Natri hypophosphit, NaH₂PO₂, là muối natri của axit hypophosphorous, đóng vai trò chủ yếu làm chất khử trong các hệ mạ không điện (electroless plating), đồng thời còn được dùng trong xử lý bề mặt và là chất tiền thân cho một số hợp chất phosphin.
1. Cấu trúc và tính chất hóa học
Natri hypophosphit có công thức phân tử NaH₂PO₂, khối lượng phân tử 84,00 g/mol.
-
Dưới dạng tinh thể trắng, hút ẩm nhẹ.
-
Trong dung dịch nước, phân ly thành ion Na⁺ và H₂PO₂⁻.
-
Ion H₂PO₂⁻ là một chất khử mạnh, dễ dàng nhường electron để khử các ion kim loại nặng.
Đặc trưng phản ứng
-
Phản ứng khử Ni²⁺ thành Ni⁰ trong hệ mạ không điện:
Ni2++2 H2PO2−+2 OH−→Ni0↓+2 H2PO3−+H2ONi2++2H2PO2−+2OH−→Ni0↓+2H2PO3−+H2O -
Ở nhiệt độ cao, H₂PO₂⁻ có thể phân hủy tạo phosphin (PH₃) và polyphosphat.
2. Ứng dụng trong công nghiệp mạ
2.1 Mạ không điện Ni–P (Electroless Nickel Plating)
-
Là chất khử tiêu chuẩn trong dung dịch mạ Ni–P, cho lớp phủ đồng nhất, độ bám dính tốt, độ cứng bề mặt cao.
-
Tỷ lệ P tích hợp trong lớp mạ điều chỉnh được bằng nồng độ NaH₂PO₂; hàm lượng P từ 5–14% (wt) thay đổi tính cơ lý.
-
Ứng dụng: linh kiện ôtô, thiết bị dầu khí, chi tiết công cụ cắt, máy móc chịu mài mòn.
2.2 Mạ kim loại khác
-
Cho hệ mạ không điện kẽm–phốt pho (Zn–P) và hệ đồng–phốt pho (Cu–P), tuy ít phổ biến hơn Ni–P.
-
Cải thiện tính kháng ăn mòn và độ bám bề mặt.
3. Ứng dụng khác
3.1 Chống gỉ và xử lý bề mặt
-
Trong công thức chất ức chế gỉ: làm chất khử cục bộ để loại oxy hòa tan, ngăn oxi hóa kim loại trước khi mạ.
-
Xử lý bề mặt thép không gỉ, nhôm trước mạ hoặc hàn.
3.2 Công nghiệp polymer và cao su
-
Chất khử trong quá trình tổng hợp polymer chứa phosphin, tạo nhóm chức phosphonate cho nhựa chịu nhiệt.
-
Phụ gia chống cháy: sinh ra khí phosphin khi đốt, tạo lớp tro cách ly.
3.3 Dược phẩm và nông nghiệp
-
Tiền chất tổng hợp các dẫn xuất phosphin hữu cơ, chất điều hòa sinh trưởng thực vật.
-
Chất khử trong sản xuất một số hoạt chất.
Kết luận
Natri hypophosphit (NaH₂PO₂) là chất khử quan trọng trong mạ không điện, cho phép tạo lớp Ni–P với tính chất cơ lý ưu việt. Bên cạnh đó, nó còn được sử dụng trong xử lý bề mặt kim loại, sản xuất polymer chịu nhiệt, phụ gia chống cháy và tiền chất cho các hợp chất phosphin.
Dịch
