Gewinnung von Natriumammoniumhydrogenphosphat-Tetrahydrat (Phosphorsalz)

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aliquis
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Re: Gewinnung von Natriumammoniumhydrogenphosphat-Tetrahydrat (Phosphorsalz)

Beitrag von aliquis »

Fürs schnelle Auffinden bei Waselowsky: Versuch Nr. 21.3 (S. 87 f).

Grundsätzlich sollte das auch in einem Tiegel gehen (der beim Erstarren der Schmelze aber genauso zerstört wird wie ein Reagenzglas).
Ich bin mir aber nicht ganz sicher, ob das Reagenzglas vll. doch positive Effekte hat, wie z. B. ein mäßiger Zustrom von Luftsauerstoff. Ggf. wird das Ganze im Tiegel doch zu heftig (insbesondere bei Verwendung von Magnesium, weil sich dieses im Zuge der Reaktion auch entzündet).

Ja, Hypophosphit setzt bei Thermolyse Phosphor frei, das scheint jedoch kein ganz so gut kontrollierbarer Prozess zu sein wie bei der Reduktion von Metaphosphat.
Bei zu starkem Erhitzen von wässrigen Hypophosphit-Lösungen entsteht auch Phosphorwasserstoff - weswegen ich mich auch bis heute noch immer nicht an die von mir ursprünglich geplante Synthese von Hypophosphoriger Säure herangetraut habe... (viewtopic.php?f=31&t=5776)
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SebastianV
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Re: Gewinnung von Natriumammoniumhydrogenphosphat-Tetrahydrat (Phosphorsalz)

Beitrag von SebastianV »

lemmi hat geschrieben: Samstag 25. Februar 2023, 23:44Durch Erhitzen von Natriumhypophosphit soll man auch Phosphordampf freisetzen können.
Das klingt nicht möglich. Ich glaube es ist Phosphan gemeint.
aliquis hat geschrieben: Samstag 25. Februar 2023, 22:57 Die Phosphordämpfe steigen an die Oberfläche und verbrennen im Luftsauerstoff sofort knatternd und unter Leuchterscheinungen zu Phosphorpentoxid.
Wie kann Zink von Phosphor unbehelligt bleiben? Ich glaube es bildet sich Zinkphosphid, welches sodann verbrennt.
aliquis hat geschrieben: Samstag 25. Februar 2023, 22:57Wenn man die Dämpfe unter Luftabschluss (unter Wasser) kondensieren lässt, lässt sich auf diese Weise auch eine geringe Menge (ein paar Flitter) weißen Phosphors ohne Verwendung roten Phosphors gewinnen. Wegen der Giftigkeit und Feuergefährlichkeit von weißem Phosphor rate ich jedoch hiervon ab (ich habe mir das bislang jedenfalls noch nicht zugetraut...).
Und woher weißt du dann, dass es überhaupt funktioniert?
aliquis
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Re: Gewinnung von Natriumammoniumhydrogenphosphat-Tetrahydrat (Phosphorsalz)

Beitrag von aliquis »

SebastianV hat geschrieben: Sonntag 26. Februar 2023, 02:27
aliquis hat geschrieben: Samstag 25. Februar 2023, 22:57 Die Phosphordämpfe steigen an die Oberfläche und verbrennen im Luftsauerstoff sofort knatternd und unter Leuchterscheinungen zu Phosphorpentoxid.
Wie kann Zink von Phosphor unbehelligt bleiben? Ich glaube es bildet sich Zinkphosphid, welches sodann verbrennt.
Ohne diese Möglichkeit kategorisch ausschließen zu wollen: woher weißt Du wiederum, dass sich Zinkphosphid bildet, welches verbrennt?
Glauben ist nicht Wissen.
Der größte Teil des gebildeten Phosphorsdampfes verbrennt direkt und ungebunden an der Oberfläche der Schmelze. Das kann man mit eigenen Augen sehen.
Bei Reduktion von Metaphosphat mit Magnesium bildet sich in Spuren auch das Phosphid. Das kann man schwach riechen, wenn man Wasser zur erkalteten Schmelze gibt. Dieser Geruch blieb unter Verwendung von Zink jedoch aus.
Zinkphosphid - wenn es denn entstünde - braucht sehr hohe Temperaturen, um zu verbrennen. Die werden hier ggf. gar nicht erreicht. https://de.wikipedia.org/wiki/Zinkphosphid
Auch beim Magnesiumphosphid kommt man wohl nicht über Spuren hinaus, da es zur Herstellung flüssigen und nicht gasförmigen Phosphor sowie eine Inertgasatmosphäre braucht: beides ist im vorliegenden Experiment nicht wirklich gegeben.
Selbst wenn man Magnesiumpulver und roten Phosphor offen miteinander verbrennt, entsteht hauptsächlich Magnesiumoxid und -nitrid sowie Phosphorpentoxid. Mit Natrium ist das Ergebnis etwas besser, nach Zugabe von Wasser (Vorsicht!) wird deutlich selbstentzündliches Diphosphan freigesetzt. Die einfachste und effektivste Methode, Magnesiumphosphid ohne Verwendung von Inertgas herzustellen, ist immer noch die Reduktion von Calciumphosphat mit Magnesium. Aber Achtung: m. E. gehört die die Verwendung von Phosphid und Phosphan zu den gefährlichsten Dingen, die man mit einfachen Mitteln im Hobbylabor (nur draußen oder unterm Abzug, ggf. zusätzlich Gasmaske tragen) machen kann und - geht es nach der EU - daher wohl auch bald verboten ist.

