五氧化二磷 编辑

无机化合物
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化二(phosphorus pentoxide),化学式为P2O5,又名磷酸酐、无磷酸、五氧化磷。是⼀种纯净的白色粉末状固体,在纯度不足时为黄色粉末。具有特殊的刺激性气味。五氧化二磷具有吸水性。暴露在空气中会迅速吸收空气中的水分并潮解。与冷水反应,生成偏磷酸(HPO3);与热水反应,生成磷酸(H3PO4)。在标准大气下,五氧化二磷会发生升华。 五氧化二磷具有强烈的腐蚀性和毒性,如果不当使用接触眼睛或皮肤,可能会引起严重的刺激或化学灼伤。摄入或吸入过可能会导致磷中毒症状包括恶呕吐腹泻头痛呼吸困难,严重者甚至可能导致死亡。五氧化二磷常被用作干燥剂和脱水剂,也是制造磷酸、农药、磷酸盐的主要材料。

基本信息

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中文名:五氧化二磷

外文名:phosphorus pentoxide

化学式:P2O5

分子141.945

CAS登录号:1314-56-3

EINECS登录号:215-236-1

熔点:340 至 360 ℃

沸点:360 ℃(升华)

密度:2.39 g/cm³

外观:白色粉末

安全性描述:S22;S26;S45

危险性符号:C

危险性描述:R35

物质结构

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五氧化二磷化学式为P2O5,是由4个磷氧四面体组成的。这些四面体通过共享氧原子相互连接,形成了一个稠环结构。

五氧化二磷存在三种不同的结构:h型、o型和o'型。

h型P4O10(结构如图1.1所示)是由离散的P4O10分子形成的六边形结构。每个磷原子与四个氧原子形成四个PO4四面体,然后通过六个氧原子形成的键桥连接四个磷原子,磷原子与氧原子的连接方式类似于钻石的结晶结构。

o型P2O5(结构如图1.2所示)具有斜方形结构,每个PO4四面体的其中三个角都与相邻的PO4共享,并沿c轴螺旋运行。每个磷原子与三个氧原子和一个磷原子相连,而每个氧原子都与两个磷原子相连。

o'型P2O5(结构如图1.3所示)是一个无限的二维表,相连接的PO4彼此有两个面互相平行。每个磷原子与三个氧原子和一个磷原子相连,而每个氧原子都与两个磷原子相连。

三种结构中,氧原子始终作为PO4的终端,因此o型和o'型的P—O键长度较短于h型的键桥长度。五氧化二磷在固态时还具有吸湿性,能吸收空气中的水分而发生潮解。

三种不同的结构

h型P4O10

o型P2O5

o'型P2O5

图1.1图1.1

图1.2图1.2

图1.3图1.3

五氧化二磷的三种结构之间可以通过加热处理进行转换。h型P2O5在400℃下加热2小时可以被转化为o型P2O5。而o'型P2O5则是在450℃下加热24小时后制得的。在一定条件下,o型P2O5也可以转换为h型P2O5。

理化性质

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物理性质

物理性质

化学式

P2O5

摩尔质量

283.9克摩尔-1

外貌

吸湿性白色结晶或粉末

密度

2.4g/cm3(水=1)5g/cm3(空气=1)

熔点

340℃(标准大气压

沸点

360℃(升华)(标准大气压)

外观

白色粉末

溶解

溶于酸,溶于丙酮和液氨。

蒸汽压

1mmHg@384°C(固态)

参考资料:

化学性质

五氧化二磷溶于水,并与水反应,先形成偏磷酸,继之为焦磷酸,最后形成正磷酸。

与冷水反应:

与热水反应:

五氧化二磷对水有很强的亲和力,甚至可以从许多化合物中夺取化合态水,如使硝酸、硫酸等脱水。

与硫酸反应:

五氧化二磷与碱性氧化物反应生成磷酸盐。

五氧化二磷受热或遇水分解放出有毒的腐蚀性烟气。

五氧化二磷具有强腐蚀性。

参考资料:

制备方法

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制备五氧化二磷,需要将磷矿石、焦皮和硅砂等与适量的屑混合在一起。混合均匀后,投入到熔矿炉中。在高温下,通入650℃左右的热风,使白磷充分燃烧。经过一段时间的反应,燃烧后的产物会被捕集起来,便可得到五氧化二磷。过程中需控制反应条件和温度,以确保产物的质量和纯度。

将白磷在干燥空气中燃烧而得到五氧化二磷是最为简便的方法。

五氧化二磷制备方法五氧化二磷制备方法

P2O5由白磷在充足氧气下燃烧生成。

白磷在空气中燃烧白磷在空气中燃烧

应用领域

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五氧化二磷主要用作气体和液体的干燥剂、有机合成的脱水剂、涤纶树脂的防静电剂、药品和的精制剂,也是制取高纯度磷酸、磷酸盐、磷化物及磷酸酯的母体原料,还可用于五氧化二磷溶胶及以H型为主的气溶胶的制造。用于制造光学玻璃、透紫外线玻璃、隔热玻璃、微晶玻璃和乳浊玻璃等,以提高玻璃的色散系数和透过紫外线的能力。

