力电动搅拌器 上海标本模型厂 SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵 郑州市长城科工贸有限公司 DW-2型调温电热碗 通州市张芝山镇决心化工电器厂 YN.ZD.Z不锈钢断水自控电热蒸馏水器 上海博讯实业有限公司医疗设备厂 硅胶干燥皿 球形冷凝管 烧瓶 MP41001电子天平 上海舜宇恒平科学仪器有限公司 实验装置及方法 3.3.1水解反应 在三口烧瓶中装入一定量的水或盐酸，在滴液漏斗中加入定量的工业三氯化磷。开动搅拌器，将三氯化磷滴加到水或盐酸中，控制反应温度低于6O℃。滴加结束后，室温下继续搅拌2小时左右。 3.3.2脱HCl 溶液中的三氯化磷水解时副产物为氯化氢，其沸点比亚磷酸低，挥发性较强，在负压下，用电热锅进行加热，采用多次加水，反复蒸发，赶出亚磷酸产品中氯化氢。 3.3.3结晶 将过饱和溶液用冰进行冷却，结晶，再负压过滤，结晶保存于硅胶干燥皿中待分析。 3.3.4实验装置图 水解装置 蒸发装置 结果与分析 4.1 第一阶段，主要是通过500ml小烧瓶，摸索及确定反应过程及最佳反应条件。实验过程及结果见表三，表四。 4.1.1第一阶段实验过程 表三 （表中NO4,6,8为实验蒸发出来的酸水， NO.9-11中的盐酸为高氯酸30%盐酸与蒸馏水配置成的25%盐酸。） 批 号 水解反应（PCl3 ：H2O=1：5） 保温 蒸发浓缩、脱Cl- 反应物料及用量 反 应 温 度 (℃) 滴 加 时 间(hr) 时 间（hr） 温 度(℃) 加水次数 一 次 加 水 量 （g） 蒸 发 温 度(℃) 蒸 发 时 间 （hr） pa） 自来水（g） 一次 蒸 馏水 （g） 酸水或盐 酸（g） PCl3滴加总量(g) NO.1 300 0 0 460 23～61 2.5 2 35～45 2 102 45～104 3 0.065～0.096 NO.2 300 0 0 460 23～61 2.5 2 35～45 2 115 51～125 3 0.061～0.086 NO.3a 300 0 0 150 66～87 1 反应体系立即变成橘黄色，有橘黄色颗粒状物质，失败 NO.3b 0 300 0 460 38～57 2.5 2 35～45 3 93 48～110 3 0.065～0.089 NO.4 0 0 400 460 35～48 2 2 35～44 3 94 56～116 3 0.051～0.076 NO.5 0 300 0 460 35～62 2 2 35～46 真空蒸发，倒吸严重，物料污染 NO.6 0 0 400 460 38～52 2 2 35～42 3 100 60～100 3.5 0.09～0.095 NO.7 0 300 0 460 29～59 2 2 35～45 3 100 48～110 3 0.09～0.092 NO.8 0 0 400 460 45～60 2 2 35～45 3 100 45～100 3 0.075～0.09 NO.9 0 0 348 460 47～56 2 2 35～45 0 0 49～116 1 0.07～0.082 NO.10 0 0 306 460 23～61 2 2 35～45 0 0 45～124 1 0.065～0.075 NO.11 0 0 310 460 23～61 2 2 35～45 0 0 45～101 1.5 0.065～0.085 NO1-4，5，7 NO9-11，NO.3a温度过高，反应失败，所以温度上限不要过高。 4.1.2第一阶段实验结果 表四 批次 蒸发后溶液质量(g) 蒸发后溶液浓度% 理论亚磷酸产量(g) 收率% 结晶浓度% 母液浓度% NO.1 79.5 94.8 NO.2 82.0 95.3