Nesans lan nanWouj fosfòsoti nan eksplorasyon limanite nan eleman fosfò a. 1669, mak Alchmiz Alchmiz la premye izole fosfò blan nan yon eksperyans distilasyon pipi, ak sibstans sa a, ki emèt yon limyè volatil nan fè nwa a, deklanche yon sansasyon nan kominote a syantifik. Wouj fosfò, kòm yon allotrope nan fosfò blan, mande pou kondisyon pi konplèks pou preparasyon li yo: ka fosfò blan ka jwenn nan chofaj li nan 250 degre nan izolasyon soti nan lè ak kenbe li pou plizyè jou, oswa pa-wo presyon konvèsyon fonn (590 degre, 4357kpa). Sa a poud purplish -wouj amorphe ekspozisyon estabilite byen lwen pi lwen pase sa yo ki an fosfò blan akòz estrikti trè polimerize li yo nan chenn oswa bag - li gen yon pwen k ap fonn nan 590 degre, yon pwen ignisyon nan 260 degre, pa natirèlman boule nan lè, epi li se solubl nan dlo, kabòn disulfid, ak sèlman sòl.
Pwopriyete fizik yo nan fosfò wouj fè li yon "chwa ki an sekirite" nan laboratwa a. Pou egzanp, nan eksperyans la klasik nan detèmine kontni an oksijèn nan lè, ki degaje konbisyon nan fosfò wouj pwodui yon pentoksid fosfò solid ki pa pwodwi yon pwodwi likid tankou konbisyon fosfò blan, konsa plis presizyon verifye pousantaj la nan oksijèn nan volim nan monte nivo dlo a (apeprè 1/5 nan gasin a.. Fòmil reyaksyon ki degaje konbisyon li se:
4p + 5 o₂ → 2p₂o₅ (kondisyon ignisyon)
Eksperyans lan mande pou atansyon a kantite lajan an ase nan fosfò wouj, aparèy la byen ak refwadisman nan tanperati chanm anvan yo pran lekti, ak detay sa yo reflete pouswit nan presizyon nan eksperyans chimi.
Pwopriyete chimik ak preparasyon endistriyèl nan fosfò wouj
Malgre ke pwopriyete chimik yo nan fosfò wouj yo pa tankou aktif kòm fosfò blan, li toujou danjere: li ka boule lè li satisfè ak dife louvri, chalè segondè oswa enpak friksyon, epi li se fasil eksploze lè melanje ak oksidant ajan tankou klorat, potasyòm pèrgan, elatriye. siye. Preparasyon endistriyèl li yo mande pou izolasyon strik nan lè ak imidite, pou egzanp, yo retire rezidyèl fosfò blan pa metòd siye vakyòm: transfòme fosfò a wouj se bouyi ak solisyon dilye soda soda, se konsa ke trace blan fosfò se transfòme nan fosfat ak fonn. Pwosesis sa a bezwen ranpli nan yon filtre Rotary asire ke kontni an fosfò nan pwodwi a satisfè estanda a.
Estabilite nan fosfò wouj soti nan estrikti inik elektwonik li yo. Ekstrèm senk elektwon nan atòm fosfò fòme sp³ òbital ibridize, ak p₄ tetraedra a nan molekil la fosfò wouj yo ki konekte yo fòme yon chèn oswa estrikti bag nan lyezon sèl, ak enèji kosyon segondè, ki se difisil a kraze. Estrikti sa a fè li pa fasil pou reyaji ak oksijèn nan tanperati chanm, men li ka jenere PCL₃ oswa PCL₅ ak klò nan tanperati ki wo, ak jenere asid fosfò pa entèraksyon ak asid nitrik, ki montre sèten aktivite chimik.
Aplikasyon miltip nan fosfò wouj
► "kè" nan alimèt ki an sekirite
Valè endistriyèl la nan fosfò wouj se premyèman nan fabrike nan alimèt. Nan mitan -19 th syèk la, syantis Swedish mete fosfò wouj sou bò a nan matchboxes, ak klorat potasyòm sou matchheads yo, ki deklanche yon reyaksyon redox pa friksyon ak konplètman ranplase alimèt ak fosfò blan, ki te tendans espontane. Sa a konsepsyon ogmante faktè a sekirite nan alimèt pa 100 fwa, ak pwodiksyon anyèl la nan alimèt atravè lemond depase 500 milya dola bwat, ki te mennen nan yon vag nan demann lan pou fosfò wouj.
