生產(chǎn)方法
1.轉化法(密閉鋼鍋裝置) 將黃磷加入密閉的鑄鐵鍋或鋼鍋中,在隔絕空氣下用煤氣或電加熱稍低于420℃下保持數(shù)小時進行轉化而成赤磷,冷卻后轉化鍋中的物料為暗紅色至紫色的固體,此時尚含微量黃磷,經(jīng)粉碎后,用稀燒堿溶液煮沸把黃磷除去,然后用濕法過篩。在回轉過濾機中過濾和洗滌,經(jīng)真空干燥,制得赤磷成品。其
2.轉化法(球磨機轉化器裝置)在加入黃磷之前,球磨機先用惰性氣體置換,在溫度達180～190℃之前,轉化器與水封相連,約需2h,除去所有的水蒸氣。然后在密封條件下,使黃磷升溫至270℃,歷時約2
0 h。此時即開始放熱反應,在4h內將溫度升到290℃。當放熱終止后,重新加熱使溫度升到360℃,歷時約5h。赤磷中含黃磷低于0.1%,待冷卻后用稀燒堿溶液煮沸除去。然后加入1%氧化鎂使赤磷穩(wěn)定。經(jīng)過濾、水洗、真空干燥,制得赤磷成品。其反應式如下:
3.將干燥的白磷放入帶有出、入氣管的燒瓶中,通入干燥的氮氣,將燒瓶中的空氣排盡,然后夾緊出、入氣管口。用油浴加熱。在250～260℃下加熱30～40h后,熔融的白磷幾乎完全轉變?yōu)榧t磷。為了將少量未起變化的白磷除去,可先加入少許的二硫化碳,然后加入密度為1.349～1.384g/cm3的CaCl2溶液。溶于二硫化碳中的白磷溶液即飄浮在上面,抽濾,用水洗滌后置于水浴上干燥。提純法將市售的紅磷用7% NaOH溶液煮24h,繼而用水煮24h,然后用冷水洗至不呈堿性反應,抽濾,放入盛P2O5的干燥器中干燥。
4.將黃磷置于事先用氮氣處理過的設備內,充氮氣并升溫到180～190℃,以除去水分,然后在隔絕空氣的條件下升溫至270℃,保溫20h。當體系開始放熱時,則將溫度慢慢升至290℃,放熱停止后,在5h內將溫度升至360℃。之后冷卻,加入氫氧化鈉稀溶液,煮沸,除去未轉化的黃磷,稍后加1%的氯化鉍,過濾后,用水洗滌淀至合格,并于真空條件下干燥。
5.將干燥的白磷置于事先用二氧化碳趕盡空氣的容器內,在隔絕空氣的條件下加熱至250～260℃,維持30～40h。 冷卻后加入少量二硫化碳以分離出未轉化的白磷。稍后加入少量相對密度為1.349～1.384的氯化鈣溶液,浮起的白磷和沉底的紅磷分離,并將紅磷用水洗滌至合格,于真空下加熱干燥即可。
用途
1.磷有黃磷和赤磷之分。農(nóng)藥生產(chǎn)上采用黃磷(亦稱白磷),它是制備一切含磷農(nóng)藥中間體的起始原料,與硫反應得到五硫化二磷,與氯反應得到三氯化磷,進而可得一系列其他含磷中間體。此外,黃磷主要用于生產(chǎn)磷酸,少量用于生產(chǎn)赤磷和五氧化二磷,軍事上用于制造燃燒彈、信號彈等,也用于生產(chǎn)磷鐵合金以及醫(yī)藥、有機原料等行業(yè)。
2.用于制備半導體化合物及用作半導體材料摻雜劑。本品可用于阻燃聚烴類、聚苯乙烯、聚酯、尼龍、聚碳酸酯、聚甲醛、環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂、橡膠、紡織品等。而對聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯以及酚醛樹脂等含氧高聚物的阻燃尤為有效。與其他磷系阻燃劑相比,相同質量的紅磷能產(chǎn)生更多的磷酸,磷酸即可覆蓋于被阻燃材料表面,又可在材料表面加速脫水碳化,形成液膜和碳層可將外部的氧,揮發(fā)性可燃物和熱與內部的高聚物基質隔開而使燃燒中斷。由于紅磷在達到同樣的阻燃要求時用量較小,而且紅磷的熔點高,溶解性差,因而以紅磷阻燃的高聚物的某些物理性能比用一般阻燃劑制得的同類高聚物要好。紅磷與鹵系阻燃劑并用,可提高阻燃效率。
3.用于制造火柴、煙火,以及磷化鋁、五氧化二磷、三氯化磷等。是生產(chǎn)有機磷農(nóng)藥的原料。冶金工業(yè)用于制造磷青銅片。還用于輕金屬的脫酸及制藥。
4.用于制造火柴、農(nóng)藥,及用于有機合成。