红磷

生产方法

1.转化法(密闭钢锅装置) 将黄磷加入密闭的铸铁锅或钢锅中,在隔绝空气下用煤气或电加热稍低于420℃下保持数小时进行转化而成赤磷,冷却后转化锅中的物料为暗红色至紫色的固体,此时尚含微量黄磷,经粉碎后,用稀烧碱溶液煮沸把黄磷除去,然后用湿法过筛。在回转过滤机中过滤和洗涤,经真空干燥,制得赤磷成品。其
2.转化法(球磨机转化器装置)在加入黄磷之前,球磨机先用惰性气体置换,在温度达180～190℃之前,转化器与水封相连,约需2h,除去所有的水蒸气。然后在密封条件下,使黄磷升温至270℃,历时约2
0 h。此时即开始放热反应,在4h内将温度升到290℃。当放热终止后,重新加热使温度升到360℃,历时约5h。赤磷中含黄磷低于0.1%,待冷却后用稀烧碱溶液煮沸除去。然后加入1%氧化镁使赤磷稳定。经过滤、水洗、真空干燥,制得赤磷成品。其反应式如下:
3.将干燥的白磷放入带有出、入气管的烧瓶中,通入干燥的氮气,将烧瓶中的空气排尽,然后夹紧出、入气管口。用油浴加热。在250～260℃下加热30～40h后,熔融的白磷几乎完全转变为红磷。为了将少量未起变化的白磷除去,可先加入少许的二硫化碳,然后加入密度为1.349～1.384g/cm3的CaCl2溶液。溶于二硫化碳中的白磷溶液即飘浮在上面,抽滤,用水洗涤后置于水浴上干燥。提纯法将市售的红磷用7% NaOH溶液煮24h,继而用水煮24h,然后用冷水洗至不呈碱性反应,抽滤,放入盛P2O5的干燥器中干燥。
4.将黄磷置于事先用氮气处理过的设备内,充氮气并升温到180～190℃,以除去水分,然后在隔绝空气的条件下升温至270℃,保温20h。当体系开始放热时,则将温度慢慢升至290℃,放热停止后,在5h内将温度升至360℃。之后冷却,加入氢氧化钠稀溶液,煮沸,除去未转化的黄磷,稍后加1%的氯化铋,过滤后,用水洗涤淀至合格,并于真空条件下干燥。
5.将干燥的白磷置于事先用二氧化碳赶尽空气的容器内,在隔绝空气的条件下加热至250～260℃,维持30～40h。 冷却后加入少量二硫化碳以分离出未转化的白磷。稍后加入少量相对密度为1.349～1.384的氯化钙溶液,浮起的白磷和沉底的红磷分离,并将红磷用水洗涤至合格,于真空下加热干燥即可。

用途

1.磷有黄磷和赤磷之分。农药生产上采用黄磷(亦称白磷),它是制备一切含磷农药中间体的起始原料,与硫反应得到五硫化二磷,与氯反应得到三氯化磷,进而可得一系列其他含磷中间体。此外,黄磷主要用于生产磷酸,少量用于生产赤磷和五氧化二磷,军事上用于制造燃烧弹、信号弹等,也用于生产磷铁合金以及医药、有机原料等行业。
2.用于制备半导体化合物及用作半导体材料掺杂剂。本品可用于阻燃聚烃类、聚苯乙烯、聚酯、尼龙、聚碳酸酯、聚甲醛、环氧树脂、不饱和树脂、橡胶、纺织品等。而对聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯以及酚醛树脂等含氧高聚物的阻燃尤为有效。与其他磷系阻燃剂相比,相同质量的红磷能产生更多的磷酸,磷酸即可覆盖于被阻燃材料表面,又可在材料表面加速脱水碳化,形成液膜和碳层可将外部的氧,挥发性可燃物和热与内部的高聚物基质隔开而使燃烧中断。由于红磷在达到同样的阻燃要求时用量较小,而且红磷的熔点高,溶解性差,因而以红磷阻燃的高聚物的某些物理性能比用一般阻燃剂制得的同类高聚物要好。红磷与卤系阻燃剂并用,可提高阻燃效率。
3.用于制造火柴、烟火,以及磷化铝、五氧化二磷、三氯化磷等。是生产有机磷农药的原料。冶金工业用于制造磷青铜片。还用于轻金属的脱酸及制药。
4.用于制造火柴、农药,及用于有机合成。