CN107055500B - 非水体系中制备三水磷酸氢镁 - Google Patents

非水体系中制备三水磷酸氢镁 Download PDF

Info

Publication number
CN107055500B
CN107055500B CN201710134171.7A CN201710134171A CN107055500B CN 107055500 B CN107055500 B CN 107055500B CN 201710134171 A CN201710134171 A CN 201710134171A CN 107055500 B CN107055500 B CN 107055500B
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnesium
water
inorganic base
preparation
phosphoric acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201710134171.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107055500A (zh
Inventor
刘丹
毛丽莉
王海增
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ocean University of China
Original Assignee
Ocean University of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ocean University of China filed Critical Ocean University of China
Priority to CN201710134171.7A priority Critical patent/CN107055500B/zh
Publication of CN107055500A publication Critical patent/CN107055500A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107055500B publication Critical patent/CN107055500B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/26—Phosphates
    • C01B25/32—Phosphates of magnesium, calcium, strontium, or barium
    • C01B25/34—Magnesium phosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity

Abstract

本发明涉及一种在非水体系中制备三水磷酸氢镁的方法，属于精细化学品领域。具体涉及在非水体系中，配制镁盐、磷酸的有机混合溶液，其中镁盐与磷酸的摩尔比为10:1~1:10，并以无机碱为碱源，其中镁盐与无机碱的摩尔比为5:1~1:5、无机碱的有机溶液浓度为0.01~3摩尔/升，恒温水浴反应1~72h，反应结束后，抽滤、洗涤产物，一定温度下真空干燥，得到形貌良好的三水磷酸氢镁。本发明制得的三水磷酸氢镁为梭形结晶微米结构，晶体长度在15~30微米之间，厚度在5~15微米之间。本发明的制备工艺简单、操作方便，不需要复杂昂贵的设备，有望实现工业化生产。

