Hydroxyphosphonoessigsäure

Hydroxyphosphonoessigsäure (CAS-Nr.: 23783-26-8) Lieferant in Europa

Hydroxyphosphonoessigsäure (HPAA) ist eine wirksame organische Phosphorverbindung, die vor allem bei der Wasseraufbereitung verwendet wird.

Es fungiert in erster Linie als Kesselsteinhemmer und verhindert die Bildung von Ablagerungen, die Systeme verstopfen und die Effizienz verringern können.

Dies macht HPAA für Industrien, die auf einen großen Wasserverbrauch angewiesen sind, von unschätzbarem Wert.

Branchen wie Kühlsysteme, Kessel und Entsalzungsanlagen profitieren stark von den Eigenschaften der Verbindung.

Seine Fähigkeit, sowohl in Umgebungen mit niedrigem als auch mit hohem Druck effektiv zu arbeiten, gewährleistet Vielseitigkeit und Effizienz in verschiedenen Anwendungen.

Bemerkenswert sind auch die ökologischen Auswirkungen von HPAA.

Im Gegensatz zu anderen chemischen Behandlungen ist HPAA biologisch abbaubarer und bietet somit eine umweltfreundlichere Möglichkeit zur Wasseraufbereitung.

Diese Eigenschaft erhöht die Attraktivität des Unternehmens für Unternehmen, die ihre Nachhaltigkeitspraktiken verbessern möchten.

Chemische Eigenschaften

Hydroxyphosphonoessigsäure weist eine Reihe einzigartiger chemischer Eigenschaften auf.

Hierzu gehören eine spezifische Molekülstruktur, ausgeprägte Löslichkeitseigenschaften und bemerkenswerte Reaktivitätsmuster.

Molekulare Struktur

Hydroxyphosphonoessigsäure (HPA) hat die chemische Formel C2H5O6P. Das Molekül besteht aus einer Carboxylgruppe, einer Hydroxylgruppe und einer Phosphonsäuregruppe.

Es weist eine Phosphonsäuregruppe (–PO(OH)₂) auf, die direkt an das Alpha-Kohlenstoffatom der Carboxylgruppe gebunden ist. Diese Konfiguration führt zu einem hochpolaren und reaktiven Molekül.

Darüber hinaus ist HPA für seine Fähigkeit bekannt, stabile Komplexe mit Metallionen wie Kalzium, Magnesium und Eisen zu bilden.

Löslichkeit

Hydroxyphosphonoessigsäure ist gut wasserlöslich.

Diese hohe Löslichkeit ist auf seine polare Natur und das Vorhandensein mehrerer Hydroxylgruppen zurückzuführen.

Beim Auflösen dissoziiert HPA und setzt Wasserstoffionen frei, was zu seinen sauren Eigenschaften beiträgt.

In Summe:

• Wasserlöslichkeit: Hoch
• Organische Lösungsmittel: Geringe bis mäßige Löslichkeit in Lösungsmitteln wie Ethanol und Methanol

Diese Löslichkeitseigenschaften machen es in wässrigen Lösungen nützlich, insbesondere in industriellen und landwirtschaftlichen Anwendungen.

Reaktivität

Hydroxyphosphonoessigsäure zeichnet sich durch ihre starke Chelatisierungsfähigkeit aus.

Es bildet leicht Komplexe mit verschiedenen Metallionen. Eine solche Chelatisierung verhindert die Bildung von Kalkablagerungen in Wassersystemen.

Unter alkalischen Bedingungen neigt HPA dazu, mit Basen zu reagieren, was zur Bildung entsprechender Salze wie Calcium-HPA führt.

Darüber hinaus ist es unter normalen Bedingungen stabil, kann sich jedoch bei Einwirkung starker Oxidationsmittel oder erhöhter Temperaturen zersetzen.

Synthese und Produktion

Die Synthese von Hydroxyphosphonoessigsäure (HPAA) umfasst mehrere chemische Reaktionen.

