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本文将探讨碱式没食子酸铋的合成方法,希望能为碱式没食子酸铋的高效制备提供了新的思路。 简述:碱式没食子酸铋的分子式为 C7H7Bi07,分子量 412.13,为鲜黄色粉末;无臭、无味,遇光缓缓褪色,几乎不溶于水、乙醇、乙醚,溶于热稀矿酸(分解),溶于碱性溶液。该产品在临床上用于收敛药和防腐药,外用于湿疹等皮肤病。 制备: 1. 方法一 步骤 (1),向浓硝酸中加入三氧化二铋使三氧化二铋溶解,之后加入去离子水,得到硝酸铋溶液;步骤(2),向没食子酸中加入去离子水使没食子酸溶解,得到没食子酸水溶液;步骤(3),将没食子酸水溶液加入到硝酸铋溶液中,且没食子酸水溶液中的没食子酸与硝酸铋溶液中的硝酸铋的摩尔比为1.1:1~1.2:1,得到黄色沉淀;步骤(4),过滤黄色沉淀得到滤饼,将滤饼用去离子水洗涤、干燥,即得到碱式没食子酸铋。 具体实验操作如下: 将 57.8g三氧化二铋溶解到80m1质量分数为68%的浓硝酸中 , 待三氧化二铋溶解完毕冷却至室温并加入 50ml去离子水 , 得到硝酸铋溶液 ; 在 80℃下 , 将 50g 没食子酸溶解到 200m1去离子水中 , 得到没食子酸水溶液 ; 待没食子酸溶解完毕 , 使没食子酸水溶液降温至 60℃ , 之后将没食子酸水溶液缓慢加入到硝酸铋溶液中 , 保温反应 20min , 即得黄色沉淀 ; 然后过滤黄色沉淀得到滤饼 , 将滤饼用 50℃去离子水洗涤至去离子水的pH接近7 , 之后在 80℃下真空干燥 3h得到碱式没食子酸铋的粉 100g , 收率为 98%。 2. 方法二 (A)、原料纯化处理: a1)将没食子酸溶解在去离子水中达到2 - 30wt%的浓度,用活性炭脱色、除杂质,过滤获得滤液1;任选地,然后在滤液1中添加改性的聚丙烯酰胺 - co - 苯乙烯 - co - 丙烯酸共聚物作为吸附材料,通过吸附去除重金属;再次过滤,获得含没食子酸的纯化滤液 1’; a2)将工业硝酸铋溶解在稀硝酸溶液中达到2 - 30wt%的浓度,用活性炭脱色、初步除杂质,过滤获得滤液;然后在滤液中添加改性的聚丙烯酰胺 - co - 苯乙烯 - co - 丙烯酸共聚物作为吸附材料,通过吸附去除重金属;再次过滤,获得含硝酸铋的纯化滤液 2; (B)、碱式没食子酸铋的合成: b1)按照没食子酸与硝酸铋的摩尔比为2:1至1:2,将滤液1或1’与滤液2加入到反应器中进行搅拌,形成含沉淀物的混合物;然后过滤获得滤饼; b2)滤饼用去离子水洗涤一次或多次,再次过滤,在65 - 100℃的温度下干燥,获得碱式没食子酸铋C7H7BiO7(或称作次没食子酸铋); 其中,在步骤 (A)的子步骤a2)中所使用的改性共聚物是通过用甲醛和二甲基胺以及任选的含巯基的C2 - C4有机胺对聚丙烯酰胺 - co - 苯乙烯 - co - 丙烯酸共聚物原料进行改性,在共聚物的侧链上引入羟甲基 ( - CH2 - OH)和胺甲基( - CH2 - N(CH3)2),并且任选地在共聚物的侧链上引入或不引入巯基( - SH)或硫基( - S - ),而获得的。 参考文献: [1] 广东先导稀材股份有限公司. 碱式没食子酸铋的制备方法. 2017-04-19. [2] 台山市新宁制药有限公司. 碱式没食子酸铋的制备方法. 2013-10-09. ...
本文将探讨关于 3-(4- 氯代丁基 )-5- 氰基吲哚的合成方法,为研究人员提供了解制备这一化合物的不同途径和策略的综合指南。 背景: 3-(4- 氯代丁基 )-5- 氰基吲哚,英文名称: 3-(4-Chlorobutyl)-1H-indole-5-carbonitrile , CAS : 143612-79-7 ,分子式: C13H15NOS 。 3-(4- 氯代丁基 )-5- 氰基吲哚可用于制备变构 IGF-1R 抑制剂,以及双重 5-HT1A 受体激动剂和血清素再摄取抑制剂的反应物。 合成: ( 1 )方法一 有文献报道 3-(4- 氯丁基 )-5- 氰基吲哚可由 5- 氰基吲哚与 4- 氯丁酰氯经酰化反应、还原反应得到。 首先,以 5- 氰基吲哚和 4- 氯丁酰氯为原料,二氯甲烷为溶剂,在二氯化异丁基铝的催化下经 F-C 酰基化反应得到氯丁酰基取代的 5- 氰基吲哚(收率 82% )。 之后同样在二氯甲烷中,以二氯化异丁基铝做催化剂,硼氢化钠为还原剂,成功合成了目标化合物 3-(4- 氯丁基 )-5- 氰基吲哚(收率 95% )。 ( 2 )方法二 与上述基本相同,但还原一步中,除硼氢化钠 — 二氯化异丁基铝体系外还分别试验了四氢锂铝还原和硼氢化钠 — 三氟化硼 — 乙醚体系下的还原。但只在硼氢化钠 — 二氯化异丁基铝体系下得到了目标化合物。 以上报道虽然在较高收率下得到了目标产物,但反应中涉及的特殊催化剂二氯化异丁基铝的化学性质非常不稳定,且市场上罕有销售,价格昂贵。 ( 3 )方法三 Timo Heinrich等人也报道了类似的合成方法,第一步酰化反应收率为 73% ,而还原步骤则是以甲氧基乙氧基二氢化铝(红铝)为催化剂,硼氢化钠为还原剂进行的反应的(此步反应收率较低仅有 26% )。 此方法所需的红铝更是有毒试剂,实验操作均十分不便,工业上更不可行。鉴于以上方法的不足,仍需探索更实用高效、安全环保的合成方法。 ( 4 )方法四 Heinrich Timo等在其文章 “Allosteric IGF-1R Inhibitors” 中也报道了 3- ( 4- 氯丁基) -5- 氰基吲哚的合成。他们以 5- 氰基吲哚和 4- 氯丁酰氯为原料,由路易斯酸三氯化铝作为 F-C 酰基化和还原反应的催化剂合成了目标产物。 文献中提到,以此方法合成目标产物时会产生粘稠状固体,同时还会生成副产物,目标产物的分离纯化只能通过柱层析完成。因此,选用此方法进行工业化生产仍有困难。 ( 5 )有文献报道了以路易斯酸四氯化锡为催化剂制取氯丁酰基取代吲哚 的方法。报道称,催化剂的改变减少了副产物的生成,明显提高了目标产物收率,但对后一步还原反应并未做研究。 催化剂由三氯化铝改为四氯化锡后,提高了吲哚环 F-C 酰基化反应的选择性,有效降低了 4- 氯丁酰氯烷基一端氯的活性,抑制了 F-C 烷基化反应。 ( 6 )方法六 马彦琴等人在 “ 盐酸维拉唑酮的合成工艺改进 ” 一文中报道了一种改进方法。 在 F-C 酰基化步骤中,他们同样以无水三氯化铝做催化剂,但改用 1 , 2- 二氯乙烷做溶剂,得到氯丁酰基取代的 5- 氰基吲哚。然后以萘磺酰基保护吲哚 N-H ,之后在三氟乙酸 - 三甲基硅烷体系中还原羰基至亚甲基,最后在甲醇、 KOH 体系下水解脱掉萘磺酰基保护。此方法避免了还原剂对吲哚环的过度还原,产品纯度较高。但本实验对还原步骤的产物未进行纯化分离,具体收率未知。 ( 7 )方法七 王伸勇等人等报道了一种全新的合成方法。 他们以 4- 氰基苯肼盐酸盐和 6- 氯 -1,1- 二甲氧基己烷为原料,乙醇 - 水为溶剂,在 65~75℃ 下进行 Fischer 吲哚环化反应, 2 小时后停止反应,反应液降至室温析出固体即为 3-(4- 氯丁基 )-5- 氰基吲哚。 参考文献: [1]周露 . 维拉佐酮关键中间体合成研究进展 [J]. 浙江化工 , 2016, 47 (08): 9-11+29. [2]王玮 , 吴春雷 , 胡纯琦等 . 抗抑郁药维拉佐酮中间体的工艺研究 [J]. 浙江化工 , 2016, 47 (05): 19-23. [3]刘璐 . 抗抑郁药维拉佐酮中间体 3- ( 4- 氯丁基) -5- 氰基吲哚的合成研究 [D]. 天津理工大学 , 2014. ...
溴代十六烷基吡啶是一种常见的季铵盐阳离子表面活性剂,可以作为钢的高效缓蚀剂。了解溴代十六烷基吡啶对钢的缓蚀性能的相关研究,对于正确使用和了解其潜在风险非常重要。 背景:传统的高效缓蚀剂中,包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂,它们在酸性溶液中对钢材具有良好的缓蚀作用。这些缓蚀剂的性能与分子的亲水基团、疏水基团结构以及在酸性介质中的吸附行为密切相关,因此构效关系及其在金属表面的吸附行为一直是基础研究中的重要科学问题。例如,季铵盐阳离子表面活性剂的亲水基团为 N+ ,它在钢表面可以发生静电吸附和化学吸附,从而对钢材具有良好的缓蚀作用,比如十二烷基二甲基苄基氯化铵 (1227) 、十六烷基三甲基溴化铵和溴代十四烷基吡啶等。另外,溴代十六烷基吡啶 (HDPB) 的亲水基含有吡啶杂环,对钢材在 HCl 、 H2SO4 、 H3PO4 、 HF 等酸性溶液中均具有优良的缓蚀性能。 1. 对冷轧钢在三氯乙酸中的缓蚀性能 魏高飞等人采用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱 (EIS) 及扫描电子显微镜 (SEM) 研究了阳离子表面活性剂溴代十六烷基吡啶 (HDPB) 在 0.10 mol·L-1Cl3CCOOH 溶液中对冷轧钢 (CRS) 的缓蚀性能。结果表明: 20℃ 时 100 mg·L-1 HDPB 的最大缓蚀率可达 93.7%,HDPB 浓度越高,缓蚀性能越强,而温度越高,缓蚀性能越弱。 HDPB 在 CRS 表面的吸附过程包含了物理吸附和化学吸附,符合 Langmuir 吸附等温式,且为放热吸附。冷轧钢在添加 HDPB 的 Cl3CCOOH 溶液中腐蚀速率随温度的变化规律符合 Arrhenius 和过渡态理论方程,添加 HDPB 后表观活化能、指前因子、表观活化焓、表观活化熵均增大。 HDPB 为混合型缓蚀剂,其电化学作用机理为 “ 几何覆盖效应 ”, 加入 HDPB 后, Nyquist 图主要由高频区的容抗弧组成,且随着 HDPB 浓度增大,电荷转移电阻增大, SEM 微观形貌进一步证实了 HDPB 有效减缓了 CRS 表面的腐蚀速度。 2. 对冷轧钢在柠檬酸中的缓蚀性能 杨惠芳等人利用失重法、电化学阻抗谱 (EIS) 、动电位极化曲线和扫描电子显微镜 (SEM) 对溴代十六烷基吡啶 (HDPB) 在 0.10 mol/L 柠檬酸 (H3C6H5O7) 溶液中对冷轧钢的缓蚀性能进行了研究。研究结果显示,在 20℃ 时, 30 mg/L HDPB 的缓蚀率为 83.3% ,且缓蚀率与缓蚀剂浓度呈正相关,而与温度呈负相关。 HDPB 在冷轧钢表面遵循 Langmuir 吸附等温式,各温度的标准吸附 Gibbs 自由能 (ΔG0) 在 -34 ~ -29 kJ/mol 范围,且吸附过程为标准吸附熵 (ΔS0) 减小的放热过程。