Фосфорная кислота, также известная как ортофосфорная кислота, представляет собой распространенную неорганическую кислоту, кислоту средней силы, химическую формулу H3PO4, молекулярную массу 97,994. Его нелегко испарить, разложить и почти не окислять. Он имеет общее свойство кислоты. Это тройная слабая кислота, которая слабее соляной, серной, азотной кислот, но сильнее уксусной, борной и др. Фосфорная кислота легко расплывается на воздухе. Пирофосфорную кислоту получают при нагревании, а метафосфорную кислоту получают при дальнейшей дегидратации. Фосфорная кислота в основном используется в фармацевтической, пищевой промышленности, производстве удобрений и других отраслях промышленности, в том числе в качестве ингибитора ржавчины, пищевых добавок, стоматологической и ортопедической хирургии, антикоррозийного агента EDIC, электролита, флюса, диспергатора, промышленного коррозионного агента, сырья и компонентов для удобрений, бытовой химии. продукции, а также химических реактивов.
Ортофосфат представляет собой фосфорную кислоту, состоящую из одного фосфорно-кислородного тетраэдра. В молекуле фосфорной кислоты атом P является sp3-гибридным, а три гибридные орбитали образуют с атомом кислорода σ три гибридных орбитали. Другая связь PO состоит из σ и двух dp-связей от кислорода к фосфору. σ Координационная связь образуется за счет координации пары неподеленных электронов на атоме фосфора с пустой орбиталью атома кислорода. Связь D ← p образуется за счет перекрывания двух пар неподеленных электронов на py- и pz-орбиталях атома кислорода и пустых dxz- и dyz-орбиталях атома фосфора. Поскольку энергетический уровень 3d атома фосфора намного выше энергетического уровня 2p атома кислорода, образующаяся молекулярная орбиталь не очень эффективна, поэтому связь PO является тройной связью по количеству, но между одинарной связью и двойной связью с точки зрения связи энергии и длины связи. И чистая H3PO4, и ее кристаллогидрат имеют водородные связи, что может быть причиной вязкости концентрированного раствора фосфорной кислоты.
Удельная проводимость
При комнатной температуре (219K), когда концентрация раствора H3PO4 составляет 45 процентов - 47 процентов, удельная проводимость максимальна.
Точка кристаллизации:
Фосфорная кислота относится к кислотам средней силы, и ее температура кристаллизации (замерзания) составляет 21 градус. Когда она ниже этой температуры, она будет осаждаться кристаллами полугидрата (льда). Конечно, фосфорная кислота обычно не образует кристаллов (ледяных) при температуре выше 10 градусов и даже ниже. Это связано с тем, что фосфорная кислота имеет характеристики переохлаждения, то есть, когда фактическая фосфорная кислота на рынке ниже 21 градуса, она будет отклоняться от точки образования кристаллов (льда) и не будет немедленно образовывать кристаллы (льда). Однако, пока такая низкая температура поддерживается в течение определенного периода времени, фосфорная кислота легко образует кристаллы льда в статическом состоянии.
Кристалл фосфорной кислоты, как и другие жидкие кристаллы, относится к физическим изменениям, а не химическим. Его химические свойства не изменятся из-за кристаллизации, то есть свойства фосфорной кислоты не будут затронуты из-за кристаллизации. Его все еще можно использовать в обычном режиме до тех пор, пока поддерживается температура для плавления или используется нагретая вода для разбавления и растворения.
Характеристики кристаллизации: высокая концентрация фосфорной кислоты, высокая чистота и высокая кристалличность. Согласно опыту, при температуре выше или ниже 4 градусов и концентрации выше 85 процентов его кристалличность увеличивается. Если его случайно смешать с кристаллической фосфорной кислотой, фосфорная кислота без кристалла (лед) немедленно заразится и образует кристалл (лед). Кроме того, кристалл фосфата (лед) необычайно быстр, из-за чего большинство контейнеров для хранения фосфорной кислоты образуют кристалл (лед). После образования кристаллов фосфорной кислоты (льда) фосфорная кислота в верхней части становится разбавленной, а в нижней части осаждается игольчатая кристаллическая чистая фосфорная кислота. Согласно опыту, 75-процентная фосфорная кислота также трудно образует кристаллы (лед) при низкой температуре (около 4 градусов), поэтому рекомендуется использовать 75-процентную фосфорную кислоту при низкой температуре.
Подобно замерзанию воды, кристалл фосфорной кислоты (льда) является собственным физическим свойством и неотъемлемым атрибутом, который нельзя изменить. Только правильная консервация и обработка могут предотвратить образование кристаллов (льда). Товарная фосфорная кислота представляет собой вязкий концентрированный раствор, содержащий 85% H3PO4. При кристаллизации из концентрированного раствора образуется полугидрат 2H3PO4 · H2O (температура плавления 302,3 К).
Сельское хозяйство: фосфорная кислота является сырьем для производства важнейших фосфорных удобрений (суперфосфат кальция, дигидрофосфат калия и др.), а также сырьем для производства кормовых добавок (дигидрофосфат кальция).
Промышленность: Фосфорная кислота является важным химическим сырьем, и ее основные функции заключаются в следующем:
1. Поверхность металла обрабатывается для образования нерастворимой фосфатной пленки на поверхности металла для защиты металла от коррозии.
2. Он смешивается с азотной кислотой в качестве химического полирующего агента для улучшения гладкости поверхности металла.
3. Эфир фосфорной кислоты, сырье для производства моющих средств и пестицидов.
4. Сырье для производства фосфорсодержащих антипиренов.
Пищевые продукты: Фосфорная кислота является одной из пищевых добавок. В качестве подкислителя и питательного вещества для дрожжей в пище кола содержит фосфорную кислоту. Фосфат также является важной пищевой добавкой, которую можно использовать в качестве усилителя питательных веществ.
Медицина: Фосфорная кислота может быть использована для производства фосфорсодержащих препаратов, таких как глицерофосфат натрия.