Реагент фосфорной кислоты, также известная как ортофосфорная кислота, является распространенной неорганической кислотой. Он не летуч, плохо разлагается и почти не окисляется. Он обладает общими свойствами кислоты и является тройной слабой кислотой. Его кислотность слабее соляной, серной и азотной кислот, но сильнее уксусной, борной и др. Фосфорная кислота легко растворяется на воздухе. При нагревании теряется вода для получения пирофосфорной кислоты, а затем вода теряется для получения метафосфорной кислоты. Фосфорная кислота в основном используется в фармацевтической, пищевой, химической и других отраслях промышленности, включая ингибиторы ржавчины, пищевые добавки, промышленные коррозионные агенты, сырье и компоненты для удобрений, бытовые чистящие средства и химические реагенты.

1. Сырье: сырье фосфорной кислоты в основном состоит из фосфатной породы и неорганической кислоты, в основном состоящей из серной кислоты.

Принцип: 3 часа плюс po43-=H3PO4 (от сильной кислоты до слабой кислоты)

2. Мокрый процесс: в промышленности концентрированный сульфат фосфата кальция и фосфатная порода обычно используются для реакции с получением фосфорной кислоты. Малорастворимый в воде осадок сульфата кальция отфильтровывают, полученный фильтрат представляет собой раствор фосфорной кислоты. Или дайте белому фосфору прореагировать с азотной кислотой, чтобы получить чистый раствор фосфорной кислоты.

3P4 плюс 20HNO3 плюс 8H2O=12H3PO4 плюс 20NO↑

3. Термический метод: белый фосфор сгорает на воздухе с образованием пятиокиси фосфора, которую затем получают путем гидратации. Обратите внимание, что необходимо использовать горячую воду, потому что пятиокись фосфора будет реагировать с холодной водой с образованием высокотоксичной метафосфорной кислоты.

Производство полифосфата: производство полифосфата в основном образуется путем дегидратации ортофосфорной кислоты в соответствующих условиях.

4. Метод перекристаллизации: растворение технической фосфорной кислоты в дистиллированной воде, очистка раствора, удаление примесей, таких как мышьяк и тяжелые металлы, и концентрирование фильтрата после фильтрации, чтобы он соответствовал требованиям пищевого качества для производства готовой пищевой фосфорной кислоты.

История открытия:

Первым химиком, изучавшим фосфорную кислоту, был французский химик Лавуазье. В 1772 году он проделал такой опыт: в колпак, запаянный ртутью, поместил фосфор, чтобы он загорелся. На основании результатов опытов делается вывод, что в определенном объеме воздуха можно сжечь определенное количество фосфора; При горении фосфора образуются белые хлопья безводного фосфора, такие как мелкий снег; После сгорания воздуха в бутылке остается около 80 процентов от первоначальной вместимости; Фосфор после сжигания примерно в 2,5 раза тяжелее, чем до сжигания; Белый порошок растворяют в воде с образованием фосфорной кислоты. Лавуазье также доказал, что фосфорную кислоту можно получить реакцией концентрированной азотной кислоты и фосфора.

Примерно сто лет спустя немецкий химик Ли Биши провел множество экспериментов в области агрохимии, чтобы выяснить значение фосфора и фосфорной кислоты для жизни растений. Роль органической химии в земледелии и физиологии, написанная Либичем в 1840 г., научно обосновывала проблему плодородия почвы и указывала на роль фосфора на растения. В то же время он также дополнительно исследовал применение фосфорной кислоты и фосфатов в качестве удобрений, и с тех пор производство фосфорной кислоты вступило в эру крупномасштабного производства.

Ортофосфорная кислота представляет собой фосфорную кислоту, состоящую из одного фосфорно-кислородного тетраэдра. В молекуле фосфорной кислоты атом P является гибридным SP3, и между тремя гибридными орбиталями и атомом кислорода образуются три гибридные орбитали σ-связь, другая связь PO образована связью фосфора с кислородом σ и две DP-связи с кислородом к фосфору. σ Связь образуется за счет координации пары неподеленной пары электронов на атоме фосфора с пустой орбиталью атома кислорода. Координационная связь D ← P образуется за счет перекрывания двух пар неподеленных пар электронов на PY- и PZ-орбиталях атома кислорода и пустых dxz- и dyz-орбиталях атома фосфора. Поскольку трехмерный энергетический уровень атома фосфора намного выше энергетического уровня 2p атома кислорода, образующаяся молекулярная орбиталь не очень эффективна, поэтому связь PO представляет собой тройную связь с точки зрения числа, но она находится между одинарной связью и двойной связью. связи с точки зрения энергии связи и длины связи. Водородные связи существуют как в чистой H3PO4, так и в ее кристаллогидрате, что может быть причиной вязкости концентрированного раствора фосфорной кислоты.

Фосфорная кислотаОбласть применения

1. Сельское хозяйство: Фосфорная кислота является сырьем для производства важных фосфатных удобрений (суперфосфат кальция, дигидрофосфат калия и т. д.), а также является сырьем для производства кормовых питательных веществ (дигидрофосфат кальция).

2. Промышленность: Фосфорная кислота является важным химическим сырьем, основная роль которого заключается в следующем:

(1) Обработайте поверхность металла для образования нерастворимой фосфатной пленки на поверхности металла, чтобы защитить металл от коррозии.

( 2 ) Смешанный с азотной кислотой в качестве химического полирующего агента для улучшения гладкости поверхности металла.

( 3 ) Производство моющих средств, фосфатов пестицидов.

( 4 ) Производство сырья, содержащего фосфорсодержащие антипирены.

3. Пищевые продукты. Фосфорная кислота является одной из пищевых добавок. В качестве кислотного ароматизатора и питательного вещества для дрожжей кока-кола содержит фосфорную кислоту. Фосфат также является важной пищевой добавкой и может использоваться в качестве усилителя питания.

4. Медицина. Фосфорная кислота может быть использована для приготовления фосфорсодержащих препаратов, таких как глицеролфосфат натрия.

Фосфат:

Существует три типа фосфатов: нормальная соль (входит в комплект), кислая соль, моногидрофосфат (входит в комплект) и дигидрофосфат (входит в комплект).

Связь между тремя типами солей следующая:

(1) Растворимость

Обычная соль и моноводородная соль: за исключением нескольких солей, таких как калий, натрий и аммоний, остальные трудно растворимы в воде, но могут растворяться в сильных кислотах.

Дигидрогенная соль: обе растворимы в воде.

(2) Взаимное преобразование

Добавьте раствор щелочи к фосфорной кислоте, и с увеличением количества раствора щелочи будут последовательно образовываться дигидрофосфат, моногидрофосфат и фосфат.

Добавьте сильную кислоту в раствор фосфата, и с увеличением кислоты будут последовательно генерироваться моногидрофосфат, дигидрофосфат и фосфорная кислота.

При взаимодействии фосфата с избытком молибдата аммония в концентрированном растворе азотной кислоты выпадают бледно-желтые кристаллы молибдата аммония.

http://ru.bloomtechz.com/