一种区分磷的不同价态含氧酸磷酸及亚磷酸的方法技术

一种区分磷的不同价态含氧酸磷酸及亚磷酸的方法，其特征在于：应用“H

【技术实现步骤摘要】
一种区分磷的不同价态含氧酸磷酸及亚磷酸的方法
本专利技术涉及一种区分方法，具体地说是利用一种四氮杂环十四二烯镍配合物[NiL](ClO4)2催化的化学振荡体系对磷的不同价态含氧酸磷酸及亚磷酸的区分方法，配体L为5,7,7,12,14,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四-4,11-二烯，属于定性分析化学领域。
技术介绍
磷酸和亚磷酸属同一元素对应的含氧酸，彼此在各自的领域中扮演着举足轻重的角色。磷酸，化学式H3PO4，是一种常见的无机酸，是中强酸。磷酸主要用于制药、食品、肥料等工业，包括作为防锈剂，食品添加剂，牙科和矫形外科，EDIC腐蚀剂，电解质，助焊剂，分散剂，工业腐蚀剂，肥料的原料和组件家居清洁产品。也可用作化学试剂，磷酸盐是所有生命形式的营养。亚磷酸，分子式：H3PO3，亚磷酸主要用作还原剂，尼龙增白剂，也用作亚磷酸盐原料，农药中间体以及有机磷水处理药剂的原料。目前已经报道的两者区分的方法为化学方法：1、加热，亚磷酸碱性条件易歧化，有烂大蒜味的气体（磷化氢）产生。该方法虽可以实现两者区分，但区分过程中有剧毒气体磷化氢的产生，对于环境造成污染。2、加入氧化剂如Ag+，产生黑色沉淀的是亚磷酸，因为亚磷酸具有强还原性，容易将Ag+还原成金属银Ag。该方法虽也可实现两者的区分，但是检测限较高，对于低浓度的溶液该方法应用有限。因此寻找一种区分效果好且操作简便快速、结果容易判断的定性分析方法就显得十分必要。二者结构如结构式（Ⅰ）所示结构式（Ⅰ）磷酸和亚磷酸的结构。专利技术内容本专利技术旨在为磷酸和亚磷酸提供一种新颖且方便快捷的区分方法，即应用[NiL](ClO4)2催化的化学振荡体系对磷酸和亚磷酸的区分方法，本区分方法是基于该配合物催化的化学振荡体系对磷酸和亚磷酸的敏锐响应而开发的一种电化学振荡体系法。具体地说，是将相同浓度待区分样品（磷酸和亚磷酸）分别加入到两组化学振荡体系中，根据待区分样品对化学振荡体系的影响不同，实现对待区分样品的区分：若加入待区分溶液后对化学振荡体系无影响，则所加入的待区分样品为磷酸；若加入待区分溶液后化学振荡受到抑制，伴随一段抑制时间后又恢复振荡，之后的振荡周期增大，则所加入的待区分样品为亚磷酸，且本专利技术处理样品时间短，测定条件简单易控制便于推广和应用。本专利技术解决技术问题，采用如下技术方案：本专利技术为磷酸和亚磷酸提供了区分方法，其特点在于：以蒸馏水为溶剂，配制待区分样品的溶液；应用“H2SO4-KIO3-[NiL](ClO4)2-丙二酸-H2O2”化学振荡体系作为区分溶液，记录化学振荡体系的电位振荡图谱，任意一个稳定的电位最低点处，向两组区分溶液（化学振荡体系）中，分别加入待区分样品磷酸和亚磷酸的溶液，根据待区分样品对化学振荡体系的影响不同，实现对待区分样品的定性分析：若加入待区分溶液后对化学振荡体系无影响，则所加入的待区分样品为磷酸；若加入待区分溶液后化学振荡受到抑制，伴随一段抑制时间后又恢复振荡，之后的振荡周期增大，则所加入的待区分样品为亚磷酸。所述振荡产生的任意一个稳定的电位最低点是指振荡产生的第3~25个电位最低点中的任意一个。本专利技术所称的四氮杂环十四二烯镍配合物为[NiL](ClO4)2，其中配体L是5,7,7,12,14,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四-4,11-二烯。[NiL](ClO4)2结构如式（II）所示结构式（II）[NiL](ClO4)2的结构本配合物的结构与生命体内肌红蛋白、血红蛋白、叶绿素以及一些金属酶的关键结构卟啉环很相似，这种以[NiL](ClO4)2催化的化学振荡反应与植物和动物细胞内的生化振荡类似。所以，该体系具有稳定的振幅、较长的振荡寿命及对磷酸和亚磷酸的敏锐响应。[NiL](ClO4)2的制备分两步：1)制备L·2HClO4；2)由L·2HClO4制备[NiL](ClO4)2。1)制备L·2HClO4：将98.5mL乙二胺装入一只500mL三颈瓶中，在冰浴条件下，120分钟内搅拌下缓慢滴加126mL70%高氯酸。最初的反应剧烈并伴有白烟产生，所以滴加速度控制在每5秒钟l滴。