Description

非水体系中制备三水磷酸氢镁
技术领域
本发明涉及一种在非水体系中制备三水磷酸氢镁的方法，属于精细化学品领域。具体涉及在非水体系中，开发一种经济高效的制备形貌规则三水磷酸氢镁的方法。
背景技术
三水磷酸氢镁在各领域用途广泛，常用在食品行业用于营养增补剂、pH调节剂、抗结剂、稳定剂，在医药行业用于变质剂和制造治疗风湿性关节炎的药物，也用于包装材料的增塑剂、化肥碳酸氢铵的稳定剂等。
目前常用制备三水磷酸氢镁的方法有中和法、磷酸盐复分解法。中和法制备三水磷酸氢镁是在反应温度高于36℃的条件下，利用氧化镁与磷酸反应制得MgHPO4∙3H2O，该方法存在受氧化镁活度影响大、最终产物受温度影响明显、反应流程长等不足。磷酸盐复分解法利用磷酸氢钾盐或者磷酸氢钠盐与氯化镁在高于65℃反应制得MgHPO4∙3H2O，该方法存在受体系pH影响大、体系要求温度高等缺陷。非水体系中，在深入研究镁盐在有机体系溶解性能的基础上，以常见镁盐、磷酸、无机碱为反应原料，在恒温条件下直接制得微米结构的三水磷酸氢镁的反应还未见报道。
非水体系合成无机功能材料是一种继水体系中合成发展而来的新方法。非水体系中合成物质相较于水体系有许多优点，能有效抑制产物聚集，最终获得形状规则、不团聚、尺寸分布窄、尺寸大小均匀的产物。
发明内容
本发明旨在克服三水磷酸氢镁现有制备方法上存在的缺陷，本发明提供了一种在非水体系中制备三水磷酸氢镁的方法，目的在于公开一种在非水体系中直接高效制备三水磷酸氢镁的方案。
本发明涉及一种制备三水磷酸氢镁的方法，其特征在于，在非水体系中，配制镁盐、磷酸的有机混合溶液，并以无机碱为碱源，制得三水磷酸氢镁。该方法为按照一定的摩尔比，将磷酸加入镁盐的有机溶液中，搅拌均匀后，加入无机碱的有机溶液，经过10~60分钟的搅拌，在恒温水浴中静置1-72h。反应结束后，抽滤、洗涤产物，一定温度下真空干燥，得到形貌良好的三水磷酸氢镁。
较佳地，所述镁盐包括氯化镁、硝酸镁、硫酸镁、乙酸镁中的至少一种，有机溶剂包括乙醇、丙醇、丙三醇、丁醇中的至少一种。无机碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的至少一种。
较佳地，镁盐与磷酸的摩尔比为10:1~1:10，优选1:1~1:5，镁盐与氢氧化钠的摩尔比为5:1~1:5，优选3:1~1:3。
较佳地，无机碱的有机溶液浓度为0.01~3摩尔/升，优选0.05~1摩尔/升。
较佳地，恒温水浴反应的反应温度为0~75℃，反应时间为1~72h。
较佳地，无机碱的有机溶液的进料方式采用定速加样，其速率为1~35ml/min，优选3~20ml/min。
又，本发明提供了一种制备三水磷酸氢镁的方法，所述三水磷酸氢镁为结晶梭形微米结构，晶体长度在15~30微米之间，厚度在5~15微米之间。
本发明有益效果：
该发明中所选用的反应物都是廉价易得的原料，反应受体系温度影响小，不受反应物活度、体系pH值影响，且有机溶剂可回收利用。产物晶体形状规则、尺寸均一，产物纯度高。本发明的制备工艺简单、操作方便，不需要复杂昂贵的设备，有望实现工业化生产。 本发明所述制备的三水磷酸氢镁将在食品行业、医药行业、化学行业等领域有良好的应用前景。
附图说明
图1示出了本发明的一个实施方式中制备的三水磷酸氢镁结晶相的X射线(XRD)衍射图。
具体实施方式
实施方式1：
取浓度为0.2mol/L的MgCl2∙6H2O/C2H5OH溶液125ml，将4.32g浓度为85%的磷酸溶液加入到MgCl2∙6H2O/C2H5OH溶液中，在烧杯中经过10分钟搅拌混合均匀，然后将烧杯放置在0℃的冰水浴中。待混合溶液温度达到40℃后，通过蠕动泵向体系中以5ml/min的进料速率加入浓度为2.5mol/L的NaOH/C2H5OH溶液20ml，以200r/min的搅拌速率搅拌，当NaOH进料结束后继续搅拌30分钟后停止搅拌，将烧杯放置在0℃的冰水浴中静置24小时。取出烧杯，采用真空抽滤将产物分离，有机溶剂蒸馏提纯后再次使用，固体产物用去离子水、乙醇洗涤至无Cl-检出，将固体产物放置在60℃烘箱中干燥24小时，得到三水磷酸氢镁产物。
实施方式2：
取浓度为0.4mol/L的MgCl2∙6H2O/C2H5OH溶液125ml，将8.54g浓度为85%的磷酸溶液加入到MgCl2∙6H2O/C2H5OH溶液中，在烧杯中经过15分钟搅拌混合均匀，然后将烧杯放置在20℃的水浴锅中。待混合溶液温度达到20℃后，通过蠕动泵向体系中以10ml/min的进料速率加入浓度为1mol/L的KOH/C2H5OH溶液100ml，以300r/min的搅拌速率搅拌，当KOH进料结束后继续搅拌30分钟后停止搅拌，将烧杯放置在20℃的水浴锅中静置24小时。取出烧杯，采用真空抽滤将产物分离，有机溶剂蒸馏提纯后再次使用，固体产物用去离子水、乙醇洗涤至无Cl-检出，将固体产物放置在60℃烘箱中干燥24小时，得到三水磷酸氢镁产物。
实施方式3：
取浓度为0.6mol/L的MgCl2∙6H2O/C2H5OH溶液125ml，将12.97g浓度为85%的磷酸溶液加入到MgCl2∙6H2O/C2H5OH溶液中，在烧杯中经过20分钟搅拌混合均匀，然后将烧杯放置在40℃的水浴锅中。待混合溶液温度达到40℃后，通过蠕动泵向体系中以5ml/min的进料速率加入浓度为0.5mol/L的NaOH/C2H5OH溶液300ml，以250r/min的搅拌速率搅拌，当NaOH进料结束后继续搅拌60分钟后停止搅拌，将烧杯放置在40℃的水浴锅中静置12小时。取出烧杯，采用真空抽滤将产物分离，有机溶剂蒸馏提纯后再次使用，固体产物用去离子水、乙醇洗涤至无Cl-检出，将固体产物放置在60℃烘箱中干燥24小时，得到三水磷酸氢镁产物。
实施方式4：
取浓度为0.2mol/L的MgCl2∙6H2O/C2H5OH溶液125ml，将4.32g浓度为85%的磷酸溶液加入到MgCl2∙6H2O/C2H5OH溶液中，在三颈烧瓶中经过10分钟搅拌混合均匀，然后将三颈烧瓶放置在60℃的水浴锅中，并采用回流装置。待混合溶液温度达到60℃后，通过蠕动泵向体系中以10ml/L的进料速率加入浓度为3mol/L的NaOH/C2H5OH溶液16.67ml，以300r/min的搅拌速率搅拌，当NaOH进料结束后继续搅拌30分钟后停止搅拌，将三颈烧瓶放置在60℃的水浴锅中静置36小时。取出烧杯，采用真空抽滤将产物分离，有机溶剂蒸馏提纯后再次使用，固体产物用去离子水、乙醇洗涤至无Cl-检出，将固体产物放置在60℃烘箱中干燥24小时，得到三水磷酸氢镁产物。
实施方式5：
取浓度为0.2mol/L的MgCl2∙6H2O/C2H5OH溶液1000ml，将34.56g浓度为85%的磷酸溶液加入到MgCl2∙6H2O/C2H5OH溶液中，在烧杯中经过15分钟搅拌混合均匀，然后将烧杯放置在40℃的水浴锅中。待混合溶液温度达到40℃后，通过蠕动泵向体系中以10ml/L的进料速率加入浓度为1mol/L的NaOH/C2H5OH溶液400ml，以300r/min的搅拌速率搅拌，当NaOH进料结束后继续搅拌30分钟后停止搅拌，将烧杯放置在40℃的水浴锅静置72小时。取出烧杯，采用真空抽滤将产物分离，有机溶剂蒸馏提纯后再次使用，固体产物用去离子水、乙醇洗涤至无Cl-检出，将固体产物放置在60℃烘箱中干燥24小时，得到三水磷酸氢镁产物。
实施方式6：
取浓度为1.4mol/L的MgCl2∙6H2O/C2H5OH溶液250ml，将40.34 g浓度为85%的磷酸溶液加入到MgCl2∙6H2O/C2H5OH溶液中，在烧杯中经过25分钟搅拌混合均匀，然后将烧杯放置在30℃的水浴锅中。待混合溶液温度达到30℃后，通过蠕动泵向体系中以3ml/L的进料速率加入浓度为2mol/L的NaOH/C2H5OH溶液525ml，以300r/min的搅拌速率搅拌，当NaOH进料结束后继续搅拌60分钟后停止搅拌，将烧杯放置在40℃的水浴锅静置48小时。取出烧杯，采用真空抽滤将产物分离，有机溶剂蒸馏提纯后再次使用，固体产物用去离子水、乙醇洗涤至无Cl-检出，将固体产物放置在60℃烘箱中干燥24小时，得到三水磷酸氢镁产物。

