|
2. Ekstraksion fosfor kislota olishning digidratli usuli. Fosfor kislotasini termik usul bilan olish
|
| bet | 3/3 | | Sana | 21.06.2023 | | Hajmi | 0.65 Mb. | | #74860 |
Bog'liq 2. Ekstraksion fosfor kislota olishning digidratli usuli. Fosfor 8-mavzu. Qish. R T, PEDAGOGIK TEXNOLOGIYALARNI LOYIXALASHTIRISH VA REJALASHTIRISH, 6 - mavzu. O\'quv animatsion roliklar tayyorlash dasturlari bilan ishlash, Пахта хом ашёсини сақлаш ва қайта ишлаш (3), 6-amaliyot, Ta\'limda AT1 2021-(TS va MG), jadval Qudratov Alijon, Бухгалтерия Ўқув қўлланмаси 2021 1С, O\'rinova Shahlo ij, 4.9-шакл. ОАК (2), ANNOTATSIYA, Amirillayeva, 1-MA\'RUZA, 5.амалий, Html Haqida Qullanma copyEkstraksiyali fosfor kislota tarkibidagi ftor asosan H2SiF6 shaklida bo‘ladi. Kislotani ftordan tozalash, H2SiF6 ni natriy, kaliy, bariy tuzlari bilan cho‘ktirish orqali o‘tkazilishi mumkin. Odatda 1l fosfat kislotaga 30-40 g NaCl qo‘shiladi.
H2SiF6 + NaCl = Na2SiF6+ 2HCl reaksiya bo‘yicha hosil bo‘ladigan kam eruvchan natriy kremneftorid cho‘kmaga tushadi va dastlab tindirilib, so‘ngra sentrifugalash va filtrlash yo‘li bilan ajratib olinadi. Shunday qilib 75-85% gacha ftorni ajratiladi va fosfat kislotadagi uning miqdori 0,2-0,3% gacha kamayadi. Natriy xlorid bilan ftorsizlantirilgan fosfat kislota, ayniqsa, harorat oshirilganda jihozlarning kuchli korroziyalanishiga sabab bo‘ladi. Shuning uchun kislotani bug‘latish yo‘li bilan konsentrlashga zarurat tug‘ilganda, ftorsizlantirish soda yoki natriy fosfat yordamida amalga oshiriladi.
Fosfogips tarkibida ozgina miqdorda yuvilmagan fosfat kislota bo‘ladi va shuning uchun uni ishlab chiqarishga yaqin hududlardagina mineral o‘g‘it sifatida foydalanilishi mumkin, chunki ozuqa elementi juda kam bo‘lganligi uchun bir joydan ikkinchi joyga tashish iqtisodiy samarasizdir. Fosfogips sho‘rxoq tuproqlarni gipslashtirishda yoki shuvoq alebastrlari va boshqa quyma qurilish buyumlari ishlab chiqarishda ishlatilishi mumkin. Uning sementli shixta tarkibida termik parchalanishi natijasida sementli klinker va sulfitli gazlarga aylantirilishi mumkin. Sulfit angidriddan sulfat kislota olinadi va shu usul bilan fosfatni parchalashga sarflanadigan sulfat kislotani regeniratsiyalanishi mumkin. Fosfogips shuningdek ammoniy sulfat olishda sulfat anioni manbai (sulfat kislota o‘rniga) vazifasini bajarishi mumkin. Ishlatiladigan joyga fosfogipsni tashishni yaxshilash uchun (va qishki vaqtda tashish paytida muzlab kolmasligi uchun) joʻnatishdan oldin uni 3% dan kam bo‘lgan namlikkacha quritilishi va quritishda hosil bo‘ladigan guvalasimon materialni kukunsimon holatgacha maydalanishi lozim. Hozircha O‘zbekistonda va boshqa chet mamlakatlarda ham fosfgipsdan yirik masshtabda foydalanish yo‘lga qo‘yilmagan - u ishlab chiqarishning to‘planayotgan chiqindisi hisoblanadi. Chunki, fosfogipsga qaraganda tabiatda keng tarqalgan kalsiy sulfatni qayta ishlash ancha soddadir. Vaqti kelib, bu sanoat chiqindisi ham - kerakli ishlab chiqarish korxonalari uchun eng zarur va qimmatli xomashyo manbasiga aylanishi mumkin.