随着反应进行可以适当加快滴加速度，直到滴加完为止，得到透明的溶液。仍然在冰水浴的条件下，向该透明溶液加入224mL无水丙酮并剧烈搅拌，溶液很快变浑浊同时形成非常粘稠混合物。仍然在冰水浴的条件下保持2-3小时以便充分反应。将所得产物转移到布氏漏斗进行抽滤分离，并用丙酮充分洗涤，可得纯白色固体。将此纯自色固体在热的甲醇-水溶液中重结晶，用硅胶干燥剂真空干燥，得80g白色晶体，此白色晶体为L·2HClO4。参考文献：1.Curtis,N.F.andHay,R.W.,J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,1966,p.534.2.GangHu,PanpanChen,WeiWang,LinHu,JimeiSong,LingguangQiu,JuanSong,E1ectrochimicaActa,2007,Vol.52,pp.7996-8002.3.LinHu,GangHu,Han-HongXu,J.Ana1.Chem.,2006,Vol.61,NO.10,pp.1021-1025.4.胡刚,中国科学技术大学博士论文,p25-27，合肥，2005年。2)由L·2HClO4制备[NiL](ClO4)2：将11gNi(AC)24H2O与21g的L·2HClO4置于500mL三颈瓶中，使其溶于250mL甲醇，热水浴加热回流3小时，最后出现黄色沉淀，过滤、将滤液在热水浴中浓缩至原体积l/2，放置过夜，充分结晶，得到黄色晶体。将黄色晶体转移至布氏漏斗并用甲醇洗涤，在热的乙醇-水溶液中重结晶，真空干燥，可得8g[NiL](ClO4)2亮黄色晶体。参考文献：1.N.F.Curtis,J.Chem.Soc.DoltonTran.,1972,Vol.13,1357.2.胡刚,中国科学技术大学博士论文,p42-43,合肥,2005年。本区分方法与现有技术的区别在于，本专利技术应用“H2SO4-KIO3-[NiL](ClO4)2-丙二酸-H2O2”化学振荡体系作为区分溶液，以磷酸和亚磷酸对该区分溶液的电位振荡图谱的影响不同，实现对磷酸和亚磷酸的区分。磷酸和亚磷酸，在区分溶液（化学振荡体系）中的可区分的浓度范围为5.0×10-3-2.25×10-2mol/L。上述待区分溶液可区分的浓度范围是经实验确定的最优浓度范围。在该浓度范围内，磷酸和亚磷酸对该区分溶液产生的影响差异十分明显，易于观察分析，容易实现区分。另外，区分溶液（化学振荡体系）中各组分的浓度范围如表1所示，经过多次实验得到的区分溶液（化学振荡体系）的最佳溶液如表2所示：表1：化学振荡体系中各组分的浓度范围硫酸(mol/L)碘酸钾(mol/L)[NiL](ClO4)2(mol/L)丙二酸(mol/L)过氧化氢(mol/L)0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种区分磷的不同价态含氧酸磷酸及亚磷酸的方法，其特征在于：/n以蒸馏水为溶剂，配制待区分样品的溶液；/n应用“H

【技术特征摘要】
1.一种区分磷的不同价态含氧酸磷酸及亚磷酸的方法，其特征在于：
以蒸馏水为溶剂，配制待区分样品的溶液；
应用“H2SO4-KIO3-[NiL](ClO4)2-丙二酸-H2O2”化学振荡体系作为区分溶液，记录化学振荡体系的电位随时间的变化电位振荡图谱，在振荡产生的任意一个稳定的电位最低点处，向两组区分溶液中，分别加入待区分样品磷酸或亚磷酸的溶液，根据待区分样品对化学振荡体系的影响不同，实现对待区分样品的区分：若加入待区分溶液后对化学振荡体系无影响，则所加入的待区分样品为磷酸；若加入待区分溶液后化学振荡受到抑制，伴随一段抑制时间后又恢复振荡，之后的振荡周期增大，则所加入的待区分样品为亚磷酸；
[NiL](ClO4)2中L为5,7,7,12,14,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四-4,11-二烯；区分溶液中各组分的摩尔浓度为：硫酸0.0246435-0.025...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡刚，周彦珂，张兰兰，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34