Claims (7)

1.一种在非水体系中制备三水磷酸氢镁的方法，其特征在于，在非水体系中，配制镁盐、磷酸的有机混合溶液，并以无机碱为碱源，制得三水磷酸氢镁，该方法按照一定的摩尔比，将磷酸加入到镁盐的有机溶液中，搅拌均匀后，加入无机碱的有机溶液，再经过10～60min的搅拌，在恒温水浴中静置1～72h，所述镁盐包括氯化镁、硝酸镁、硫酸镁、乙酸镁中的至少一种，有机溶液包括乙醇、丙醇、丙三醇、丁醇中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的制备方法，无机碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，镁盐与磷酸的摩尔比为10:1～1:10，镁盐与无机碱的摩尔比为5:1～1:5。
4.根据权利要求1所述的制备方法，无机碱的有机溶液浓度为0.01～3mol/L。
5.根据权利要求1所述的制备方法，恒温水浴反应的反应温度为0～75℃，反应时间为1～72h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，无机碱的有机溶液的进料方式采用定速加样，其速率为1～35ml/min。
7.根据权利要求1所述的制备方法，制备的三水磷酸氢镁为梭形结晶微米结构，晶体长度在15～30μm之间，厚度在5～15μm之间。
CN201710134171.7A 2017-03-08 2017-03-08 非水体系中制备三水磷酸氢镁 Expired - Fee Related CN107055500B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710134171.7A CN107055500B (zh) 2017-03-08 2017-03-08 非水体系中制备三水磷酸氢镁

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710134171.7A CN107055500B (zh) 2017-03-08 2017-03-08 非水体系中制备三水磷酸氢镁

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107055500A CN107055500A (zh) 2017-08-18
CN107055500B true CN107055500B (zh) 2019-04-30

Family

ID=59621911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710134171.7A Expired - Fee Related CN107055500B (zh) 2017-03-08 2017-03-08 非水体系中制备三水磷酸氢镁

