Получение фосфора
Получение фосфора.
Фосфор получают в основном восстановлением пентаоксида фосфора Р2О5 углем при высокой температуре:
Р2О5 + 5С = 5СО + 2Р
Отгоняемый фосфор собирают под водой. Для удаления механических примесей его продавливают в расплавленном состоянии через пористые каменные плиты или через мягкую кожу или же перегоняют еще раз из железных реторт. Фосфор обычно поступает в продажу в виде палочек, толщиной в палец, которые хранят под водой.
Исходным продуктом для технического получения фосфора служит трехзамещенный фосфат кальция Са3(РО4)2 (или гидроксилапатит) в форме фосфорита или в форме костяной золы. Трехзамещенгщй фосфат кальция нагревают в смеси с кварцевым песком SiO2 и углем в электрической печи. SiO2 вытесняет Р2О5, которая затем восстанавливается углем:
Са3(РО4)2 + 3SiO2 → 3CaSiO3 + P2O5
P2O5 + 5C → 5CO + 2P
Са3(РО4)2 + 3SiO2 + 5C → 3CaSiO3 + 5CO + 2P
Принцип мотода был предложен уже в 1806 г. Велером. Но так как этот способ требует, высокой температуры (свыше 1300 ºС), то он стал технически осуществимым лишь при использовании электрической печи.
В настоящее время этим способом производят значительные количества фосфора (в Германии до второй мировой войны ежегодно около 20000 т). Большую часть получаемого таким образом фосфора сразу же сжигают до Р2О5, который затем перерабатывают на фосфорные удобрения.
В настоящее время очень редко применяют процесс Пелетье, основные принципы, которого были предложены Шееле. По этому методу костяную золу сначала переводят в однозамещенный фосфат кальция, действуя на нее серной кислотой средней концентрации.
Са3(РО4)2 + 2H2SO4 + 4H2O → 2CaSO4∙2H2O + Ca(H2PO4)2
а затем, тщательно смешав однозамещенный фосфат с древесным углом или с порсшкообразным коксом, его нагревают выше 1000 °С в шамотовых ретортах.
3Са(Н3РО4)2 + 10С = Са3(РО4)2 + 10СО + 4Р + 6Н2О
Ваш отзыв
Вы должны войти, чтобы оставлять комментарии.