磷酸二氢锰的用途与研究

简述

磷酸二氢锰又名马日夫盐，酸式磷酸锰，是一种化学式为Mn(H₂PO₄)₂的无机化合物，白色或浅红色结晶性粉末，溶于水起水解作用而成絮状沉淀，溶液呈酸性，不溶于醇，有吸湿性。磷酸二氢锰与氧化物接触极易变质，有腐蚀作用，高于100℃时会脱水变成无水物。

用途

磷酸二氢锰主要用作钢铁防锈的磷化剂，特别适合大型机械设备防锈，在国防工业中用作各种武器等的润滑层和防护层，还可用作荧光粉敏化剂。有关该化合物的具体使用如下：

例如一种锰系磷化液添加剂的制备[1]，该添加剂包括磷酸二氢锰，氟硅酸钠，酒石酸，柠檬酸，HEDP，聚乙烯醇，淀粉磷酸单酯和葡萄糖酸；所述的淀粉磷酸单酯取代度为0.12。与现有技术相比，本发明的锰系磷化液添加剂的优点在于，用酒石酸代替亚硝酸盐与氟硅酸盐配合使用可以加快成膜速度；有机羧酸盐与金属阳离子络合，使晶粒细化，同时减少磷化液沉渣，保证磷化膜的质量，膜层均匀细腻；多种表面活性剂协同使用不仅使磷化液具有较好的耐蚀性，还能增强各金属部件与涂层的附着力。该添加剂的应用范围广范，成本低，使用方便，节能环保，有利于工业化生产。

又比如一种耐高盐雾镁合金皮膜剂的制备[2]，涉及金属表面处理技术领域。磷酸二氢锰与磷酸，碳酸钙，硝酸钡，磷酸二氢铵，络合剂和水反应即可制备到目标物质。该制备过程通过钙盐，钡盐和络合剂的合理配比，能在镁合金表面形成均匀，细致，耐蚀性好的复合膜层，且膜层厚，耐高盐雾性能优越。该镁合金皮膜剂适用于镁合金脱脂表调后快速化成上膜应用。

还有一种以磷酸二氢锰、柠檬酸、醋酸、羟基亚乙基二膦酸、植酸钠、六次甲基四胺等物质混合反应可以制备得到一种金属除锈剂[3]。本发明中含有特殊的添加剂，能渗入铁锈，腐蚀物，油污和泥污等物的内部，使连接件缓解剥离而易于清除，可以有效除去附着于金属表面上的水锈，粉尘等污垢，并且在金属或其它材料的表面留下防锈油膜，可以有效隔绝湿气和水分，有效延长连接件的使用寿命。

基础研究

以磷酸二氢锰和无氟、无铬、无亚硝酸盐的添加剂为主要成分，通过化学沉积的方法在镁合金AZ31表面获得致密均匀的耐蚀磷化膜。通过硫酸铜点蚀测试、SEM、XRD及电化学极化曲线等表征手段，详细研究了膜层的形貌、组成、相结构及耐蚀性能，讨论了成膜温度和游离酸对膜层微结构、形貌及耐蚀性能的影响。结果表明，磷化膜通过抑制阳极溶解和阴极析氢，有效地提高了镁合金AZ31的耐蚀性能[4]。

以氟钛酸为成膜剂，磷酸二氢锰为促进剂对热浸镀锌层表面进行钝化处理可以获得氟钛酸转化膜。采用扫描电镜研究了不同处理时间所得转化膜的微观形貌，通过中性盐雾试验，电化学极化和电化学阻抗谱，研究了不同处理时间所得转化膜的耐蚀性。确定了氟钛酸转化膜的制备工艺条件为：H₂TiF₆(w=60%)5mL/L,Mn(H₂PO₄)₂·2H₂O15g/L，pH2.5，处理时间1min。与未经处理的热浸镀锌试样相比，经氟钛酸钝化后的试样在中性盐雾试验中出现白锈的时间明显延迟，在5%NaCl溶液中的腐蚀电流密度明显降低，极化电阻和电化学阻抗显著增大。处理时间为1min时所得转化膜的耐蚀性能最好[5]。

磷酸二氢锰还能够应用于快速检测工业废水中COD，相应的检测方法以硝酸银和硝酸铋为氯离子掩蔽剂，可以对检测样品中的氯离子形成有效掩蔽，检测精度大幅度提高；以磷酸二氢锰和硫酸氢钾为催化剂，可以加速重铬酸钾对废水中有机物的氧化，缩短检测时间，检测效率得以提升。采用本发明中的方法可以避免硫酸银和硫酸汞的使用，不仅可以降低检测成本，而且不会对环境造成二次污染，还能缩短检测时间，实现了COD的绿色清洁测定[6]。

参考文献

[1]邓春阳,唐洪林.一种锰系磷化液添加剂及其使用方法:CN201510386014.6[P].CN104962898A.

[2]邓剑明.一种耐高盐雾镁合金皮膜剂及其制备方法:CN202011500150.0[P].CN112795909A.

[3]王和山,朱建林,王和东.一种金属防锈剂及其生产工艺:CN201610384966.9[P].CN106086854A.

[4]崔学军,刘春海,杨瑞嵩,等.镁合金AZ31无铬无氟无亚硝酸盐磷化膜的制备及耐蚀性能[J].中国有色金属学报:英文版, 2012.

[5]许乔瑜,王海霞.热浸镀锌层氟钛酸转化膜的制备和耐蚀性能[J].电镀与涂饰, 2013, 32(8):5.DOI:10.3969/j.issn.1004-227X.2013.08.008.

[6]白鸽,王琛,仲红艳.一种快速检测工业废水中COD的方法:CN201911112470.6[P].CN110672786A.