在巴以冲突中的白磷弹燃烧也会产生剧毒的五氧化二磷浓烟,被吸入会腐蚀呼吸道,可能导致窒息和永久性呼吸系统损伤。因此,国际法体系对白磷弹的使用有严格限制。

安全事宜

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  • 危险特性

    五氧化二磷是具有强烈的腐蚀性。接触水时,会释放出大量的热量并分解,产生有毒和腐蚀性的气体。这些气体会对人体产生伤害,还会对皮肤和眼睛造成刺激和伤害。五氧化二磷在与有机物接触时,可能会引发燃烧,并释放出更多的热量和有毒气体,会引起火灾和烧伤等危险情况。

    美国国家消防局(NFPA)在《国家消防法》第704条中规定,五氧化二磷属于危险材料,适用于识别与材料相关危险的系统。该系统的开发主要考虑了消防机构的需求,但它对任何人都有价值,包括参加化学实验室课程的人,他们需要处理潜在危险的材料。

    参考资料:NFPA 704

    毒性概述

    五氧化二磷是一级无机酸性腐蚀品,具有强烈的刺激和腐蚀作用。它的蒸气和粉尘能够刺激人体的眼、口黏膜及呼吸系统,导致呼吸困难,严重者甚至会引起中毒性肺炎肺水肿。长期接触五氧化二磷还可能引起慢性呼吸道疾病。五氧化二磷对人体皮肤的刺激和腐蚀作用也很明显。接触五氧化二磷的皮肤会出现疼痛瘙痒红肿等症状,严重者可能导致皮肤溃疡和坏死。

    五氧化二磷有时还会含有游离磷。如果摄入或吸入过多的磷,可能会导致磷中毒。磷中毒的症状包括恶心、呕吐、腹泻、头痛、呼吸困难等,严重者甚至可能导致死亡。

    应急处理

  • 泄漏处置方法

    隔离泄漏污染区,周围设警告标志,建议应急处理人员戴好防毒面具,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物,勿使泄漏物与可燃物质(木材、纸、油等)接触,禁止向泄漏物直接喷水,更不要让水进入包装容器内。小心扫起,以少量加入大量水中,调节至中性,再放入废水系统。如果大量泄漏,在技术人员指导下清除。

  • 消防方法

    灭火剂:沙土、干粉。禁止用水。

    如果该物质或被污染的流体入水路,通知有潜在水体污染的下游用户,通知地方卫生、消防官员和污染控制部门。在安全防爆距离以外,使用雾状水冷却暴露的容器。

  • 急救措施

    皮肤接触:尽快用软纸或棉花等擦去毒物,继之用3%浸泡。然后用水彻底冲洗,就医。脱去并隔离被污染的衣服和鞋。对少量皮肤接触,避免将物质播散面积扩大。在医生指导下擦去皮肤已凝固的熔融物。注意患者保暖并且保持安静。吸入、食入或皮肤接触该物质可引起迟发反应。确保医务人员了解该物质相关的个体防护知识,注意自身防护。

    吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。必要时进行人工呼吸。就医。如果呼吸困难,给予吸氧。如果患者食入或吸入该物质不要用口对口进行人工呼吸,可用单向阀小型呼吸器或其他适当的医疗呼吸器。

    食入:误服者立即漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。

  • 储存运输

    储存于干燥清洁的仓间内。相对湿度保持在75%以下。远离火种、热源。包装必须密封,切勿受潮。应与易燃、可燃物,碱类等分开存放。不可混储混运。分装和搬运作业要注意个人防护。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。雨天不宜运输。废弃:处置前参阅国家和地方有关法规。用安全掩埋法处置。

    相关案例:2023年9月,龙游县应急管理局执法人员在检查浙江龙游某化工有限公司时发现,该公司原料中间库存放了五氧化二磷2吨,但未按规定粘贴危化品安全周知和安全技术说明书、安全标签。这违反了《危险化学品安全管理条例》的第七十八条第(八)项规定。因此,龙游县应急管理局对该公司的违法行为处以罚款人民币3万元。另外,该公司的现场负责人石某因未及时排查生产安全事故隐患、未履行安全生产管理职责,触犯了《中华人民共和国安全生产法》的第二十五条第(五)项规定。因此,龙游县应急管理局对石某处以罚款人民币1万元的行政处罚。

    安全信息

    声明

    安全

    代码

    注意事项

    预防性声明代码

    P260

    不要呼吸灰尘/烟气/气体/雾/蒸汽/喷雾

    P264

    怀孕期间/哺乳期间避免接触

    P280

    戴防护手套/防护服/护眼/面部防护/听力保护

    P301+P330+P331

    如果吞:漱口。不要诱发呕吐

    P302+P361+P354

    如果皮肤:立即脱下所有受污染的衣服。立即用水冲洗几分钟

    P304+P340

    如果吸入:将人吸入新鲜空气,保持呼吸舒适

    P305+P354+P338

    如果眼睛:小心用水冲洗几分钟。如果存在且易于操作,请摘下隐形眼镜-继续冲洗

    P316

    立即获得紧急医疗帮助

    GHS危害声明

    H314

    导致严重的皮肤灼伤和眼睛损伤

    参考资料:

    编码释义

    识别名称

    号码

    CAS号(数字识别号码)

    1314-56-3

    PubChem(有机小分子生物活性数据号码)

    14812

    SMILES(简化分子线性输入规范)

    O=P13OP2(=O)OP(=O)(O1)OP(=O)(O2)O3

    ChEBI(生物医学化学号码)

    37376

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