SebastianV hat geschrieben: Sonntag 26. Februar 2023, 02:27
aliquis hat geschrieben: Samstag 25. Februar 2023, 22:57Wenn man die Dämpfe unter Luftabschluss (unter Wasser) kondensieren lässt, lässt sich auf diese Weise auch eine geringe Menge (ein paar Flitter) weißen Phosphors ohne Verwendung roten Phosphors gewinnen. Wegen der Giftigkeit und Feuergefährlichkeit von weißem Phosphor rate ich jedoch hiervon ab (ich habe mir das bislang jedenfalls noch nicht zugetraut...).
Und woher weißt du dann, dass es überhaupt funktioniert?

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lemmi
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Re: Gewinnung von Natriumammoniumhydrogenphosphat-Tetrahydrat (Phosphorsalz)

Beitrag von lemmi »

SebastianV hat geschrieben: Sonntag 26. Februar 2023, 02:27
lemmi hat geschrieben: Samstag 25. Februar 2023, 23:44Durch Erhitzen von Natriumhypophosphit soll man auch Phosphordampf freisetzen können.
Das klingt nicht möglich. Ich glaube es ist Phosphan gemeint.
Kann sein, Wikipedia scheint dir Recht zu geben. Ich meine aber, auch das andere Mal wo gelesen zu haben, muss nochmal nachsehen (oder es ausprobieren :mrgreen: ).

Bei der Reduktion von Phosphaten mit unedlen Metallen entsteht beides, das Phosphid (Feststoff, bleibt in der Reaktionsmischung) und Phosphor, der verdampft. Was bei aliquis' Versuch verbrennt ist sicher Phosphordampf, wenn man im RG Knochenasche mit Mgpulver glüht kann man auch etwas Phosphor abdestillieren (siehe Römpp/Raaf, Chemische Versuche mit einfachen Mitteln).

@aliquis: so wie das in dem Video gezeigt wird ist das ja schon sehr abenteuerlich! Auf der grünen Wiese, und dann das heiße Rohr mit darin kondensiertem Phosphor mit der Schraubzwinge öffnen... Zur Nachahmung wirklich nicht empfohlen!
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Re: Gewinnung von Natriumammoniumhydrogenphosphat-Tetrahydrat (Phosphorsalz)

Beitrag von aliquis »

lemmi hat geschrieben: Sonntag 26. Februar 2023, 09:53 Bei der Reduktion von Phosphaten mit unedlen Metallen entsteht beides, das Phosphid (Feststoff, bleibt in der Reaktionsmischung) und Phosphor, der verdampft. Was bei aliquis' Versuch verbrennt ist sicher Phosphordampf, wenn man im RG Knochenasche mit Mgpulver glüht kann man auch etwas Phosphor abdestillieren (siehe Römpp/Raaf, Chemische Versuche mit einfachen Mitteln).
Jep, mit Phosphat entsteht definitiv beides, mit Metaphosphat jedoch praktisch nur Phosphor.
Ich könnte mir vorstellen, dass das auch an der vergleichsweise "niedrigen" Temperatur liegt, die in der Schmelze gehalten wird: das reicht zur nennenswerten Bildung von Phosphid aus Metall und Phosphordampf einfach nicht aus.

lemmi hat geschrieben: Sonntag 26. Februar 2023, 09:53 @aliquis: so wie das in dem Video gezeigt wird ist das ja schon sehr abenteuerlich! Auf der grünen Wiese, und dann das heiße Rohr mit darin kondensiertem Phosphor mit der Schraubzwinge öffnen... Zur Nachahmung wirklich nicht empfohlen!
Wie gesagt: ich würde es so garantiert nicht machen. Aber unser (un)gläubiger Sebastian wollte ja gern etwas eye-whitness..- von daher: there you are. :wink:

