亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        兩種五氧化二磷晶型轉(zhuǎn)化及其對(duì)蒸發(fā)速率的影響

        2012-04-04 13:56:07梅毅梁雪松羅弦
        無機(jī)鹽工業(yè) 2012年4期
        關(guān)鍵詞:五氧化二磷晶型坩堝

        趙 香,梅毅,梁雪松,羅弦

        (1.昆明理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院,云南昆明650224;2.云南省化工研究院)

        兩種五氧化二磷晶型轉(zhuǎn)化及其對(duì)蒸發(fā)速率的影響

        趙 香1,梅毅2,梁雪松2,羅弦1

        (1.昆明理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院,云南昆明650224;2.云南省化工研究院)

        介紹了常壓下五氧化二磷的o-、o′-和h-這3種晶型一些性質(zhì)和結(jié)構(gòu)以及各種晶型穩(wěn)定性的比較結(jié)果。為了獲得蒸發(fā)速率穩(wěn)定的五氧化二磷晶型,以正交斜方晶型即o-五氧化二磷為原料,直接利用馬弗爐對(duì)其加熱。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),最初五氧化二磷蒸發(fā)速率過快不利于控制,而加熱一定時(shí)間待五氧化二磷晶型轉(zhuǎn)變?yōu)榱骄图磆-五氧化二磷時(shí),其揮發(fā)速率變得穩(wěn)定。因此利用h-五氧化二磷進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)具有很好的可操作性。

        五氧化二磷;晶型轉(zhuǎn)化;結(jié)構(gòu);穩(wěn)定性

        五氧化二磷為白色晶體粉末,有多種晶型。常壓下五氧化二磷的晶型結(jié)構(gòu)有3種:h型、o型、o′型,分別屬于六方形、斜方形和四方形。將h-P2O5在密閉容器中于400℃下加熱2 h可以轉(zhuǎn)變?yōu)閛-P2O5,而o′-P2O5是在密閉容器中于450℃下加熱24h后制得的[1]。同樣o-P2O5在一定條件下也可以轉(zhuǎn)變?yōu)閔-P2O5。在這些結(jié)構(gòu)中以h型五氧化二磷的活性最高,制備APP時(shí)用這種晶型為原料效果最好[2]。筆者通過在不同溫度條件下測(cè)出五氧化二磷的蒸發(fā)速率并與相同條件下加熱一定時(shí)間后的五氧化二磷的蒸發(fā)速率進(jìn)行對(duì)比,得出相應(yīng)的結(jié)論。五氧化二磷在加熱條件下會(huì)產(chǎn)生晶型的轉(zhuǎn)變,不同晶型的五氧化二磷的穩(wěn)定性不同,揮發(fā)速率也不一樣。

        1 P2O5晶型與結(jié)構(gòu)

        1.1 常壓下的3種P2O5晶型

        迄今為止,在常溫常壓下發(fā)現(xiàn)的五氧化二磷共有3種不同的晶型:一種是原來認(rèn)為是三方晶型的六方晶型即一般被稱作正方晶型的h-P2O5,相對(duì)密度為2.3,熔點(diǎn)為420℃,沸點(diǎn)為3 410℃,常壓下的升華溫度為450℃左右。其余兩種分別為亞穩(wěn)態(tài)正交型的斜方晶型o-P2O5,相對(duì)密度為2.72,熔點(diǎn)為562℃,沸點(diǎn)為605℃,常壓下的升華溫度為370℃左右;以及穩(wěn)態(tài)正交的四方型o′-P2O5,相對(duì)密度為2.89,熔點(diǎn)為580℃,沸點(diǎn)為580℃。由于五氧化二磷晶型不同,因此可以通過X射線衍射譜圖與各種五氧化二磷的標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行對(duì)比,從而判定其晶型。