Fosforning yer po'stlog'idagi umumiy miqdori 0,08% ni tashkil etadi. Fosfor tabiatda faqat birikmalar holida uchrayldi: ulardan eng rauhimi kalsiy fosfat — apatit mineralidir. Apatitning juda ko'p turlari ma'lum, ulardan eng ko'p tarqalgani ftorapatit 3Ca3(PO4)2. CaF2. Cho'kindi tog' jinslari — fosforitlar apatitning turlaridan tarkib topgan. Fosfor oqsil moddalar tarkibidagi turli xil birikmalar holida bo'ladi. Miya to'qimalarida fosforning miqdori 0,38%, muskullarda — 0,27% bo'ladi.
Dunyoda apatitlarning eng boy qatlamlari Kola yarim orolida, joylashgan. Fosforitlar Ural, Volgabo'yi, Sibir, Qozog'iston, Estoniya, Belorussiya va boshqa joylarda keng tarqalgan. Shimoliy Afrikada, Suriya va Amerikada fosforitlarning katta konlari bor.
Fosfor o'simliklarning hayotida juda muhim bo'lgani uchun tuproqda yetarli miqdorda fosfor birikmalari doimo bo'lishi zarur.
Fizik xossalari. Fosfor elementida metallmas xossalari azotga nisbatan kam ekanligi uning oddiy moddalari xossalarida ko'rinadi. Masalan, fosfor azotdan farq qilib, bir necha allotropik shakl o'zgarishlar hosil qiladi: oq fosfor, qizil fosfor va boshqalar.
Oq fosfor — rangsiz va juda zaharli modda. Fosfor bug'larini kondensatlash bilan olinadi. Suvda erimaydi, lekin uglerod sulfidda yaxshi eriydi. Uzoq vaqt ohista qizdirilganda oq fosfor qizil fosforga aylanadi.
Qizil fosfor — qizil-qo'ng'ir rangli kukun, zaharli emas. Suvda va uglerod sulfidda erimaydi. Qizil fosfor bir necha allotropik shakl o'zgarishlar aralashmasidan iboratligi aniqlangan, ular bir-biridan rangi (to'q qizildan gunafsha ranggacha) va boshqa ba'zi xossalari bilan farq qiladi. Qizil fosforning xossalari ko'p jihatdan uning olinish sharoitlariga bog'liq.
Qora fosfor — tashqi ko'rinishidan grafitga o'xshaydi, ushlab ko'rilganda yog'lidek tuyuladi, yarim o'tkazgich xossalari bor. Oq fosforni juda katta bosim ostida uzoq vaqt qizdirish (200°C va 1200 MPa da) orqali olinadi.
Qizil va qora fosfor qattiq qizdirilganda haydaladi.
Tabiiy fosfor bitta barqaror izotop -^ R dan tarkib topgan. Sun'iy radioaktiv izotopi j| P (yarim yemirilish davri 14,3 kun) keng ko'lamda ishlatiladi.
Fosforning allotropik shakl o'zgarish-larining xossalari ularning tuzilishi bilan tushuntiriladi. Oq fosforning tuzilishi ancha p mufassal o'rganilgan. U molekulyar kristall
panjaraga ega. Uning molekulalari to'rt atomli (P4— tetrafosfor) va uch qirrali muntazam piramida shaklida bo'ladi.
Fosforning bar qaysi atomi piramidaning uchlaridan birida bo'lib, boshqa uchta atom bilan uchta 6- bog'lanish orqali bog'langan. Molekulyar panjarali barcha moddalar kabi oq fosfor ham oson suyuqlanadi va uchuvchan bo'ladi. U organik erituvchilarda yaxshi eriydi.