Herstellung von weißem Phosphor ist immer eine recht risikobehaftete Geschichte. Wenn überhaupt, dann sollte man es mindestens so sorgfältig tun wie unser stiller Mit-Forist:

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Re: Gewinnung von Natriumammoniumhydrogenphosphat-Tetrahydrat (Phosphorsalz)

Beitrag von lemmi »

Jep, mit Phosphat entsteht definitiv beides, mit Metaphosphat jedoch praktisch nur Phosphor.
Das ist primär nicht einsichtig. Wenn elementarer Phosphor entsteht und das zur Reduktion verwendete Metall im Überschuss vorliegt, sollte jedes Mal Phosphid gebildet werden. Woher hast du diese Aussage?
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Re: Gewinnung von Natriumammoniumhydrogenphosphat-Tetrahydrat (Phosphorsalz)

Beitrag von aliquis »

Wie gesagt: bei Verwendung von Zink und nach Wasserzugabe ist kein Phosphangeruch feststellbar.
Waselowsky schreibt auch nichts von Phosphid in dem Versuch, während er es im Experiment mit Calciumphosphat explizit erwähnt...
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Re: Gewinnung von Natriumammoniumhydrogenphosphat-Tetrahydrat (Phosphorsalz)

Beitrag von SebastianV »

Waselowsky hat das Produkt aber nicht untersucht!
Im Video wird der Versuch auch nicht durchgeführt! Also Vorsicht! Mit Aluminium und Phosphorsalz und NaCl und SiO2 funktioniert es sicher, aber Zink ist nicht Aluminium und NaCl und SiO2!
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Re: Gewinnung von Natriumammoniumhydrogenphosphat-Tetrahydrat (Phosphorsalz)

Beitrag von SebastianV »

aliquis hat geschrieben: Sonntag 26. Februar 2023, 09:20 Ohne diese Möglichkeit kategorisch ausschließen zu wollen: woher weißt Du wiederum, dass sich Zinkphosphid bildet, welches verbrennt?
Glauben ist nicht Wissen.
Ich schreibe darum glaube und nicht weiß. Aber du hast so getan als wenn du weißt. Aber du glaubst nur. Der große Meister Wöhler sagt Phosphorzink verbrennt. Das ist Zinkphoshid und nicht Phosphor! Andere Chemiker haben das überprüft mit ähnlicher Weise, aber etwas anders. Sie finden nur wenig Zinkphoshid. Vielleicht wurde aus dem Rest P weißer P und er hat sich verflüchtigt. Wer weiß? Niemand!

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Re: Gewinnung von Natriumammoniumhydrogenphosphat-Tetrahydrat (Phosphorsalz)

Beitrag von aliquis »

SebastianV hat geschrieben: Sonntag 26. Februar 2023, 11:19 Waselowsky hat das Produkt aber nicht untersucht!
Im Video wird der Versuch auch nicht durchgeführt! Also Vorsicht! Mit Aluminium und Phosphorsalz und NaCl und SiO2 funktioniert es sicher, aber Zink ist nicht Aluminium und NaCl und SiO2!
Also, die aufsteigenden Bläschen in der wasserfreien Schmelze mit der Zinkgranalie sind ihrem Verhalten nach sowas von eindeutig Phosphor. Daran besteht gar kein Zweifel.
Und wenn aus dem Rückstand kein Phosphan freigesetzt werden kann, kann auch kein Phosphid entstanden sein.
M. E. ist da rein gar nichts fraglich, sondern mehr als evident.
Ob es mit Zink in dem Maßstab technisch gelingt, Phosphor abzudestillieren, würde ich jedoch auch hinterfragen, allein aus rein apparativen Gründen.
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Re: Gewinnung von Natriumammoniumhydrogenphosphat-Tetrahydrat (Phosphorsalz)

Beitrag von mgritsch »

SebastianV hat geschrieben: Sonntag 26. Februar 2023, 02:27 Wie kann Zink von Phosphor unbehelligt bleiben? Ich glaube es bildet sich Zinkphosphid, welches sodann verbrennt.
Indem der Phosphor unter den Bedingungen rasch abdestilliert bzw verbrennt, indem intermediär gebildetes Zn3P2 mit vorhandenem Metaphosphat unter Bildung von weiterem P iSe Disproportionierung reagiert.