        1.2 常壓下的3種P2O5結(jié)構(gòu)[3]

        h-P2O5的結(jié)構(gòu)見圖1 a,是由離散的P4O10分子形成的六角形的立體結(jié)構(gòu)。其中每個(gè)P原子先形成PO4的四面體,然后利用6個(gè)O原子形成鍵橋連接4個(gè)P原子進(jìn)行均勻分配,從而形成h-P2O5的結(jié)構(gòu)。o-P2O5的結(jié)構(gòu)見圖1b,每個(gè)PO4四面體的其中3個(gè)角都與相鄰的PO4共享,并且連續(xù)3個(gè)PO4都沿c軸螺旋運(yùn)行,從而形成了一個(gè)螺旋立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。而o′-P2O5的結(jié)構(gòu)則是一個(gè)無限的二維表,相連接的PO4彼此有兩個(gè)面互相平行,如圖1c所示。在后面兩種結(jié)構(gòu)中O原子始終作為PO4的終端,因此它們的P—O鍵的長(zhǎng)度要短于h-P2O5的鍵橋長(zhǎng)度。

        圖1 P2O5的結(jié)構(gòu)

        1.3 各種晶型的P2O5比較

        通過h-P2O5和o-P2O5的升華溫度的比較知道h型的密度小于o型,這在實(shí)驗(yàn)中也可以看出,原料為o型的五氧化二磷呈細(xì)密的粉末狀,而h型則是細(xì)微的小顆粒狀。此外h型的升華溫度高于o型,這在后面實(shí)驗(yàn)的熱重部分也會(huì)得到證實(shí)。文獻(xiàn)[3]利用基于密度泛函理論框架下的局域密度近似方法(LDA)和廣義梯度近似(GGA)對(duì)各種P2O5分子間的相互作用勢(shì)進(jìn)行了計(jì)算。根據(jù)LDA結(jié)果整理得出,在常壓下各種晶型的五氧化二磷的穩(wěn)定性為o′型<o(jì)型<h型;而由GGA結(jié)果整理得出,各種晶型五氧化二磷的穩(wěn)定性為o型<o(jì)′型<h型。

        2 實(shí)驗(yàn)

        2.1 實(shí)驗(yàn)原料

        分析純的五氧化二磷(無定形粉末),P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98.0%。

        2.2 實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備

        XL-1型箱式馬弗爐;KSW控溫儀,其精度為±5℃;石墨坩堝2個(gè)(不同尺寸);電子稱,精度為0.01 g;熱重-差熱分析儀;XRD分析儀。

        2.3 實(shí)驗(yàn)方案與步驟

        大小兩號(hào)坩堝裝入五氧化二磷分別在500、550、600、650、700℃下進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn),具體步驟如下:1)首先將馬弗爐的溫度升至500℃保持恒溫;2)稱量空坩堝質(zhì)量再裝入適量的五氧化二磷記錄下所裝樣品的質(zhì)量(所裝樣品為自然堆放);3)將裝有樣品的坩堝放入馬弗爐內(nèi),關(guān)閉爐門每隔5 min取出坩堝放在電子稱上進(jìn)行稱量,然后計(jì)算出樣品的揮發(fā)量進(jìn)行分析;4)待揮發(fā)變得緩慢時(shí)取出坩堝內(nèi)的樣品,進(jìn)行熱重-差熱分析和X射線衍射分析。

        3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

        3.1 P2O5快速蒸發(fā)階段

        前20 min五氧化二磷的揮發(fā)速率記錄數(shù)據(jù)如圖2、3所示。從圖2、3可以看出,無論是大號(hào)坩堝還是小號(hào)坩堝揮發(fā)速率的變化趨勢(shì)都是相似的;當(dāng)揮發(fā)時(shí)間相同時(shí),溫度越高其相應(yīng)的揮發(fā)量越大;500℃時(shí)相同時(shí)間點(diǎn)的情況下大號(hào)坩堝的揮發(fā)量大于小號(hào)坩堝的揮發(fā)量;所有的揮發(fā)速率都比較快速不好控制。

        圖2 大號(hào)坩堝中P2O5快速蒸發(fā)速率曲線

        圖3 小號(hào)坩堝中P2O5快速蒸發(fā)速率曲線

        3.2 P2O5緩慢蒸發(fā)階段

        在加熱20 min后,五氧化二磷的揮發(fā)速率記錄數(shù)據(jù)如圖4、5所示。從圖4、5可以看出,無論是大號(hào)坩堝還是小號(hào)坩堝揮發(fā)速率的變化趨勢(shì)同樣是相似的;當(dāng)揮發(fā)時(shí)間相同時(shí),溫度越高其相應(yīng)的揮發(fā)量越大;所有的揮發(fā)過程都比較緩慢穩(wěn)定,在500℃下五氧化二磷基本不揮發(fā)了。穩(wěn)定的蒸發(fā)速率對(duì)于用五氧化二磷作為中間體進(jìn)行連續(xù)性反應(yīng)實(shí)驗(yàn)有較好的效果,如制備磷酸、偏磷酸時(shí)就可以更好地控制五氧化二磷和水的物質(zhì)的量比等。

        圖4 大號(hào)坩堝中P2O5緩慢蒸發(fā)速率曲線

        圖5 小號(hào)坩堝中P2O5緩慢蒸發(fā)速率曲線

        3.3 熱重分析

        將分析純五氧化二磷以及在馬弗爐中加熱一段時(shí)間揮發(fā)速率趨于穩(wěn)定后的樣品分別進(jìn)行熱重分析,結(jié)果如圖6、7所示。由圖6、7可知,在前面部分曲線隨時(shí)間的增加而緩慢上升即出現(xiàn)了質(zhì)量增加的現(xiàn)象,這是由于五氧化二磷本身具有很強(qiáng)的吸水性能,雖然儀器通入了干燥氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)但是微量的水分仍然會(huì)被五氧化二磷吸收。圖6中樣品在371℃左右就開始揮發(fā),質(zhì)量慢慢減少;而圖7中加熱后的五氧化二磷在448℃左右才開始揮發(fā),說明加熱前后五氧化二磷的揮發(fā)溫度已經(jīng)發(fā)生了一些改變。由此可以初步推斷五氧化二磷晶型結(jié)構(gòu)有了一定的變化。

        圖6 分析純P2O5熱重分析

        圖7 加熱后的P2O5熱重分析

        3.4 X射線衍射分析

        圖8 分析純P2O5X射線衍射圖

        圖9 P2O5加熱一定時(shí)間后的X射線衍射圖

        分析純五氧化二磷以及馬弗爐中蒸發(fā)了一段時(shí)間后揮發(fā)速率趨于穩(wěn)定的樣品的X射線衍射分析結(jié)果見圖8、9。圖8中的五氧化二磷的X射線衍射譜圖與標(biāo)準(zhǔn)的五氧化二磷峰值對(duì)比得出,此五氧化二磷為斜方晶型即o型。圖9中的五氧化二磷樣品為分析純樣品在500℃下加熱50 min后制得,其X射線衍射譜圖與標(biāo)準(zhǔn)的五氧化二磷峰值對(duì)比得出,此五氧化二磷為正方晶型即h型。

        4 結(jié)論

        通過文獻(xiàn)[3]可知,五氧化二磷各種晶型結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性比較結(jié)果h-P2O5均大于o-P2O5。對(duì)分析純P2O5和加熱后的產(chǎn)物進(jìn)行分析。熱重分析顯示五氧化二磷加熱前后物理性質(zhì)有變化。X射線衍射分析得出,在蒸發(fā)的過程中五氧化二磷的晶型剛開始為斜方晶型o型,此時(shí)的揮發(fā)速率較快不易控制;而后面揮發(fā)速率較穩(wěn)定的晶型則為正方晶型即h型,并且此時(shí)當(dāng)蒸發(fā)表面積一定時(shí)速率隨著溫度的升高而升高,溫度一定時(shí)速率隨表面積的增大而上升,因此利用h-P2O5的這一特征可以很好地根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需來調(diào)控五氧化二磷的蒸發(fā)量以此達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。通過此實(shí)驗(yàn)也證明了h-P2O5的穩(wěn)定性要大于o-P2O5,因此h-P2O5具有較好的可操控性。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)五氧化二磷晶型結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)都只有簡(jiǎn)單的了解,因此對(duì)各種晶型的活性判定及應(yīng)用都還是一個(gè)較新的領(lǐng)域,有待進(jìn)一步的研究。

        [1] 化學(xué)工業(yè)出版社組織編寫.中國(guó)化工產(chǎn)品大全(上卷)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1994:211.

