Springen naar inhoud

Reactiviteit van hypofosfiet


  • Log in om te kunnen reageren

#1

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 januari 2007 - 22:45

Ik heb wat natrium hypofosfiet, NaH2PO2.H2O, kunnen bemachtigen via eBay-UK. Ik had begrepen dat dit een bijzonder sterke reductor is en daarom heb ik wat van deze stof gekocht, maar nu ik deze stof heb, valt mij het resultaat toch wel tegen.

Een oplossing van koper (II) sulfaat wordt alleen gereduceerd tot bruin materiaal (fijn verdeeld koper?) bij aanzuren en verhitten. Een oplossing van nikkel (II) sulfaat krijg ik helemaal niet gereduceerd. Zilver ntraat wordt langzaam gereduceerd, maar pas bij verhitten gaat het wat vlotter.

Heeft iemand anders ervaring met deze stof als reductor in waterige oplossing? Het spul reageert in ieder geval erg traag, trager dan mij lief is. Ik heb de MSDS er op nageslagen en deze geeft ook slechts 'moderate' voor de reactiviteit aan. Ik heb echter een boek, waarin het beschreven staat als bijzonder sterke reductor.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 27 januari 2007 - 08:54

Ik heb eens rondgekeken via google, en het lijkt erop dat deze reductor wordt gebruikt voor chemisch vernikkelen van oppervlakken. En ik heb een patent gevonden waarin een stukje staat over het stoppen van de aangroei van een koperlaag die op deze manier wordt gegroeid: http://www.patentsto...escription.html

#3

hzeil

    hzeil


  • >1k berichten
  • 1379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 januari 2007 - 11:58

Natriumhypofosfiet is het belangrijkste reductiemiddel dat gebruik wordt voor het zogenaamde Žlectroless nickel. Ook wel chemical nickel deposition genoemd.
Om hiermee succes te hebben moet je wel de voorgeschreven receptuur gebruiken. Er wordt bij een temperatuur van omsteeks 90o C. een fosforhoudende nikkellaag afgescheiden met een heel goed spreidend vermogen. Het wordt vooral gebruikt voor sterk geprofileerde oppervlakken die niet op een normale manier vernikkeld en verchroomd kunnen worden.
De nikkel-fosfor laag is bestendig aan de atmosfeer. Maar zijn belangrijkte bezwaar is de geringe ductiliteit, vergeleken met normaal galvanisch nikkel. Door de aanwezigheid van fosfor is het metaal niet ferromagnetisch.

Stroomloos nikkel is een autokatalytisch proces dat wel op een goede manier geinitieerd moet worden. Via Sn(II) en een Pt-oplossing. Maar met een kathodische puls m.b.v. een batterijtje kun je het ook starten. De start is het vrijmaken van een H-atoom uit het hypofosfietion, gevolgd door de reaktie van nikkel met het vrije electronenpaar aan het centrale P-atoom.
Het reductiemiddel heeft de vorm van een vervormde tetra-eder met twee H en twee O rondom de fosfor. Het oxydatieprodukt is het gewone fosfiet, met een H en drie O rondom om het centrale P atoom. Dat tweede H-atoom kan in dit proces niet meer geactiveerd worden.
De nikkelconcentratie is ongeveer 0.1 M. De oplossing is gebufferd. De juiste receptuur vind je in ieder goed boek over galvanotechniek. Op websites houden ze de receptuur meestal geheim. Hoewel deze recepten al lang geen geheim meer zijn.
Je kunt zo ook cobalt afscheiden met analoge receptuur. .
Uitleggen is beter dan verwijzen naar een website

#4

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 27 januari 2007 - 21:26

hzeil, is zo'n nikkellaag niet ook poreuzer dan een galvanisch gedeponeerde laag?

#5

hzeil

    hzeil


  • >1k berichten
  • 1379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 januari 2007 - 22:45

De porositeit neemt altijd af als de laagdikte toeneemt. Er is echter geen pricipieel verschil tussen stroomloos nikkel en electrisch neergeslagen galvanisch nikkel. Je kunt in galvanisch nikkel, dus via electrolyse neergeslagen nikkel, ook fosfor introduceren door hypofosfiet ionen toe te voegen. In heel geringe mate doet gewoon fosfiet het dan ook een beetje Maar fosfaat doet het niet. Want bij dit laatste ion kan zich het vrije electronenpaar niet meer vormen.
Let op de analogie met zwavel. Thioverbindingen met een vrij electronenpaar kunnen
in de galvano ook als zwaveldonor functioneren. Maar, wel in mindere mate dan bij de reeds genoemde fosfor- waterstof verbindingen.

