轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)次磷酸鎂的固液相平衡研究.pdf

1、次磷酸鹽因其特殊的物理化學(xué)性質(zhì)以及在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用已經(jīng)引起了越來越多的關(guān)注。由于次磷酸鎂具有還原性、弱酸性以及含磷量高等性質(zhì)，次磷酸鎂可用作阻燃劑、化學(xué)鍍鎳助劑以及土壤改良劑等，除此之外次磷酸鎂對治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎以及肥胖癥具有一定的效果。為了得到純度更高、食品級的次磷酸鎂，現(xiàn)有兩種方法:①氫氧化鎂和次磷酸中和法②氯化鎂與次磷酸鈉轉(zhuǎn)化法。轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)次磷酸鎂工藝的設(shè)計、優(yōu)化及控制需要相平衡數(shù)據(jù)的支持和相圖的指導(dǎo)。然而在現(xiàn)有的文獻中沒有該四

2、元體系的相平衡數(shù)據(jù)，相關(guān)三元體系的數(shù)據(jù)也很少。
　　為此本文對Mg2+，Na+//Cl-，H2PO2--H2O交互四元體系及其子體系在298.15K的固液相平衡開展了研究。具體研究結(jié)果如下:
　　(1)次磷酸鎂二元體系相圖的研究表明次磷酸鎂有兩種形態(tài)存，即六水次磷酸鎂和無水次磷酸鎂。低于52℃時，次磷酸鎂固相為六水次磷酸鎂，溶解度隨溫度的升高而升高;高于52℃時固相為無水次磷酸鎂，溶解度隨溫度的升高而降低。次磷酸鎂飽和溶液的

3、凝固點為-2.5℃，沸點為102.5℃。
　　(2)采用等溫溶解平衡法，獲得了NaCl-NaH2PO2-H2O，MgCl2-Mg(H2PO2)2-H2O，Mg(H2PO2)2-NaH2PO2-H2O三個三元體系在298.15K的固液相平衡數(shù)據(jù)和相圖。研究發(fā)現(xiàn)三個三元體系固相存在形態(tài)分別為:NaCl、NaH2PO2·H2O;MgCl2·6H2O、Mg(H2PO2)2·6H2O、 Mg2(H2PO2)2Cl2·6H2O; NaH2PO

4、2·H2O、 Mg(H2PO2)2·6H2O、NaMg(H2PO2)3。其中兩個復(fù)鹽Mg2(H2PO2)2Cl2·6H2O、NaMg(H2PO2)3為異成分復(fù)鹽。氯化鎂和次磷酸鈉的溶解度很大，相區(qū)很小。六水次磷酸鎂的溶解度相對較小，相區(qū)比較大。
　　(3)Na+，Mg2+//Cl-，H2PO2-—H2O交互四元體系的固液相平衡研究表明，該體系在298.15K由6個單固相結(jié)晶區(qū)，6個三元共飽點，4個四元共飽點組成，其中六水次磷酸鎂和

5、氯化鈉為穩(wěn)定鹽對，次磷酸鈉與六水氯化鎂為不穩(wěn)定鹽對，六水次磷酸鎂具有較大的相區(qū)即利用次磷酸鈉和六水氯化鎂用轉(zhuǎn)化法可易制得次磷酸鎂。從相圖中看可以由于復(fù)鹽NaMg(H2PO2)3和Mg2(H2PO2)2Cl2·6H2O的存在將影響次磷酸鎂的純度。
　　(4)通過交互四元體系Na+，Mg2+//Cl-，H2PO2-—H2O相圖中NaCl-Mg(H2PO2)2共飽線可以看出，利用六水氯化鎂和一水次磷酸鈉配料轉(zhuǎn)化生產(chǎn)六水次磷酸鎂，轉(zhuǎn)化率最