Oq fosfordan farq qilib, qizil va qora fosfor atomli kristall panjarali bo'ladi. Shu sababli ular deyarli barcha erituvchilarda erimaydi, uchuvchan, zaharli emas.
Kimyoviy xossalari. Kimyoviy xossalari jihatidan oq fosfor qizil fosfordan katta farq qiladi. Masalan, oq fosfor havoda oson oksidlanadi va o'z-o'zidan alangalanib ketadi, shu sababli u suv ostida saqlanadi. Qizil fosfor havoda alangalanib ketmaydi, lekin 240°C dan yuqori darajada qizdirilganda alangalanadi. Oq fosfor oksidlanganida qorong'ida shu'lalanadi — alangalanadi.
Fosfor suyuq va erigan holatda, shuningdek, 800°C dan past temperaturadagi bug'larida P4 molekulalaridan iborat bo'ladi. 800°C dan yuqori darajada qizdirilganda molekulalar dissotsilanadi: P4=2P'2 P2. Molekulalar 2000°C dan yuqori temperuturada atomlarga ajraladi: P2=2P. Fosfor atomlari P2, P4 molekulalar va polimer moddalar hosil qilib birlashishi mumkin.
Fosfor ko'pchilik oddiy moddalar — kislorod, galogenlar oltingugurt va ba'zi metallar bilan birikadi, bunda oksidlovchilik va qaytaruvchilik xossalarini namoyon qiladi. Masalan:
2P + 3S = P2S3 2P + 3Ca = Ca3P2
0+3 0+2
P - 3e = P 2 Ca - 2e = Ca 3
0-2 0-3
S+2e = S 3 P+3e = P 2
Bu reaksiyalar qizil fosforga qaraganda oq fosfor bilan oson boradi.
Fosforning metallar bilan hosil qilgan birikmalari fosfidlar deyiladi: ular suv ta'sirida oson parchalanib, fosfin PH3 — sarimsoq hidi keladigan juda zaharli moddani hosil qiladi:
Ca3P2+ 6H2O = 3Ca(OH)2+ 2PH3t
NH3 kabi fosfin ham juda kuchli kislotalarni biriktirib olish reaksiyalariga kirishadi.
PH3+HI = PH4I
Olinishi va ishlatilishi. Fosfor apatitJar yoki fosforitlardan olinadi. Buning uchun ular ko'mir (koks) va qum bilan aralashtiriladi va elektr pechda 1500°C da qizdiriladi:
+50 0+2
3Ca3(PO4)2+ IOC + 6SiO,= 6CaSiO3+ P4 + 10CO
Bu reaksiyada fosfor bug'lari quyuqlashadi va suvli yig'gichda tutib qolinadi.
Qizil fosfor gugurt ishlab chiqarishda ishlatiladi. Qizil fosfor, surma (III) sulfid, temir surigi (kvars aralashgan tabiiy temir (III) oksid) va yelimdan aralashma tayyorlanadi, bu aralashma gugurt quti-sining yon sirtlariga surtiladi. Gugurt kallagi, asosan, bertole tuzi, maydalangan shisha, oltingugurt va yelimdan tarkib topgan bo'ladi. Gugurt kallagi gugurt qutisining yon sirtiga ishqalanganda qizil fosfor alangalanadi.
Fosfor gugurt ishlab chiqarishdagina emas, balki harbiy ishda ham ishlatiladi. Fosfor yonganda quyuq oq tutun hosil bo'ladi, shu sababdan, „tutun par da" hosil qilish uchun mo'ljallangan artilleriya snaryadlari, aviabombalar va boshqalar oq fosfor bilan to'ldiriladi. Fosforning ko'pgina miqdori turli fosforli organik birikmaiar ishlab chiqarish uchun ketadi. Bular jumlasiga hasharotlarni qirish uchun ishlatiladigan foydali vositalar kiradi.
Oq fosfor ko'p ishlatilmaydi. Undan, odatda, tutun pardalar hosil qilishda foydalaniladi. Qora fosfor juda kamdan kam hollarda ishlatiladi.