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107055500B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111170283A (zh) * 2018-11-09 2020-05-19 武汉工程大学 含硫含磷有机废液的资源化处理方法
CN110606476A (zh) * 2019-10-30 2019-12-24 黔南民族师范学院 一种亚磷酸氢镁的制备方法
CN111533101A (zh) * 2020-04-07 2020-08-14 天津长芦海晶集团有限公司 一种以卤水制备三水磷酸氢镁的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1069725A (en) * 1965-01-29 1967-05-24 Knapsack Ag Process for the manufacture of magnesium hydrogen phosphate trihydrate
EP0113153A1 (en) * 1982-12-30 1984-07-11 Stauffer Chemical Company A process for the manufacture of highly pure trimagnesium phosphate octahydrate
CN102089317A (zh) * 2008-05-08 2011-06-08 3M创新有限公司 制备纳米粒子的方法
CN102180450A (zh) * 2010-11-23 2011-09-14 王嘉兴 用硼泥制备磷酸氢镁无水物联产氢氧化钙和氯化钠的方法
CN102431983A (zh) * 2011-09-30 2012-05-02 华东理工大学 一种制备磷酸盐的方法
CN104401954A (zh) * 2014-11-24 2015-03-11 中国科学院上海硅酸盐研究所 磷酸镁纳米结构材料及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5815017A (ja) * 1981-07-15 1983-01-28 Central Glass Co Ltd リン酸二石灰２水塩安定化剤

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1069725A (en) * 1965-01-29 1967-05-24 Knapsack Ag Process for the manufacture of magnesium hydrogen phosphate trihydrate
EP0113153A1 (en) * 1982-12-30 1984-07-11 Stauffer Chemical Company A process for the manufacture of highly pure trimagnesium phosphate octahydrate
CN102089317A (zh) * 2008-05-08 2011-06-08 3M创新有限公司 制备纳米粒子的方法
CN102180450A (zh) * 2010-11-23 2011-09-14 王嘉兴 用硼泥制备磷酸氢镁无水物联产氢氧化钙和氯化钠的方法
CN102431983A (zh) * 2011-09-30 2012-05-02 华东理工大学 一种制备磷酸盐的方法
CN104401954A (zh) * 2014-11-24 2015-03-11 中国科学院上海硅酸盐研究所 磷酸镁纳米结构材料及其制备方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A.Bensalem et al.Sythesis of amorphous MgHPO4·x(R)[R=Ethonal
Ethylene glycol] in anhydrous media.《Materiala Research Bulletin》.1998,第32卷(第11期),全文.
非水体系中磷酸钴大单晶的合成与结构;徐家宁 等;《高等学校化学学报》;19960815;全文
非水体系中磷酸锌的合成与表征;宋天佑 等;《高等学校化学学报》;19940615;全文
非水体系中磷酸镓大单晶合成与结构;匡汉茂 等;《井冈山师范学院学报》;20031230;全文

Also Published As

Publication number Publication date
CN107055500A (zh) 2017-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107055500B (zh) 非水体系中制备三水磷酸氢镁
CN103400983B (zh) 一种常压水相合成纳米无结晶水磷酸亚铁锂的方法
CN102775441B (zh) 草甘膦合成液连续化生产方法
CN102910654B (zh) 一种大比表面积大孔体积纤维状薄水铝石的制备方法
CN102786041A (zh) 次磷酸铝的制备方法
CN103157461A (zh) 一种纳米光催化剂钨酸铋及其制备方法
CN105837648A (zh) 一种磷酸替米考星的制备方法
CN113929105B (zh) 一种金属有机框架衍生硅酸镍的制备方法
CN105601652A (zh) 一种制备金属有机骨架材料的方法
CN105130805A (zh) 一种醇醚羧酸盐的制备方法
CN113200862B (zh) 一种对硝基苯酚钠的合成工艺
CN101462980B (zh) 2，6—二氟苯甲酰胺的工业化生产方法
CN104150500B (zh) 用三氟化硼-10制备硼-10酸的方法
CN102372689B (zh) 一种三氟甲基碳酸亚乙酯的制备方法
CN105622639A (zh) 一种制备纳米级Cu基金属有机骨架材料的方法
CN102633771A (zh) 一种制备1,3-丙磺酸内酯的方法
CN103601223B (zh) 高分散纳米片状氢氧化镁的制备方法
CN102698603A (zh) 一种酒石酸的生产方法
CN105502324A (zh) 一种生物质碳酸钙制备羟基磷灰石的方法
CN104370830A (zh) 一种5-三氟甲基尿嘧啶的合成方法
CN101367553B (zh) 合成钼酸锌或碱式钼酸锌的方法
CN105601775A (zh) 一种聚丙烯酸钠溶液的制备方法
CN104313634A (zh) 一种连续电解制备长链烷基氢氧化铵的方法
CN205368191U (zh) 一种n-异丙基羟胺生产系统
CN103467325B (zh) 一种适合工业化生产的n,n-二甲基甘氨酸盐酸盐的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190430

Termination date: 20210308