此外, HDPB 为混合抑制型缓蚀剂,阴、阳两极的腐蚀电流密度随 HDPB 浓度增大而不断减小。 Nyquist 图谱由容抗弧和感抗弧构成,添加 HDPB 后电荷转移电阻增大。 SEM 微观形貌进一步证实了 HPDB 有效抑制了柠檬酸对冷轧钢表面的腐蚀。 3. 对 X70 钢在 30% 乳酸溶液中的缓蚀性能 邓祖宇等人采用交流阻抗法和极化曲线法研究硫脲 (TU) 和溴代十六烷基吡啶 (CPB) 复配前后对 X70 钢在 30% 乳酸溶液中的缓蚀作用。研究发现 : 在 30% 乳酸体系中 ,TU 和 CPB 对 X70 钢均有缓蚀作用 ; 硫脲和溴代十六烷基吡啶复配后 , 缓蚀性能增强。当缓蚀剂的总浓度为 20mg/L,TU 和 CPB 质量浓度比为 1∶1 时缓蚀效果最佳。 参考文献: [1]魏高飞 ; 雷然 ; 李向红 . 溴代十六烷基吡啶对冷轧钢在三氯乙酸中的缓蚀性能 [J]. 化学研究与应用 , 2022, 34 (09): 1994-2003. [2]杨惠芳 ; 雷然 ; 李向红 . 溴代十六烷基吡啶对冷轧钢在柠檬酸中的缓蚀性能 [J]. 应用化工 , 2022, 51 (09): 2575-2581. DOI:10.16581/j.cnki.issn1671-3206.20220725.001 [3]邓祖宇 ; 李芙蓉 ; 王红云 ; 任亚华 ; 何晓英 . 硫脲和溴代十六烷基吡啶对 X70 钢在 30% 乳酸溶液中的协同缓蚀 [J]. 材料保护 , 2010, 43 (05): 27-29+81. DOI:10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2010.05.017 ...
氟硼酸是一种常用的化学物质,在制药领域中有着广泛的应用。本文将探讨氟硼酸与哪些成分配合生产制药产品,并介绍其在制药中的作用和用途。 氟硼酸是一种无机化合物,化学式为HBF4。它具有强酸性和良好的溶解性,常以溶液形式使用。氟硼酸在制药中常与其他成分配合使用,以制备各种药物产品。 一种常见的配合使用是氟硼酸与氨基酸或氨基酸衍生物的结合。氨基酸是构成蛋白质的基本单元,而氨基酸衍生物是氨基酸的变种或修饰形式。氟硼酸可以与氨基酸或氨基酸衍生物反应,形成氟硼酸盐,进而应用于制备肽类药物或蛋白质药物。 此外,氟硼酸还可以与有机化合物配合使用,制备某些特定的药物产品。例如,氟硼酸可以与有机胺类化合物反应,生成相应的氟硼酸盐,用于制备某些抗癌药物或其他有机合成中的催化剂。 在制药中,氟硼酸的配合使用通常是为了改善药物的稳定性、溶解性或生物利用度等性质。通过与其他成分的配合,可以调整药物的化学性质和药理性质,以提高药物的疗效和安全性。 然而,需要注意的是,氟硼酸作为一种强酸,在制备药物时,需要严格控制氟硼酸的使用量和浓度,以确保药物的质量和安全性。同时,在氟硼酸及其配合物的生产和使用过程中,也需要遵循相关的安全操作规程和环境保护要求。 总结来说,氟硼酸在制药中常与氨基酸、氨基酸衍生物或有机化合物等成分配合使用,以制备各种药物产品。通过与其他成分的配合,可以改善药物的性质和性能,提高疗效和安全性。然而,在使用氟硼酸及其配合物时需要注意安全操作和环境保护。...
研究人员对闸明热塑性嵌段聚氨酯硬相微区的结晶性进行了深入研究。他们发现,由线型二元醇和MDI反应生成的硬段本来是可结晶的,但通过广角x射线衍射研究发现,在通常条件下,结晶似乎被抑制,即热塑性嵌段聚氨酯硬相微区的有序状态是半结晶的。然而,通过热处理,硬相微区可以从半晶态转变为晶态。研究还发现,要使硬段的结晶度较高,需要对热塑性嵌段聚氨酯进行高温长时间(190°C,12h)的退火处理。 Blackwell等人利用小角X射线散射方法研究了MDI-二元醇-聚已二酸丁二醇脂型聚氨酯硬段的结构。他们发现,采用丁二醇(BDO)、丙二醇(PDO)和乙二醇(EDO)作为扩链剂时,MD-BDO硬段的结晶性最好。通过构象分析和模型化合物研究,他们发现MDI-BDO硬段可以在垂直于分子链轴向的平面上形成氨键网络,而MDI-PDO和MD-EDO硬段则以折叠链构象结晶。Eisenbach和Guenther通过严格控制反应条件,合成并分析了一系列热塑性嵌段聚氨酯分子结构清晰的软、硬嵌段,证实了上述发现。小角X射线散射分析表明,由MDI和BDO反应生成的低聚物经封端后,是以伸展链而不是折叠链构象结晶的。最近的研究还发现了MDI-二元醇型聚氨酯弹性体中硬段的多晶现象。通过改变扩链剂的链长(从EDO到HDO),研究了MDI-聚酯型聚氨酯的结晶现象。实验表明,以HDO和BDO为扩链剂得到的聚氨酯存在多晶现象。DSC测试也证实了上述结论,多晶现象的出现伴随着多个熔点的出现。用HDO作为扩链剂得到的热塑性嵌段聚氨酯在熔压成膜时结晶度并不高,但在拉伸或退火处理后会得到很高的结晶度。相反,用EDO作为扩链剂得到的热塑性嵌段聚氨酯根本就没有多晶现象出现。通过对MDH甲醇二氨基甲酸酯模型化合物单品的小角X射线散射分析,提出了MDI-BDO型聚氨酯的硬微区中分子链的排列模型。 对于4-异氰酸脂基二苯基甲烷和HOCH2)nOH(n=2~6)反应制得的模型化合物,也进行了类似的研究。通过对这些模型化合物单品进行小角x射线散射分析,结果表明,当n为偶数时,相邻分子间的氢键比较稳定,而当n为奇数时,体系的物理交联稳定性较差。 ...