Fosforning vodorod bilan va galogenlar bilan hosil qilgan birikmalari. Fosfor vodorod bilan PH3~gazsimon vodorod fosfid, P2H4 — suyuq difosfin hosil qiladi.
Gazsimon vodorod fosfid, boshqacha aytganda, fosfin PH3 Oq fosforni KOH eritmasiga qo'shib qaynatish yo'li bilan yoki kalsiy fosfid Ca3P2 ga xlorid kislota ta'sir ettirish yo'li bilan olinadi:
Ca3P2 + 6HC1 = 3CaCl2 + 2PH3
Gazsimon vodorod fosfid sassiq sarimsoq hidi keladigan rangsiz gaz bo'lib, nihoyatda zaharlidir. Reaksiya davomida gazsimon vodorod fosfid bilan birgalikda ba'zan suyuq vodorod fosfid ham hosil bo'ladi, suyuq vodorod fosfidning bug'i havoda o'z-o'zidan alangalanib ketadi.
Vodorod fosfid yonganda angidrid bilan suv hosil bo'ladi:
2PH3 + 4O2=P205+3H2O
Vodorod fosfid, xuddi ammiak kabi, galogenid kislotalar bilan birikadi; galogenid kislotalar bilan birikkanda tuzlar, masalan, fosfoniy xlorid PH4C1 hosil bo'ladi, bu tuzlarda metall rolini fosfoniy deb ataladigan PH4gruppa o'ynaydi. Fosfoniy tuzlari nihoyatda beqaror birikmalardir, ular suvga tekkanda vodorod galogenid va PH3 ga ajraladi.
Fosfor barcha galogenlar bilan bevosita birikib, juda ko'p issiqlik chiqaradi. Fosfor birikmalari ichida amaliy ahamiyatga ega bo'lgani, asosan, fosforning xlorli birikmalaridir.
Fosfor (III) xlorid PC13 suyuqlantirilgan fosfor ustidan xlor o'tkazilganda hosil bo'ladi. Bu modda 76°C da qaynaydigan suyuqlikdir.
PC13 ga suv ta'sir ettirilganda, u batamom gidrolizlanib, vodorod xlorid va fosfit kislota hosil qiladi:
PC13 + 3H2O = H3PO3 + 3HC1
Fosfor oksidlari. Fosfor bir necha oksidlar hosil qiladi. Ulardan eng muhimlari P4O6 va P4O10. Ko'pincha ularning formulalari soddalashtirilgan holda P2O3 va P,O5 tarzida yoziladi (oksidlarning indekslari 2 ga bo'lingan).
Fosfor (III) oksid P4O6 — mumsimon kristall massa, 22,5 °C da suyuqlanadi. Fosforni kislorod yetishmaydigan sharoitda yondirish bilan olinadi. Kuchli qaytaruvchi. Juda zaharli.
Fosfor (V) oksid P4H10 - oq gigroskopik kukun. Fosforni mo'l havo yoki kislorodda yondirish orqali olinadi. U suv bilan juda shiddatli birikadi.
Fosfat kislotaiar. Fosfat angidrid temperaturaga qarab, har xil miqdordagi suvni biriktirib olib, meta-, pirn- va orto-fosfat kislotalar hosil qilishi mumkin:
P2O, + H2O = 2HPO3 (metafosfat kislota) P2O5+ 2H2O = H4P,O7 (pirofosfat kislota) P2O3 + 3H2O = 2H3PO4 (ortofosfat kislota)
Fosfat angidrid sovuq suvda eritilsa, metafosfat kislota hosil bo'ladi, Lining eng sodda formulasi bunday: HPO3; metafosfat kislota molekulalarining haqiqiy tarkibi esa (HPO3)v formula bilan ifodalanadi, bu yerda x = 3, 4, 5, 6 va hokazo. Metafosfat kislotaning eritmasi bug'latilganda, u suvda oson eriydigan, shishasimon massa holida ajralib chiqadi.
|
| |