► "Gadyen envizib la" nan rezistan flanm dife
Wouj fosfò, kòm eleman debaz la nan fosfò ki baze sou flanm dife, gen pèfòmans ekselan nan materyèl polymère. Mekanis rezistan flanm dife li yo konsiste de twa fonksyon:
Faz gaz faz rezistan: jenere Po-radikal pandan ki degaje konbisyon, kaptire H- ak OH- nan chèn nan polymère ak entewonp reyaksyon an chèn;
Kondanse faz flanm dife rezistan: oksidasyon asid fosfò ak meta-fosfò asid nan tanperati ki wo yo fòme yon kouch vitre izole oksijèn la;
Kabòn dezidrate: fè pwomosyon dezidratasyon ak carbonization nan materyèl la diminye liberasyon an nan gaz ki ka pran dife.
Ajoute 3% Wouj fosfò flanm dife Masterbatch PE tereftalat (PET) ka ogmante endèks la oksijèn nan materyèl la soti nan 21% a 35%, epi rive nan UL94 V -0 flanm dife rezistan estanda. Materyèl sa yo lajman ki itilize nan kokiy elektwonik ak elektrik, Interiors otomobil ak bilding panno izolasyon, 2023 Global Wouj fosfò flanm dife gwosè mache nan 1.2 milya dola dola ameriken, yon to kwasans anyèl ki gen plis pase 6%. 3.
► "Mèt dopant" nan endistri semi -conducteurs
Wouj fosfò jwe yon wòl kle nan jaden an semi -conducteurs. Kòm yon dopan N-kalite, atòm fosfò wouj ka ranplase atòm yo fosfò nan lasi a Silisyòm, chak atòm fosfò wouj bay yon elèktron gratis, ki siyifikativman amelyore konduktiviti nan materyèl la. Nan manifakti selil solè, efikasite nan konvèsyon foto-elektrik nan gato wouj fosfò-doped Silisyòm ka ogmante a plis pase 22%. Anplis de sa, fosfò wouj se tou materyèl la anvan tout koreksyon pou preparasyon an nan fosfid endyòm (INP), galyòm asenid (GaAs) ak lòt semi -conducteurs konpoze, yo itilize nan bato kominikasyon 5G ak detektè enfrawouj.
► Militè ak sivil "efè espesyal aktè"
Pwopriyete yo lafimen-génération nan fosfò wouj fè li yon eleman debaz nan bonm lafimen. Patikil pentoksid fosfò ki pwodui pandan konbisyon yo gen yon dyamèt sèlman 0. Nan egzèsis militè yo, yon sèl grenad lafimen fosfò wouj ka kouvri yon zòn nan 200m ², bay pwoteksyon kache pou twoup yo. Nan jaden sivil la, li itilize pou etap efè espesyal. Pa kontwole rapò a nan fosfò wouj ak nitrat potasyòm, diferan koulè nan efè lafimen ka reyalize.
Defi anviwònman ak transfòmasyon vèt
Malgre keWouj fosfòse lajman itilize, risk anviwònman li yo pa ka inyore. Ekspozisyon alontèm nan fosfò wouj ki pa gen okenn ladan yo jenere asid fosfò, ki mennen ale nan eutrofizasyon nan kò dlo; ak pousyè nan pwosesis ka lakòz domaj respiratwa nan operatè si konsantrasyon an depase 1mg/m³. Règleman an rive nan Inyon Ewopeyen enkli li nan lis la nan sibstans ki sou enkyetid segondè, ki egzije résidus fosfò wouj nan pwodwi elektrik ak elektwonik yo dwe mwens pase 1, 000 ppm, e menm limite li nan 100 ppm nan kèk senaryo piman bouk.
Endistri a ap reponn a defi a nan inovasyon teknolojik. Metòd la fè ekstraksyon sòlvan devlope pa Inivèsite Tohoku nan Japon ka refè fosfò wouj soti nan itilize pwodwi elektwonik ak yon pite nan 99.5% ak yon pousantaj rekiperasyon nan plis pase 95%. Teknoloji microencapsulation, nan lòt men an, sèvi ak résine fenol nan enkapsule patikil fosfò wouj yo fòme microspheres ak yon dyamèt 10 μm, ki diminye liberasyon an nan fosfin pa 90% pandan y ap amelyore konpatibilite ak Polymers. Avans te tou te fè nan rechèch la nan biyo ki baze sou altènativ. Kalsyòm mayezyòm fitat, kòm yon plant-sòti fosfò konpoze, gen yon efikasite rezistan flanm dife nan sèlman 60% nan sa yo ki an fosfò wouj, men li se konplètman biodégradables epi li montre potansyèl nan jaden an nan materyèl anbalaj.