Bij stroomloos nikkel krijg je op gewichtsbasis 8% P in je materiaal. Dat is veel. Op atomaire basis wordt dat praktisch 20%. Vandaar die brosheid! Als je een ander reductiemiddel neemt, bijvoorbeeld het BH4- ion krijg je ook brosheid, door B-opname.
Helaas lukt het niet om met hydrazine als reductiemiddel een ductiel stroomloos nikkel af te scheiden. De katalyse schiet dan tekort. Het gaat wel als je het nikkelsulfaat (gedeeltelijk) vervangt door cobaltsulfaat. Maar dan krijg je wel een ander produkt: een nikkel-cobalt legering. En dat wil men niet altijd omdat het dan veel moeilijker wordt reproduceerbaar te werken.
In het algemeen kun je zeggen dat galvanische metaallagen als Ni en Ni-P niet de gelegenheid krijgen netjes uit te kristalliseren. Ze worden als het ware snel op de kathode neergesmeten en veranderen daarna in de "recovery-periode". Van een constante porositeit is dan nog geen sprake. Er is een thermische nabehandeling nodig om de fysische eigenschappen daarna alsnog konstant te krijgen.
Uitleggen is beter dan verwijzen naar een website

#6

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 januari 2007 - 23:22

Interessant verhaal over die nikkellaag. Ik kan het echter niet voor elkaar krijgen. Ik heb al wat met verschillende oplossingen geprobeerd, in een poging een nikkel-spiegel in een reageerbuisje te maken met een hypofosfiet/nikkel(II) oplossing. Wat ik ook doe, het nikkel wordt niet gereduceerd naar zijn metallische vorm. Ik heb wel gemerkt, dat de kleur van de oplossing heel anders wordt bij hoge temperatuur. Een kokende nikkel/hypochloriet oplossing is veel geler dan de zelfde oplossing bij kamertemperatuur.

#7

hzeil

    hzeil


  • >1k berichten
  • 1379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 januari 2007 - 21:00

Woelen , ik zal wat receptuur opzoeken en je sturen. Persoonlijk aan jou of op het forum? In een scheikundefaculteit, bijv. aan de RUG, is er meestal nauwelijks kennis van galvano.
Praktische kennis kun je wel verwachten bij de instrumentmakers van de technische diensten. Die betrekken hun chemicalien in combinatie met know-how van de grote chemicalienleveranciers. Hierdoor blijft de wetenschappelijke kennis over deze dingen beperkt tot een heel klein kringetje.
Door contractresearch zou dit kleine kringetje doorbroken kunnen worden. Maar ik denk dat dit toch voornamelijkvoor de USA geldt. In amerikaanse tijdschriften vind je namelijk wel wetenschappelijke artikelen over de diverse aspecten van galvano.
Uitleggen is beter dan verwijzen naar een website

#8

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 29 januari 2007 - 12:08

Hzeil, als het mag (publieke info is), zet het dan hier maar neer, dan hebben anderen er ook iets aan, stuur het anders maar via email. Alvast bedankt.

#9

hzeil

    hzeil


  • >1k berichten
  • 1379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 29 januari 2007 - 21:34

Woelen , ik geef je hier een van de recepten vanuit een zuur milieu. Zoals je ziet zijn de concentraties vrij laag:

NiCl2............................ 20 gram/liter
Na-hypofosfiet...................................20 gram/liter
Na-acetaat........................................10 gram/liter
Na- succinaat.....................................15 gram/liter
pH.....................................................4.5
temperatuur.......................................90o-93o Celcius.

Zoals je wel aanvoelt bij deze getallen gaat het hier niet om preciezie. En ik denk dat je het succinaat ook wel kunt vervangen door het oxalaat, het tartraat of het citraat. Als je de pH maar op 4.5 houdt. De pH wordt tevoren bij kamertemperatuur gemeten. Het geheel in een bekerglas van een liter onder roering met een thermometer opwarmen.

Kies als substraat een stukje schoongeschuurd ijzer. Via een kathodische puls starten is het eenvoudigste. ( Batterij met aan de pluspool een Pt-draad, aan minpool een Cu-draad, Pt in oplossing houden, met Cu-draad even tegen het ijzer houden, Daarna batterij weg; de reaktie gaat door onder gasontwikkeling.
Laagdiktegroei (geschat) 10 micron per uur. Controleren door weging voor en na.

Stoechiometrisch bekeken is er een anodereaktie , naast drie kathode reakties:

Anodereaktie:

H2PO2- +H2O -------------)


H2PO3- + 2H+ + 2e


met als tegenreakties drie kathode reakties waarbij Ni, P (in nikkel) en H2 ontstaan en tesamen voor de electroneutraliteit zorgen. Deze vier reakties zijn dus electrisch met elkaar gekoppeld. Maar ook chemisch. Merk op dat het hypofosfiet hier zowel gereduceerd als geoxydeerd wordt bij dezelfde potentiaal.
Dat komt door de sterke binding van P aan het nikkel, bijna vergelijkbaar met fosfidevorming. Na verhitting tot 400 graden krijg je twee vaste fasen naast elkaar: Ni3P en Ni. Geheel vergelijkbaar met de z.g. age-hardening van een legering.
Het spreekt vanzelf dat je hierbij heel schoon en vet-vrij moet werken. In de praktijk wordt deze oplossing nog gestabiliseerd met een spoortje lood- of Cd-ionen. Ik adviseer je dat de eerste keer niet te doen. De katalyse en de inhibitie hierbij vormen een apart verhaal.
Uitleggen is beter dan verwijzen naar een website

#10

vermaseren

    vermaseren


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 september 2012 - 15:11

Kijk ook maar eens bij http://chemmovies.un...edoxlp/b20.html

Natriumhyposulfiet is verkrijgbaar bij Hinmeier ( http://www.hinmeijer.nl/default.aspx )

Ik zal het t.z.t. wel eens uitproberen allemaal.

Succes ermee.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures