Gewinnung von Natriumammoniumhydrogenphosphat-Tetrahydrat (Phosphorsalz)

[aliquis]

Klingt überzeugend.
Ich denke, ich werde es nochmal übers Natriumcarbonat versuchen. Wenn das nicht klappt, arbeite ich halt mit der Lösung oder bestelle ich mir bei Gelegenheit auch die beiden Salze.
Aber erstmal interessiert mich, was Ethanol in Deinem Ansatz bewirkt.

In meinem waren ca. 8,5 g Phosphorsalz in ca. 35 ml Lösung, nach dem Einengen noch gut die Hälfte.
Über Nacht mit Folie abgedeckt bei 5 Grad im Kühlschrank.
Polyphosphate beim Kochen - habe ich so noch nicht drüber nachgedacht.
Vor 4 Jahren habe ich m. W. ohne vorheriges Einengen mit (gar nicht mal so viel) Ethanol gefällt - was diesmal nicht geklappt hat. Ich bin mir aber nicht ganz sicher, ob ich die Lösung damals vorher zum Kühlen raus in die kalte Nacht gestellt hatte... Das würde ich im Wiederholungsfall diesmal auch ausprobieren.

[SebastianV]

Aber aliquis hat es untersucht, siehe:

Wie gesagt: bei Verwendung von Zink und nach Wasserzugabe ist kein Phosphangeruch feststellbar.

Das ist nur keine genügende Untersuchung. Es gibt mehrere Zinkphosphide und manche sind gegen Wasser beständig! Also ist damit nichts bewiesen
Und das Gas, welches verbrennt bei der Reaktion von Zink mit Phosphorsalz, das hat er ebenfalls nicht genügend untersucht. Um zu beweisen dass es Phosphor ist, muss man das Gas auffangen und probieren zu kondensieren. Man darf es nicht einfach behaupten. Das ist keine gute Wissenschaft. Oder man sucht in einem guten Buch und findet die Lösung sogleich!

[aliquis]

Also, irgendwie argumentierst Du immer an uns vorbei...
Die von Dir zitierte Formel zeigt doch ebenfalls nur, dass Phosphor entsteht!
Der Unterschied zu Waselowsky liegt lediglich in der Natriumverbindung: er sieht das Trinatriumphosphat, während Deine Quelle von Natriumoxid ausgeht. Die erstarrte klare Schmelze sieht für mich eher nach Phosphat aus...

3 NaPO₃ + 5 Zn -> Na₃PO₄ + 5 ZnO + 2 P

Wenn Du Dich auf das abenteuerliche Auffangen der Phosphordämpfe einlassen willst, um zu beweisen, was Du hier bereits selbst schwarz auf weiß abgeliefert hast: bitte, nur zu. Ich habe jedenfalls kein Interesse an Phosphorvergiftungen oder -verbrennungen...

[SebastianV]

Der Screenshot ist aus einer Doktorarbeit! Der Doktor hat es also wirklich ausprobiert. Das ist gute Wissenschaft. Weselsky hat nichts analysiert so wie es aussieht. Man kann ihm nicht trauen. Seine Gleichung ist sicher falsch. Natriumphosphat schmilzt nicht so leicht!

[aliquis]

Nun mal langsam mit den jungen Pferden: der gute alte Kurt Waselowsky (wenigstens den Namen könnte man richtig schreiben, das gebietet allein schon die Achtung und Höflichkeit) ist nicht weniger promovierter Chemiker als Dein Dr. Unbekannt, hat jahrzehntelange Erfahrung auf dem Buckel und sich um das Begeistern für und Verständlichmachen von Chemie für eine ganze Generation junger Forscher wahrlich mehr als verdient gemacht.

Wie gesagt: wenn Du den Phosphor auf dem Wege herstellen willst: bitte sehr, auf Deine eigene Gefahr.
Wir sind gespannt auf Deinen Artikel.
Ich bleibe bei dem, was ich mir zutraue. Als Hobbychemiker habe ich immer auch die Wahl, Nein zu sagen. Die Gefahren von weißem Phosphor sind nicht auf die leichte Schulter zu nehmen, das ist nur etwas für sehr erfahrene Experimentatoren, die alle Eventualitäten durchdacht haben und auch apparativ entsprechend ausgestattet sind. Alles andere ist abenteuerlich und wortwörtlich ein Spiel mit dem Feuer. Übermut tut selten gut.

In der Reaktionsschmelze liegt am Ende vermutlich ein Gemisch aus dem jeweiligen Metalloxid sowie Natriummeta- und Natriumtriphosphat vor.

[Glaskocher]

Vermutlich werden Natriumoxid und Zinkoxid nicht so nebeneinander vorliegen und es bildet sich Natriumzinkat (Na₂ZnO₂).

Man müßte jetzt, um es heraus zu finden, mehrere Ansätze mit exakter Stöchiometrie in den Einwaagen machen, um die flüchtigen wie auch die geschmolzenen Produkte zu untersuchen. Man müßte allerdings unter Argon arbeiten, da Magnesium Nitride bildet und aus Phosphor gebildetes Oxid restliches Phosphat vortäuschen kann. Außerdem oxidiert Sauerstoff auch das Zink bei Schmelztemperatur.

[aliquis]

Sofern denn die Temperaturen ausreichen, um bis zum Natriumoxid zu zersetzen...

Generell ist wohl in der Tat mit einer wilden Mischung im Rückstand zu rechnen.

Auch das bei der Verbrennung des Phosphordampfes entstehende Phosphorpentoxid wird noch von der Schmelze geschluckt. Das ist als Schauversuch ja gerade das Angenehme: es entweichen praktisch keine giftigen, ätzenden oder feuergefährlichen Dämpfe mehr aus dem Reagenzglas. Als Ausgangslage für eine aussagekräftige Analyse ist der am Ende vorliegende Mix halb- und ganz umgesetzter Substanzen natürlich eher ein Albtraum...

[mgritsch]

Der Screenshot ist aus einer Doktorarbeit! Der Doktor hat es also wirklich ausprobiert. Das ist gute Wissenschaft. Weselsky hat nichts analysiert so wie es aussieht. Man kann ihm nicht trauen. Seine Gleichung ist sicher falsch. Natriumphosphat schmilzt nicht so leicht!

Also ich kann dir echt nicht folgen was dein Punkt ist.
Zuerst behauptest du (beleglos!) dass wohl Zinkphosphid entsteht und verbrennt, dann widerlegst du dich selbst und belegst dass doch P entsteht. Jetzt attackierst du auf Basis einer aus dem Zusammenhang gerissenen Gleichung grundlos Waselowsky der vielleicht nicht immer "Rocket Science" ist und manches um der Didaktik willen einfacher darstellt aber sicher keine falschen Dinge behauptet. Was willst du uns mit dieser Kritik eigentlich sagen? Alles okay mit dir oder einfach ein schlechter Tag?

Wenn du "gute Wissenschaft" betreiben willst dann bitte:
a) Zitiere mal bitte deinen namenlosen Doktor korrekt und für alle nachvollziehbar. Ein Screenshot ist kein Zitat.
b) hoffe ich, dass er mehr als diese lapidare verkürzte Gleichung formuliert hat. "erhitzen" ist ein bissschen mager als Angabe. Mutmaßlich wird der Reaktionsverlauf u.a. von der Stöchiometrie der Edukte und den genauen Reaktionsbedingungen (Temp? Geschlossene Apparatur oder Ausschluss von O2?) abhängen und dann sehen wir mal ob diese Dissertation überhaupt auf den Versuch anwendbar ist.
c) sei in deinen Aussagen selbst etwas präziser - "Natriumphosphat schmilzt nicht so leicht"? Welche Rolle meinst du spielt der Schmelzpunkt? Was ist "nicht so leicht"? Und welches überhaupt? Trinatriumphosphat "Schmelzpunkt: 1.583 °C". Dinatriumhydrogenphosphat bei >250 °C unter Zersetzung zum Pyrophosphat, welches wiederum bei 990° schmilzt. Das Metaphosphat von dem hier die Rede ist schmilzt bei 550 °C. Und jetzt?
d) richte deine Replik gerne direkt an (mutmaßlich Dr.?) Waselowsky. Ich bin sicher er ist einem Diskurs unter Fachleuten aufgeschlossen und wird nicht anstehen eine Korrektur zu veröffentlichen wenn du ihn widerlegen kannst.

[SebastianV]

a) Elektrochemische Reduktion von PhosphorVerbindungen der Oxydationsstufe +5 Inaugural - Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Mathematisch - Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität zu Köln vorgelegt von Magdy Nicola.

b) Sicher ohne O2. Das ist aber sicher nicht von Relevanz. Interessant ist für die Entscheidung in unserem Disput nur die Reaktion zwischen Zink und dem Salz.

c) aliquis spricht von Trinatriumphosphat. Siehe gleichung. Die erstarrte Schmelze kann dies nicht sein. Aber er hat sich korrigiert. Also eine Mischung kann es sein. Das ist möglich!

d) Ich glaube er ist schon tot. Aber er wird bestimmt keine Korrektur veröffentlichen wegen einer falschen Gleichung in einem alten Buch. Das ist nicht üblich denke ich. Didaktiker können nicht viel Chemie. Hauptsache die Gleichung ist ausgeglichen. Deshalb niemals glauben, sondern immer prüfen! Magdy Nicola hatte definitiv mehr Sachkenntnis von dieser Reaktion als Herr Waselowsky, weil sie nicht nur abgeschrieben hat. Es ist eine primäre Quelle. Diese sind stets vorzuziehen! Und sie hat geklärt, dass wirklich Phosphor entsteht. Damit ist mein Zweifel weitgehend beseitigt. Aber ich glaube es erst wenn ich es sehe.

[aliquis]

Aber ich glaube es erst wenn ich es sehe. Deshalb teste ich es sicher bald aus und stelle weisen Phosphor her!

Das wird nichts werden, denn wahre WeiSheit kommt meist erst mit dem Alter...

Wenn Du jede noch so einfache und allgemein bekannte chemische Reaktion hinterfragen und Dir selbst beweisen willst, obgleich die Beobachtungslage gar keinen Zweifel begründet, wirst Du zwar immer reichlich zu tun, aber auch kaum noch Zeit haben für wirklich neue Erkenntnisse.
Aber nun gut, jeder so wie er mag.

[SebastianV]

Allgemein bekannt? Das ist diese Reaktion sicher nicht!

[aliquis]

Naja, neue Erkenntnis liegt manchmal näher als man denkt und entsteht oft auf dem Wege der Klärung widersprüchlicher Beobachtungen.
Man beachte allein die schmale Datenlage zur Herstellung des Phosphorsalzes.
Eine penibelst durchgeführte Titrationsanalyse kann auf ihre Weise genauso spannend sein wie Deine Phosphorsynthese - jedoch bei vergleichsweise deutlich geringerem Selbstgefährdungspotential.
Die Behauptung, dass man weissen Phosphor haben oder herstellen muss, um guter Hobbychemiker zu sein, ist Quatsch und frustriert oder gefährdet im Zweifelsfall nur ambitionierte Anfänger.
Riskante Action ist kein Maßstab für wissenschaftliches Arbeiten. Im Gegenteil: der gute Chemiker ängstigt sich zwar nicht, verliert aber auch nie den Respekt vor den Dingen, die er tut, sondern kennt seine Grenzen - und sei es nur apparativer Natur.
Wenn Du meinst, die Synthese machen zu müssen, bitte sehr. Aber lass den anderen bitte auch ihre Entscheidung, was sie tun oder lieber lassen.

[lemmi]

Ich habe die Synthesevorschrift wiedergefunden, und zwar bei Vanino (1913).

Vanino L: Handbuch der präparativen Chemie Band 1; Verlag Ferdinand Enke Stuttgart 1913: S. 280

Man beachte den Zusatz von überschüssigem Ammoniak beim Eindampfen nach der zweiten Vorschrift!

Ich hätte schwören können, dass sie aus dem Hager war, den Vanino hatte ich damals nämlich noch gar nicht! Ich muss sie auch noch irgendwo anders haben ...

[lemmi]

Das könnte es gewesen sein, eine Kopie von Plattners Probirkunst mit dem Lötrohre von 1865, die ich mir als Student gezogen hatte (S. 57):

Womit auch der Autor der Vorschrift identifiziert wäre! Niemand anderes als der "große Berzelius"!

[mgritsch]

a) Elektrochemische Reduktion von PhosphorVerbindungen der Oxydationsstufe +5 Inaugural - Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Mathematisch - Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität zu Köln vorgelegt von Magdy Nicola.

Tja, leider nicht verfügbar. Mehr als ein Zitat und dass es aus 1972 ist konnte ich darüber nicht finden. Der Kölner UniversitätsPublikationsServer kennt sie nicht, offensichtlich haben die kein digitales Archiv das so weit zurück reicht. Detto nicht in der Deutschen Nationalbibliothek, die sammelt erst seit 1998. Wo hast du das ausgegraben?

b) Sicher ohne O2. Das ist aber sicher nicht von Relevanz. Interessant ist für die Entscheidung in unserem Disput nur die Reaktion zwischen Zink und dem Salz.

Was ist die Grundlage so einer Aussage? Hast du das schon gründlich untersucht und festgestellt dass es keinen Unterschied macht oder nur so dahergesagt? Ob ein Phosphid, P oder überwiegend Oxidationsprodukte entstehen könnte mMn sehr wohl damit zu tun haben.

Btw, ein Beleg für deine frühere Aussage

Es gibt mehrere Zinkphosphide und manche sind gegen Wasser beständig!

wäre auch nett. Welche wären das genau?

c) aliquis spricht von Trinatriumphosphat. Siehe gleichung. Die erstarrte Schmelze kann dies nicht sein. Aber er hat sich korrigiert. Also eine Mischung kann es sein. Das ist möglich!

Unter den Versuchsbedingungen dürfte ein Überschuss Metaphosphat vorliegen der einerseits verhindert dass sich Phosphid bildet und andererseits als Lösemittel für Phosphat fungiert. Passt zum experimentellen Befund. Selbst wenn kein Überschuss - dass der Ansatz wegen Bildung von Trinatriumphosphat erstarrt wäre eher Beleg für denn gegen die Gleichung?

Magdy Nicola hatte definitiv mehr Sachkenntnis von dieser Reaktion als Herr Waselowsky, weil sie nicht nur abgeschrieben hat. Es ist eine primäre Quelle. Diese sind stets vorzuziehen!

Das mit mehr Sachkenntnis mag im einzelnen so sein, es gibt immer einen Experten der in einem Teilgebiet mehr weiß. Was sie auch nur „abgeschrieben“ hat und was selbst erforscht könnte man rausfinden wenn man diese Arbeit noch irgendwo ausgraben könnte. Jeder baut auf den Grundlagen anderer auf, das ist wissenschaftliches Arbeiten und nicht „abschreiben“.

Dissertationen sind leider keine zitierfähigen Primärquellen da sie
a) keinem Peer Review Prozess unterliegen und
b) idR nicht allgemein zugänglich sind (wie auch in dem Fall…). Die Belegexemplare auf deiner Uni-Bibliothek wird sich kaum wer schicken lassen, im Gegensatz zu Journals die weltweit aufliegen.