Mit einem Schmelzpunkt von über 1000° kann ich mir auch nicht vorstellen wie Zn3P2 zu einer Flammenerscheinung beitragen könnte. Im Metaphosphat gibt es auch keinen H mehr der für eine Bildung von flüchtigem PH3 erforderlich wäre.
SebastianV hat geschrieben: Sonntag 26. Februar 2023, 11:19 Waselowsky hat das Produkt aber nicht untersucht!
Aber aliquis hat es untersucht, siehe:
aliquis hat geschrieben: Sonntag 26. Februar 2023, 11:02 Wie gesagt: bei Verwendung von Zink und nach Wasserzugabe ist kein Phosphangeruch feststellbar.
Zu
SebastianV hat geschrieben: Sonntag 26. Februar 2023, 11:35 Der große Meister Wöhler sagt Phosphorzink verbrennt. Das ist Zinkphoshid und nicht Phosphor!
Erstens - bei allem Respekt, aber das Verständnis und die Möglichkeiten der Chemiker vor ~170 Jahren waren doch recht eingeschränkt, hinzu kommt eine oft verwirrende und uneinheitliche Nomenklatur. Alles vor ~1900 nehme ich „cum grano salis“. Zwotens - Last but not least schreibst du ja selbst
Andere Chemiker haben das überprüft mit ähnlicher Weise, aber etwas anders. Sie finden nur wenig Zinkphoshid.
Also was ist dein Punkt?
Vielleicht wurde aus dem Rest P weißer P und er hat sich verflüchtigt.
Nichts anderes behaupten aliquis und Waselowsky. Also was ist dein Punkt?
Wer weiß? Niemand! :angel:
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Re: Gewinnung von Natriumammoniumhydrogenphosphat-Tetrahydrat (Phosphorsalz)

Beitrag von aliquis »

Seltene Worte aus meinem Munde, aber: Danke, mgritsch. :angel: Dem habe ich nichts hinzuzufügen.
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Re: Gewinnung von Natriumammoniumhydrogenphosphat-Tetrahydrat (Phosphorsalz)

Beitrag von mgritsch »

So, aber jetzt back to topic. Es ging ja um die Unwilligkeit des Phosphorsalzes auszukristallisieren. Es gibt nichts Gutes außer man tut es und da so ein Produkt bei mir noch fehlt habe ich mal schnell was angesetzt.

50 g Na2HPO4.12H2O + 18,45 g NH42HPO4 (140 mmol) wurden in etwas Wasser unter leichtem Erwärmen (ca 40°) aufgelöst und durch ein Stückchen Watte in eine Kristallisierschale filtriert. Gesamtvolumen der Lösung ca 100 ml - Feststoffgehalt ca 40 g + 100 g Wasser. Das Zeug ist wirklich super löslich, von wegen 1:5. Und das ist auch nur bedingt eine Kristallisationshemmung, sonst hätten sich die Ausgangsstoffe nicht so leicht gelöst.

Die Lösung hat eine leicht sirupöse Konsistenz und kratzen odgl führt zu keiner Kristallisation. Tröpfchen am Glas werden beim verreiben irgendwann trübe von einem feinen Kristallmehl das sich bildet. Die Schale wurde bedeckt und kalt gestellt. Nach ein paar Stunden waren ein paar größere Kristalle zu beobachten, heute sieht es so aus:
45592CF1-9CB4-4E5E-9164-4C3029AA0C67.jpeg
Es wird, aber es dauert.
Mal sehen wie viel freiwillig kristallisiert, evtl mache ich mit einem kleinen Teil mal Test mit EtOH.
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Re: Gewinnung von Natriumammoniumhydrogenphosphat-Tetrahydrat (Phosphorsalz)

Beitrag von aliquis »

Hui, das sieht ja schon gut aus. :thumbsup:
Halte uns gern weiter auf dem Laufenden - insbesondere bzgl. der Ethanol-Fällung.
Woran mag es wohl liegen, dass es mit der Kristallisation der neutralisierten Lösung bei mir nicht klappte, aber mit der Salzmischung bei Dir relativ einfach? :conf:
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Re: Gewinnung von Natriumammoniumhydrogenphosphat-Tetrahydrat (Phosphorsalz)

Beitrag von mgritsch »

aliquis hat geschrieben: Sonntag 26. Februar 2023, 12:49 Woran mag es wohl liegen, dass es mit der Kristallisation der neutralisierten Lösung bei mir nicht klappte, aber mit der Salzmischung bei Dir relativ einfach?
Ich weiß jetzt nicht genau welche Konzentration du vorliegen hast? Wie viel g Feststoff vs wie viel Wasser?
Hast du kalt gestellt (ca 5° bei mir)?
Wie viel Zeit hast du in der Kälte gegeben?
Kochen und Phosphat bei konzentrierter Lösung könnte eventuell Polysäuren erzeugen die nur langsam hydrolysieren?

Salzmischung hat halt den Vorteil dass man sehr schonend sehr konzentriert und sehr stöchiometrisch arbeiten kann…
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