热力学上的互溶意味着分子水平上的均匀混合。然而,相容性的实际意义是指在实际测定条件下所表现出的均匀性,这与测定方法密切相关。不同的测定方法常常导致不同的结论。 例如,根据玻璃化温度的测定,共混物PVC/NBR 40只有一个玻璃化转变温度,因此被认为是均相体系。然而,根据电子显微镜分析,它实际上是相畴很小的复相体系。因此,关于聚合物之间相容性的结论在实际意义上具有一定的相对性。这种情况并非聚合物共混物的独特现象。举例来说,将油和水制成分散极细的乳液,它在热力学上是非稳定的,但在很多方面表现出均相性质。然而,用电子显微镜或光散射法观察时,可以看到其非均相的特征。 因此,即使是简单的液体相混合,也常常难以断定混合物是均相体系还是多相体系。均相和多相只具有热力学统计的意义,并非完全绝对的概念。判断混合物的均相性取决于鉴定的标准,包括空间尺度和时间尺度。由于不同的鉴定方法得出不同的结论是十分常见的。 研究聚合物之间相容性的方法有很多,其中以热力学为基础的溶解度参数及Huggins Flory相互作用参数XAB可以用来判断互溶性。除了热力学方法外,还可以使用玻璃化转变温度(Tg)法、红外光谱法、反相气相色谱法和黏度法等。在工程上,玻璃化转变温度法是最常用的方法。 ...
激发态分子与基态分子相比,其化学性质有很大的差异,主要表现在以下几个方面: ①激发态分子可以在特定的振动和转动模式下发生反应,而这在基态分子内通常是不可能的。 ②激发态分子核间的束缚能力常常比基态分子弱得多,因此易于离解。如果激发态分子被激发到排斥态而离解,则其光离解效率可达1(光引发离解称为光致离解)。 ③通常分子内被激发的电子会到达较弱的分子轨道内,因此分子具有很大的把电子转移给亲电子试剂的倾向。 ④在无机化合物或络合物体系中,分子内或分子间的电荷转移会引起氧化还原反应。 ⑤处于散发态的电子可以与另一个体系中的未配对电子发生相互作用,从而形成新的化学键。 ...
所谓假说,是对于事物现象及其本质、规律或原因的某种推测性的说明。假说是对未知领域的一种试探性解释和预测。科学中任何需要经受检验的陈述都可称为假说,化学假说也不例外。 假说包括下列三方面的内容:(1)对尚未直接观察到的现象之间的联系形式或产生这些现象的原因的一种特殊的假定;(2)据以提出某种假定的一种特殊推理;(3)一种既包括提出假定,又包括随之而来的预测和验证的复杂方法。 对于假说在科学研究中的地位与作用、形成过程以及它怎样向定律或理论转化,恩格斯曾给予了简要的方法论意义上的评述。他指出:“只要自然科学在思维着,它的发展形式就是假说。一个新的事实被观察到了,它使得过去用来说明和它同类的事实的方式不中用了。从这一瞬间起,就需要新的说明方式了。它最初仅仅是以有限数量的事实和观察为基础,进步的观察材料会使这些假说纯化、取消一些,修正一些,直到最后纯粹地构成定律。” 随着从收集材料转向整理材料,化学开始走进理论领域,它越来越成为一门“思维着的科学”。也正是从这时起,化学越来越需要假说的方法。因为只要化学在思维着,它的发展形式就是化学假说。 以上述基本观点作指导,可以对化学研究中的假说方法作一讨论,即分析阐述假说在化学研究中的作用、化学假说的形成及化学假说的验证与发展。 ...
在实际分析测定中,我们常常会得到准确程度不同的数据。为了节省时间并避免计算过程中的错误,我们需要按照一定的规则来计算这些数据。 1. 记录测定值时,只保留一位可疑数字。 2. 对于多余有效位数的尾数,我们采用"四舍六入五留双"的原则进行舍弃。具体来说,如果要舍去的尾数第一位数字小于4,则舍去;如果大于6,则进位;如果等于5,则根据保留的末位数是奇数还是偶数来决定。如果尾数只有一位数字是5,保留下来的最末一位数字是奇数则进位,是偶数则舍掉。如果尾数有几位数字,第一位是5,后几位数字是"0",仍然按照上述规则处理。但是,当尾数第一位是5,后几位数字不是"0"时,要进位。 3. 在计算有效数字时,如果第一位有效数字等于8或大于8,其有效数字的位数可以多算一位。 4. 在加减法运算中,我们应以小数点后位数最少的数据为依据,保留相应的有效数字位数。 5. 在乘除法运算中,我们应以有效数字位数最少的数据为依据,保留相应的有效数字位数。 6. 在对数运算中,所取对数的位数应和真数的有效数字位数相等。 7. 表示准确度和精密度时,一般只取一位或最多两位有效数字。 ...
世上没有鬼,当然也不会有鬼火,所谓鬼火只是种化学元素磷在自然条件下的自燃现象而已。要了解磷,首先得了解一下化学元素。 在无机化学物质中,有一一种叫磷的单质,它可不是“独生子女”,而是罕见的“四胞胎”呢!这“四胞胎”由于是由同种元素磷(元素符号P)形成的、但外在形状(通常叫物理性质)有差异,因此,在化学上把它们叫做同素异形体。磷的四种同素异形体包括白磷(又叫黄磷)、红磷(又叫赤磷)、紫磷及黑磷。 白磷为白色蜡状固体,带有大蒜味,有剧毒,不溶于水,易溶于有机溶剂二-硫化碳;在受到光照后,易变成淡黄色,所以又叫黄磷。白磷在受热到40℃时就会着火燃烧,产生大量白烟,生成-种叫五氧化二磷的白色固体。由于白磷在空气中会被氧气缓慢氧化、使积聚的热量达到40℃的着火点而自燃,因此,大量白磷必须密封保存,少量白磷通 常保存在水中,以使其与空气隔绝。 红磷又称赤磷,是一种红棕色粉末状固体,无毒,不溶于水,也不溶于二硫化碳。性质比较稳定,受热到240℃才会着火燃烧。但简单的摩擦所产生的热量即足以使其转换成性质活跃的白磷。因此红磷中往往含有白磷,所以也可导致中毒。红磷与强氧化性物质(也叫氧化剂)氯酸钾相遇,稍受到摩擦就会剧烈燃烧,人们正是利用这个性质制造火柴的。 紫磷是钢蓝色的固体,化学活泼性比白磷小,但仍能被硝酸氧化成磷酸。其毒性很小,不易点燃。把黑磷加热到125℃可变成紫磷。 黑磷通常呈铁灰色,具有金属光泽,能导电,外形像石墨,其毒性很小,不易点树,着火点490℃。黑磷的化学活泼性比紫磷差,通常难于发生化学反应。性质最不活跃也最缺乏经济价值。将白磷在高压下加热,就可变为黑磷。 了解了磷的性质,就不难解释保存白磷的瓶中“鬼火”之谜了。我们知道,白磷保存在水中,而水中同时还溶有氧气,由于白磷很活泼,且着火点很低(40℃)。易被氧气缓慢氧化产热发光。由于瓶中水里溶解的氧气不多,所以发出的火光比较幽暗,不在黑暗里是根本看不到的。 不仅白磷易自燃发光,磷的一种氢化物一联膦 (化学式P2H4) 也会自燃。 人体大脑、神经、牙齿及骨骼里含有丰富的磷化合物,当人死亡埋葬于地下后,经过长时间转化,人体中的磷元素就会转变为磷化氢(化学式PH3)和联膦,联膦自燃并引燃磷化氢,所以当人们在漆黑,沉闷无风的夜晚,经过野外坟地时,时常会看到绿莹莹的“鬼火”,吓得奔跑时,那“鬼火”也追着人跑。其实,那只不过是磷的氢化物自燃而产生的化学燃烧现象,由于磷化氢含量少,所以火光不明显,只有漆黑的夜晚,且没风吹散磷化氢气体时才能较清晰地看到。当人们惊吓奔跑时,带动了气流,所以磷化氢气体燃烧的“鬼火”自然也追着人跑。 ...
金属发生电化学腐蚀的根本原因是被腐蚀的金属成为原电池的负极,其原子失去电子变成金属阳离子,进入电解质溶液而损耗。显然,越是活泼的金属,越容易发生电化学腐蚀。在引起电化学腐蚀的原电池中,正极金属只是作为惰性电极材料,不参与反应。通常使用的金属往往含有杂质,如钢铁中常含有杂质碳等,这些杂质也可以充当正极材料。当这样的金属暴露于潮湿的空气中时,也会在表面的杂质附近形成微小的原电池而被腐蚀。现实生活中电化学腐蚀现象比化学腐蚀现象严重得多。 金属的腐蚀通常发生在金属表面,因此给金属表面加上--层保护层将金属与外界隔开,可以起到防止金属腐蚀的作用。保护层可以是耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶等非金属材料,也可以是通过电镀而覆盖于被保护金属表面的耐腐蚀性较强的金属或合金。 电镀是种常用的防 止金属腐蚀的方法。当金属镀层完好时,防护原理与非金属保护层相同,但是当金属镀层部分损坏时,镀层金属与被保护金属会形成原电池,情况就不同了。如果镀层金属的还原性比被保护金属的还原性强,镀层金属将作为负极发生氧化反应,被保护金属将作为正极而受到保护;反之,则是被保护金属发生氧化反应,使腐蚀更加严重。 根据电化学腐蚀的原理,要防止金属发生电化学腐蚀,关键在于阻止金属成为原电池的负极,避免它发生阳极氧化反应而溶解。据此,人们设计出各种防护方法。 如果将还原性较强的金属作为保护极,与被保护金属相连构成原电池,还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应而损耗,被保护金属作为正极就可以避免腐蚀。这种保护法牺牲了阳极(原电池的负极),保护了阴极(原电池的正极),所以叫做牺牲阳极保护法。航海船只的船底四周镶嵌锌块以保护船体,利用的就是牺牲阳极保护法。 另外,还可将被保护金属与外加直波电源的负极相进让其成为阴极,而将外加商理。也做阴极电保护法,也的正极接到些废铁上,使废铁成为阳极。这种防止金属腐蚀的方法叫叫做外加电流阴极保护法。化工厂中盛装酸性溶液的容器或管道,常用这种方法防止腐蚀。 已知道,经过浓硝酸等强氧化剂处理后的铁表面发生钝化。通常认为,钝化后的金属表面生成了一层致密的膜,保护内部金属不被腐蚀。运用电化学方法也可以使金属表面钝化,从而使内部金属得到保护。其方法是将被保护金属接到外加电源的正极上,并使电压维持在该金属发生钝化作用的范围内。合成氨厂常用这种方法来防止反应塔腐蚀。 除了以上介绍的方法外,人们还发明了多种防止金属腐蚀的方法,如添加缓蚀剂等。然而,迄今为止没有哪一种方法是一 劳永逸的, 金属的防护仍然是一个重大课题。研制耐腐蚀的新型材料取代现有的钢铁等常用材料,将是解决问题的重要途径之一。 相关文章 金属的腐蚀与防护https://www.999gou.cn/article.php?id=675 ...
在人们的认知中,黄金和白银被视为最贵重的物质,然而铂族金属元素比它们更加高贵。铂族金属共有6个成员,分别是钌、能、钯、、依、铂。其中铂是这个族群的代表,俗称为白金。在历史上,白金曾被人们当作废物甚至危险低贱的东西。16-17世纪,西班牙人从南美洲发现了这种不知名的白银般的重金属,他们以比银便宜得多的价格将其出售。一些不良分子利用铂和金混合制造了伪金首饰和金币,国王得知后下令将所有的铂倒入大海。 1741年,英国的W,布朗利格博土接到亲戚赠送的一块银白色闪亮的矿石,这是西班牙探金者丢弃的天然白金块。经过提炼和化验,于1750年正式宣告发现了新元素铂。人们花了近百年的时间,在天然铂矿石中逐渐找齐了铂族金属的其他成员。之所以如此费劲,是因为它们在地壳中的含量只有十亿分之一,而且往往混杂在其他金属矿石中。 目前已经发现了80多种含有铂族元素的矿物。哥伦比亚的普拉请台尔·平托河和俄罗斯的叶卡捷琳堡的冲积砂铂矿是其中著名的产地。南非和俄罗斯是主要的白金生产国,南非占世界白金总储量的82.3%,其他国家包括俄罗斯、加拿大、哥伦比亚和美国。198年,津巴布韦发现了一个大型的铂矿。 中国肃省河西走廊北侧的金昌市是我国目前最大的铂族金属资源和生产基地。近年来,在新疆东部还发现了一个类似金川的镍矿床。 铂族金属除了锇是蓝灰色外,其他成员均为银白色。铂族金属具有高熔点、耐腐蚀、热电性稳定、抗电火花蚀耗性好、高温抗氧化性能良好以及催化作用等特点,在工业上有广泛的应用。铂主要用于首饰和汽车发动机火花塞电极。 ...
大量的冶金过程属于这种方法。碳、一氧化碳、氢和活泼金属等都是良好的还原剂。 1.用碳作还原剂 因碳资源丰富,又价廉。锡、锌、铅和铁等金属常用此法来制取: SnO2+2C=Sn+2CO↑ 反应需要高温,常在高炉和电炉中进行。所以这种冶炼金属的方法又称为火法冶金,例如 如果矿石主要成分是碳酸盐,也可以用这种方法冶炼。因为一般重金属的碳酸盐受热时都能分解为氧化物,再用碳还原: ZnCO3=(加热)ZnO+CO2↑ ZnO+C=(加热)Zn+CO↑ 如矿石是硫化物,那末先在空气中煅烧,使它变成氧化物,再用碳还原,如从方铅矿提取铅: 2PbS+3O2=2PbO+2SO2↑ PbO+C=Pb+CO↑ 2.用氢气做还原剂 用碳作还原剂得到的金属往往混有和金属碳化物,得不到纯金属。工业上要制取不含碳的金属和某些希有金属,也常用氢还原法,生成热较小的氧化物,例如,氧化铜、氧化铁、氧化钴等,容易被氢还原成金属。具有很大生成热的氧化物,例如,氧化铝、氧化镁、氧化锆和氧化钛,基本上不能被氢还原成金属。如用纯度很高的氢和纯的金属氧化物为原料,可以制得很纯的金属。如用氢还原 三氧化钨 : WO3+3H2=(1473K)W+3H2O 反应是在特殊的密封管状装置中进行。 3.用比较活泼的金属作还原剂 如何选择金属还原剂?首先,金属还原某种化合物的可能性要用该反应△G°的大小来判断。当碰到可以用两种以上的金属作还原剂时,究选择哪一种金属?这就要考虑还原剂以下几方面情况:(1)还原力强:(2)容易处理,(3)不和产品金属生成合金;(4)可以得到高纯度的金属(5)还原产物容易和生成金属分离;(6)成本尽可能低,等等。 通常铝、钙、镁、钠等都是强还原剂,铝是最常用的还原剂,由于它是一种挥发性低和价廉的金属,生成氧化铝的反应是强烈的放热反应。我们就可以用铝和许多金属氧化物反应,而不必额外给反应混合物加热(注意:学校在实验室中为了使反应发生,需用镁条等将引燃剂点着,以达到反应开始所需的温度)。用铝从金属氧化物还原出金属的过程叫铝热法。例如,将 铝粉 和 三氧化二铬 作用该反应的△G°=-622.9kJ·mol-1,铬被还原出来,同时放出大量的热(温度可达3273K)在这样的高温下,还原出的金属会呈液态析出。 Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3 它的缺点是容易和许多金属生成合金。一般采用调节反应物配比的方法,以尽量使铝不残留在生成的金属中。钙、镁不和各种金属生成合金,因此可用作钛、锆、铪、钒、铌、钽等氧化物的还原剂。 在某些情况下,金属氧化物很稳定,金属难被还原出来,也可以用活泼金属还原金属卤化物来制备,如: TiCl4+4Na=Ti+4NaCl RECl3+3Na=RE+3NaCl(RE=希土) TiCl4+2Mg=Ti+2MgCl2 ...
当涉及到生成多种不同产物的反应物时,设计者必须同时考虑反应的总量和所需产物的比例。操作条件的改变可以在一定程度上弥补反应器尺寸确定时的误差,从而提高选择性。选择性是衡量总反应中产生所需产物的程度,可以通过消耗于得到所需产物的反应物量和消耗于得到不需要产物的反应物量之比来定义。选择一个活性低而选择性高的催化剂可能更有利,尽管这会导致较大和较昂贵的反应器。为了正确计算成本,必须考虑原料成本、各种产物的价值以及反应器和分离设备的建造和生产费用。 在设计反应器时,如何考虑选择性和总量的影响? 例题1 反应物A的费用为每吨20英镑(1吨=1000公斤),它能以两种方法反应。按第一种反应1吨A产生1.2吨产物X,价值每吨x英镑。按第二个反应1吨A产生0.8吨Y,价值每吨y英镑。选择性定义为生产X所消耗的A与生成Y所消耗的A的比值。对以下x和y值,为了使生产过程能具有实用价值,计算所需的最低选择性应为多少? (a)x=100,y=5; (b)x=30,y=5; (c)x=20,y=5。 〔答案:(a)0.16;(b)1;(c)4。〕 ...
钐 钐是一种元素,其名称源自于俄国采矿工程师瓦西里·萨玛斯基·比霍维奇的发现的铌钇矿。钐是在钅喜(106)之前用活人的名字命名的第二种元素。钐在磁体中广泛应用,尤其是钐钴磁体可以在高温下工作,而钕铁硼磁体会失去磁性。此外,钐还被用于化学试剂、医药和其他研究中。 钐的用途多种多样,除了磁体,还可以在化学试剂、医药和其他研究中发现它的身影。 铕 铕是一种元素,其名称源自于欧洲。铕的用途主要集中在发光性方面,这在稀土元素中相对不寻常。它被用于荧光涂料和阴极射线管显示器中的磷光剂。铕的发光特性使得荧光涂料能够持续发出绚丽的光彩,而在彩色电视机中,铕的磷光剂帮助实现了明亮而绚丽的色彩。 铕的用途主要集中在发光性方面,它被广泛应用于荧光涂料和彩色电视机中的磷光剂。 ...
香豆素是一种化学物质,也被称为coumarin或1,2-苯并吡喃酮。它是无色的斜方或长方晶体,具有特殊的香荚兰豆香和苦味。香豆素主要用于制造香料,常用于配制各种香精,如紫罗兰、葵花、素心兰、山楂花、兰花和薰衣草等。它还可以用于糖果、糕点和烟草的调味,以增加天然香味。此外,香豆素还可以用于电镀液中,以减少镀层起孔并增加光亮度。它也是制造其他香料和化学品的原料。 香豆素的化学制法有水杨醛法、氰乙酸钠法和邻甲苯酚法等。它的质量指标包括外观为白色晶体,熔点不低于69℃,在25℃下可溶于乙醇。消耗定额中的原料包括水杨醛和醋酐。 总之,香豆素是一种重要的化学物质,广泛应用于香料、食品、烟草和电镀等行业。 对乙酰氨基苯酚,也被称为醋氨酚、APAP或扑热息痛,是一种白色结晶或结晶粉末。它是一种优良的解热镇痛药物,同时也是许多其他药物的合成中间体。对乙酰氨基苯酚可以用于合成新型祛痰药盐酸氨溴索和镇痛药丙帕他莫等。与阿斯匹林相比,对乙酰氨基苯酚的解热作用缓慢而持久,并且刺激性小,几乎没有过敏反应。 对乙酰氨基苯酚的制法是通过对硝基苯酚等原料的还原和酰化反应得到。消耗定额中的原料包括对硝基苯酚和醋酐。 综上所述,对乙酰氨基苯酚是一种重要的解热镇痛药物,同时也是其他药物的合成中间体。 ...
对海水中锰的分布及其存在状态的研究一直与海底沉积物中铁锰结核的生成机理相关。过去的研究认为海水中锰主要以氧化物的微粒子形式存在,也可能以离子或胶状物的形式存在。随着分析方法和采样技术的进步,对海水中锰的研究得到了飞速发展。通过原子吸收光谱法测定了太平洋和大西洋中层水和深层水中的锰含量,得到了大致均匀的值。此外,研究还发现海水中的锰与有机悬浮物之间存在相互作用。岡部等的研究表明,骏河湾及其南部海区的表层水中含有大量的MnO 2 粒子,而随着深度的增加,其含量逐渐减少。这些研究结果为进一步探究海底沉积物铁锰结核的生成机制提供了重要的参考。 岡部等的研究还对骏河湾及其南部海区的水样进行了研究,发现其中的浮游悬浮物中含有MnO 2 粒子。这些粒子的含量在河口海区的表层水中最高,随着向南部海区移动逐渐减少。此外,这些粒子的垂直分布与海区的海洋学条件密切相关,一般随深度的增加而减少。此外,这些粒子伴随有机和无机悬浮物存在,并且呈针状结晶和粒状结晶。对于这些MnO 2 粒子如何参与海底沉积物铁锰结核的生成,仍然是一个重要的研究课题。 ...
根据电极电势的代数值,可以判断氧化剂和还原剂的相对强弱。电极电势代数值越小,对应的还原型物质的还原能力越强,而氧化型物质的氧化能力越弱。相反,电极电势代数值越大,对应的氧化型物质的氧化能力越强,还原型物质的还原能力越弱。 如何判断氧化还原反应进行的方向? 在恒温恒压下,化学反应自发进行的条件是ΔG < 0。氧化还原反应组成原电池的电动势与ΔG的关系可以用式(3-3)和式(3-4)表示。 在用电池电动势E判断氧化还原反应进行的方向时,如果某一种反应物质的浓度成分压未知,可以利用标准电池电动势E,根据以下经验规则判断氧化还原反应进行的方向。 例如,在标准条件下,将金属钢分别浸入FeCl?和盐酸常液中,能否生成Cu2?? 又如,判断反应MnO?(s) + 4HCl(aq) → MnCl?(an) + Cl?(g) + 2H?O(l)在298K和标准状态下能否自发进行。 在0.5mol/dm3 H?SO?溶液中,MnO??能否将Br?氧化为Br??在pH = 5的介质中,MnO??能否将Br?氧化为Br?? 如何计算氧化还原反应进行的程度? 根据电池反应的Nernst方程式(25°C): 当氧化还原反应处于平衡时,E=0,ΔG=0,此时氧化还原反应的平衡常数与标准电池电动势的关系为 例如,计算反应Cu2?(aq) + Fe(s) ? Fe2?(aq) + Cu(s)在298K时的平衡常数K 又如,在制碘厂,原料海带用自来水浸泡30分钟,90%~95%的碘以I离子进入水中,浓度约为0.4g/dm3。然后加入氧化剂使碘析出。计算碘离子与不同氧化剂(Fe3?、HNO?、HCIO)反应时的平衡常数。 ...
环烯化合物与金属原子的键合在有机金属化学中具有重要意义。本文将探讨不同环烯化合物与金属原子的键合方式及其结构特点。 迄今为止,已制得的环烯金属化合物主要是含有苯基的镍化合物。这些化合物通过以下反应制备: 经X射线结晶学研究证实,苯基与镍原子的键合具有对称的三齿特点。 环丁二烯在自由状态下是反芳香且不稳定的,但当它与具有合适电子结构的金属原子键合时,能够稳定其能量。代甲基镍化合物是首个通过图23-12方法制备的这类化合物。 在特定条件下,二苯乙炔与Fe3(CO)12反应可得到Ph4C4Fe(CO)络合物,其中一个正方碳环与铁原子连接。另一个已证实的例子是双核钼络合物(23-XVIII)。 七员环的金属络合物较少且不太稳定,它们通常不是通过C7H7+直接制备。例如: 核磁共振研究表明,[C7H7Mo(CO)3]+中的七个氢原子是等效的。结晶学研究证实了h7-C7H7Mo(CO)2(C6H5)中环的对称键合。 环辛烯分子本身并非芳香族,但它可以形成多种金属络合物,仍保留其聚烯型特征。在某些分子中,它作为一个平面的芳香型配位体存在,可以将其视为C8H82-离子(即芳香型10个电子体系)与较大的金属原子有效重叠。已知的化合物有(C8H8)2U和(C8H8)2Th,并通过X射线衍射证实了芳烃-金属键合的特性。这些倒系络合物的金属-环键合可通过5f轨道的参与来解释。在(C8H8)Ti2中发现了金属d轨道与对称的C8H8键合。其结构如图23-13所示。至于C8H8环中心的键合,尚未进行详细分析。 ...
过氧化物M2O2中含有过氧离子O22-或[—O—O—]2-。其分子轨道式如下: [KK(σ2s)2( σ 2s*)2( σ 2p)2(π2p)4(π2p*)4] 成键和反键π轨道大致抵销,由填充σ 2px 轨道的电子形成一个σ键,键级为1。 碱金属最常见的过氧化物是过氧化钠,实际用途也较大。将钠加热至熔化,通入一定量的除去CO2的干燥空气,维持温度在453~473K之间,钠即被氧化为Na2O;进而增加空气流量并迅速提高温度至573~673K,即可制得Na2O2(淡黄色粉末): 4Na+O2=(453~473K)2Na2O 2Na2O+O2=( 573 ~ 673 K)2Na2O2 Na2O2与水或稀酸反应而产生H2O2,H2O2立即分解放出氧气: Na2 O2 +2H2O=H 2O2 +2NaOH Na2 O2 +H2SO4=H 2O2 +Na2SO4 2H2O2=2H2O+O2↑ 所以Na2O2可用作氧化剂、漂白剂和氧气发生剂。Na2O2与CO2反应,也能放出氧气: 2Na2 O2 +2CO2=2Na2CO3+O2 利用这一性质,Na2O2在防毒面具、高空飞行和潜艇中用作CO2的吸收剂和供氧剂。 过氧化钠在碱性介质中是一种强氧化剂,例如在碱性溶液中,它可以把As(Ⅲ)氧化成As(Ⅴ)的化合物,把Cr(Ⅲ)氧化成Cr(Ⅵ)的化合物等。在分析化学中,常用它来氧化分解(碱熔)某些矿物。例如,它能将硫、锰、铬、钒、锡等成分氧化成可溶的含氧酸盐,而自试样中分离出来,因此常用作分解矿石的熔剂。例如 Cr2O3+3Na2O2=2Na2CrO4+Na2O MnO2+Na2O2=Na2MnO4 由于Na2O2有强碱性,熔融时不能采用瓷制器皿或石英器皿,宜用铁、镍器皿。由于它有强氧化性,熔融时遇到棉花、炭粉或铝粉会发生爆炸,使用时应十分小心。 碱土金属的过氧化物以BaO2较为重要。在773~793K时,将氧气通过氧化钡即可制得: 2BaO+O2=(773~793K)2BaO2 BaO2与稀酸反应生成H2O2,这是H2O2的实验室制法: BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2 过氧化钡还可作供氧剂、引火剂等。 更多相关文章请查看下方网址浏览 碱金属和碱土金属的过氧化物https://www.999gou.cn/article.php?id=2233 碱金属和碱土金属的普通氧化物https://www.999gou.cn/article.php?id=2232 碱金属和碱土金属单质的化学性质https://www.999gou.cn/article.php?id=2231 碱金属和碱土金属单质的物理性质https://www.999gou.cn/article.php?id=2230 碱金属和碱土金属单质的制备方法https://www.999gou.cn/article.php?id=2229 碱金属和碱土金属的通性https://www.999gou.cn/article.php?id=2228 ...
 
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