HPAA wird typischerweise durch die Reaktion von Phosphorsäure mit Glyoxylsäure hergestellt.

Die Reaktion wird in einem wässrigen Medium durchgeführt und erfordert oft einen Katalysator, um die Reaktionseffizienz zu steigern.

Wichtige Reagenzien

• Phosphorige Säure ((HPO3H))
• Glyoxylsäure ((HOCH2CO2H))

Bedingungen

• Temperatur: Mäßig, im Allgemeinen etwa 60-80 °C
• Katalysatoren: Oft eine Base wie Natriumhydroxid, um die Lösung zu neutralisieren

Schritte

1. Mischen: Phosphorige Säure und Glyoxylsäure werden in Wasser vermischt.
2. Heizung: Die Mischung wird schrittweise auf den gewünschten Temperaturbereich erhitzt.
3. Katalyse: Um die Reaktion zu beschleunigen, wird der Lösung ein Katalysator hinzugefügt.
4. Isolierung: Die entstandene Hydroxyphosphonoessigsäure wird durch Kristallisation oder andere Trennverfahren isoliert.

Reaktionszeit

Der gesamte Vorgang kann je nach den spezifischen Bedingungen und den verwendeten Katalysatoren mehrere Stunden dauern.

Ertrag

Die Ausbeute kann variieren, ist aber oft hoch, was diese Methode für industrielle Zwecke effizient macht.

Reinheit

Da die Reinheit für die Anwendung von entscheidender Bedeutung ist, können bei Bedarf zusätzliche Reinigungsschritte, wie beispielsweise eine Umkristallisation, eingesetzt werden.

Dieses Syntheseverfahren gewährleistet die Herstellung hochwertiger HPAA, die für verschiedene Anwendungen in der Industrie geeignet ist.

Industrielle Anwendungen

Hydroxyphosphonessigsäure wird häufig aufgrund ihrer Wirksamkeit bei der Wasseraufbereitung und Korrosionshemmung eingesetzt. Nachfolgend finden Sie detaillierte Einblicke in jede spezifische Anwendung.

Wasserversorgung

Hydroxyphosphonessigsäure spielt bei der Wasseraufbereitung eine entscheidende Rolle.

Es dient in erster Linie als Kalkhemmer, wodurch die Bildung von Mineralablagerungen in Wassersystemen verhindert wird.

Dies ist von entscheidender Bedeutung für die Aufrechterhaltung der Effizienz von Kühltürmen, Kesseln und anderen industriellen Wassersystemen.

Die Säure chelatiert wirksam Metallionen und verhindert so deren Ausfällung und die Bildung von Kalkablagerungen. Dies führt zu einer verbesserten Leistung und längerer Lebensdauer der Wassersysteme.

Darüber hinaus ist Hydroxyphosphonessigsäure für ihre biologisch abbaubaren Eigenschaften bekannt, was sie im Vergleich zu herkömmlichen Chemikalien zur Wasseraufbereitung zu einer umweltfreundlichen Alternative macht.

Korrosionsschutz

Eine der wichtigsten Anwendungen von Hydroxyphosphonessigsäure ist ihre Verwendung als Korrosionsinhibitor.

Korrosion kann in Industrieanlagen, insbesondere in solchen mit Metallkomponenten, ein schwerwiegendes Problem darstellen und zur Verschlechterung oder zum Ausfall der Ausrüstung führen.

Diese Verbindung bildet wirksam einen Schutzfilm auf Metalloberflächen, der Oxidation und Korrosion verhindert.

Branchen wie die Öl- und Gasindustrie, die Wasseraufbereitung und die Stromerzeugung profitieren erheblich vom Einsatz dieser Säure zum Schutz ihrer metallischen Geräte und Infrastruktur.

Die Säure verlängert die Betriebslebensdauer der Geräte und sorgt für höhere Effizienz und geringere Wartungskosten.