        [2] 天津化工研究設(shè)計(jì)院.無機(jī)精細(xì)化學(xué)品手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001:549.

        [3] Salvado M A,Pertierra P.Theoretical study of P2O5polymorphs at high pressure:hexacoordinated phosphorus[J].Inorg.Chem.,2008,47(11):4884-4890.

        聯(lián)系方式:zhaoxiang0207@126.com

        Transformation of two different crystalline phosphorus pentoxide and its impact on evaporation rate

        Zhao Xiang1,Mei Yi2,Liang Xuesong2,Luo Xian1
        (1.School of Chemical Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650224,China;2.Yunnan Research Institute of Chemical Industry)

        Some properties,structures as well as stability of three different forms of crystalline phosphorus pentoxide(P2O5),including o-,o′-,and h-P2O5under normal atmosphere were introduced.In order to obtain a phosphorus pentoxide crystal who had a stable evaporation rate,the raw material orthogonal orthorhombic type o-P2O5was directly heated by muffle furnace.Through the experiment,it was found that the initial evaporation rate of o-P2O5was too fast to control,but when o-P2O5was heated till it transformed into hexagonal crystal h-P2O5,the evaporation rate bacome stable.Therefore,the next operation will be very easy when h-P2O5was applied.

        phosphorus pentoxide;crystal transformation;structure;stability

        TQ126.34

        :A

        :1006-4990(2012)04-0019-03

        2011-10-24

        趙香(1987—),女,碩士,研究方向?yàn)槊毫谆?,發(fā)表文章2篇。

        猜你喜歡
        五氧化二磷晶型坩堝
        中國(guó)磷資源供需現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
        拉伸過程中溫度和預(yù)成核對(duì)聚丁烯-1晶型轉(zhuǎn)變的影響
        粉末預(yù)處理對(duì)鎢坩堝應(yīng)用性能的影響
        鈦酸鉍微米球的合成、晶型調(diào)控及光催化性能表征
        鑄造文明 坩堝煉鐵 發(fā)明地
        炎黃地理(2017年10期)2018-01-31 02:15:19
        聚丙烯β晶型成核劑的研究進(jìn)展
        不同β晶型成核劑對(duì)丙烯-乙烯無規(guī)共聚物的改性
        專利名稱:坩堝下降法用鉬坩堝移動(dòng)裝置
        云南磷化五氧化二磷項(xiàng)目開建
        武夷山市中稻測(cè)土配方施肥“3414”肥效試驗(yàn)
        国产啪精品视频网站免| 久久婷婷人人澡人人喊人人爽| 亚洲成av人片在www| 又黄又爽的成人免费视频| 国产精品麻豆A啊在线观看| 加勒比av在线一区二区| 亚洲精品欧美精品日韩精品| 99蜜桃在线观看免费视频网站| 高h小月被几个老头调教| 一本色道久久99一综合| 久久国产成人亚洲精品影院老金| 精品熟妇av一区二区三区四区 | 中文字幕乱码人妻无码久久麻豆| 亚洲人成电影在线无码| 久久久久久一级毛片免费无遮挡| 日本高清视频在线一区二区三区| 国产熟女乱综合一区二区三区 | 草草浮力地址线路①屁屁影院| 污污污污污污WWW网站免费| 蜜桃视频色版在线观看| 我揉搓少妇好久没做高潮| 亚洲最大免费福利视频网| 国产无套内射久久久国产| 亚洲av无码电影网| 911精品国产91久久久久| 亚洲精品中文字幕尤物综合 | 国产一线视频在线观看高清 | 男女性杂交内射妇女bbwxz| 7777精品伊人久久久大香线蕉| 久久精品视频91| 亚洲中文乱码在线视频| 少妇性俱乐部纵欲狂欢少妇| 国产精品多p对白交换绿帽| 不卡高清av手机在线观看| 亚洲AV无码成人精品区天堂| 亚洲精品综合久久国产二区| 中文字幕av伊人av无码av| 正在播放国产对白孕妇作爱| 亚洲免费观看一区二区三区| 偷拍一区二区三区四区| 无码人妻久久一区二区三区不卡|