次磷酸钠是一种较理想的还原剂

次磷酸钠是一种较理想的还原剂

次磷酸钠是一种理想的还原剂，主要用于化学镀、电镀、有机合成工业、食品加工和保鲜、工程塑料稳定剂等。 随着研究的深入和其衍生物的大量增加，其应用领域不断扩大，已成为重要的无机盐产品。

次磷酸钠的性质

次磷酸钠是无色片状晶体。 水溶液制得的次磷酸钠结晶为一水合物（·H2O），单斜棱柱形，无色，易潮解，易溶于水和醇，不溶于乙醚。 干燥状态下储存比较稳定。 加热至200℃以上时会分解。 H2PO2- 是变形的四面体构型。

纯H3PO2是白色晶体，熔点为299.7K，很容易过冷成粘稠液体。 它是一种一元酸，pKa=1.1（293~298K）。 H3PO2是强还原剂，其水溶液不易被空气中的氧气氧化。 相对而言，稀溶液（质量分数小于20%）更容易被氧化成H3PO3。在413K时，H2PO2分解成H3PO4、PH3和H2； 在碱溶液中分解为HPO32-和H2，且随着OH-浓度的增加分解速度加快。

次磷酸盐在酸性（pH=0）和碱性（pH=14）介质中的电位图

次磷酸钠在化学镀中的应用

次磷酸钠主要用作化学镀镍的还原剂。 化学镀镍层在平整度、耐腐蚀性、机械性能、导电性能、磁性等方面具有诸多优点，已广泛应用于各行业。

化学镀还可以处理电镀无法加工的镀件，如孔、沟槽、不规则表面、较大的镀件等。化学镀所用的还原剂还可以是甲醛、硼氢化钠、肼、二甲氨基硼烷、低有价金属离子等

采用次磷酸钠作为还原剂，具有氧化还原电位低、镀液稳定、成本低廉等优点，因而应用最广泛。 使用甲醛的电镀液不稳定，甲醛有毒，污染环境。

硼氢化钠在非强碱性溶液中容易分解，因此镀液的pH值应保持在11以上。虽然采用肼作为还原剂，但不存在有害氧化物积累的问题，且镀镍层具有良好的稳定性。可以获得较高的纯度，但镀层的内应力和脆性较高。 二甲氨基硼烷可在较宽的 pH 范围内使用，但价格较贵。

采用低价离子（如Ti3+、Sn2+等）作为还原剂的缺点是氧化还原反应不能在催化剂表面进行。

次磷酸钠在化学镀镍中的应用

次磷酸钠最大的用途是作为化学镀镍的还原剂。 当采用次磷酸盐作为化学镀镍的还原剂时，通过改变镀液的成分和操作条件，可以获得磷质量分数为3％～12％的镍磷合金镀层。 根据磷质量分数的变化，可用于不同的领域。 一般化学镀镍液中次磷酸钠的质量浓度为25～30g/L，Ni2+与H2PO2-的摩尔比应保持在0.25～0.60之间，优选在0.30～0.45之间。 比例太低，涂层的外观和性能较差； 如果比例太高，电镀速度会变得很慢，效率也会降低。 镍沉积的反应速率一般与次磷酸盐的质量浓度成正比，因此次磷酸盐的质量浓度直接影响沉积速率。

次磷酸钠在化学镀铜中的应用

由于次磷酸钠对铜表面不具有催化活性，因此在使用次磷酸钠作为化学镀铜还原剂时，常加入一些镍离子作为催化剂，质量浓度为2g/L。 镀层中镍的质量分数约为6%，使镀铜层的导电率和延展性降低30%左右。 使用次磷酸钠作为化学镀铜还原剂时，可用硫酸铁代替硫酸镍作为催化剂。 溶液组成为：五水硫酸铜2g/L、七水硫酸铁0.3g/L、酒石酸钾钠4g/L、次磷酸钠5g/L、硫酸铵0.8g/L、硫脲0.01g/L、pH值10～ 13.

次磷酸钠在化学镀锡中的应用

化学镀锡所用的还原剂一般为次磷酸钠。 其产生的废水比其他还原剂更容易处理，效果也更好。 涂层厚度随着次磷酸钠质量浓度的增加先增大，达到最大值，然后略有减小。

次磷酸钠作为一种价格低廉、性质稳定、无毒副作用的还原剂，其应用将会越来越广泛。