重慶磷酸——15023438043
???重慶磷酸或正磷酸,是一種常見的無機(jī)酸,是中強(qiáng)酸。由十氧化四磷溶于熱水中即可得到。正磷酸工業(yè)上用處理磷灰石即得。磷酸在空氣中容易潮解。加熱會(huì)失水得到焦磷酸,在進(jìn)一步失水得到偏磷酸。磷酸主要用于制藥、食品、肥料等工業(yè),也可用作化學(xué)試劑。
繼德國商人波蘭特發(fā)現(xiàn)磷、德國化學(xué)家孔克爾制出磷后,英國化學(xué)家波義耳也獨(dú)立制出了磷,他也是早研究磷性質(zhì)及化合物的化學(xué)家,他在1682年發(fā)表的論文《一種觀察到的冷光的新實(shí)驗(yàn)》中寫到“磷在燃燒后生成白煙,白煙與水作用后生成的溶液具有酸性。”其中的白煙正是磷酸酐(五氧化二磷),而與水作用生成的溶液即為磷酸,然而他并未對(duì)磷酸進(jìn)行進(jìn)一步的研究。
研究磷酸早的化學(xué)家是法國化學(xué)家拉瓦錫。1772年,他做這樣的實(shí)驗(yàn):將磷放在以汞密封的鐘罩里使其燃燒。實(shí)驗(yàn)結(jié)果而得出這樣的結(jié)論:一定量的磷能燃燒于某容量的空氣中;磷燃燒時(shí)生成無水磷的白色粉片,如細(xì)雪一般;燃燒后瓶中的空氣約剩原來容量的80%;磷燃燒后較燃燒前約重2.5倍;白色粉片溶于水即成磷酸。拉瓦錫還證明磷酸可用濃硝酸和磷反應(yīng)制得。
大約過了一百多年,德國化學(xué)家李比希做了許多農(nóng)業(yè)化學(xué)的實(shí)驗(yàn),揭開磷和磷酸對(duì)植物生命的價(jià)值。1840年李比希著的《有機(jī)化學(xué)在農(nóng)業(yè)和生理學(xué)上的作用》中,科學(xué)地論證了土壤的肥力問題,并指出磷對(duì)植物的作用。同時(shí),他還進(jìn)一步探究了磷酸及磷酸鹽作為肥料的應(yīng)用,從此磷酸的生產(chǎn)進(jìn)入大規(guī)模化時(shí)代。[2]
2物質(zhì)結(jié)構(gòu)
磷酸的分子結(jié)構(gòu)及鍵長(zhǎng)
正磷酸是由一個(gè)單一的磷氧四面體構(gòu)成的磷酸。在磷酸分子中P原子是sp3雜化的,3個(gè)雜化軌道與氧原子間形成3個(gè)σ鍵,另一個(gè)P—O鍵是由一個(gè)從磷到氧的σ配鍵和兩個(gè)右氧到磷的d-pπ鍵組成的。[2]σ配鍵是磷原子上的一對(duì)孤對(duì)電子向氧原子的空軌道配位而形成。d←p配鍵是氧原子的py、pz軌道上的兩對(duì)孤對(duì)電子和磷原子的dxz、dyz空軌道重疊而成。由于磷原子3d能級(jí)比氧原子的2p能級(jí)能量高很多,組成的分子軌道不是很有效的,所以P—O鍵從數(shù)目上來看是三重鍵,但從鍵能和鍵長(zhǎng)來看是介于單鍵和雙鍵之間。[2]純H3PO4和它的晶體水合物中都有氫鍵存在,這可能是磷酸濃溶液之所以粘稠的原因。[2]
3物理性質(zhì)
外觀:白色固體或者無色粘稠液體(>42 °C)
密度:1.685g/ml (液體狀態(tài))
熔點(diǎn):42.35 ℃(316K)
沸點(diǎn):158℃(431 K)(分解,磷酸受熱逐漸脫水,因此沒有自身的沸點(diǎn))
市售磷酸是含85%H3PO4的粘稠狀濃溶液。從濃溶液中結(jié)晶,則形成半水合物2H3PO4·H2O(熔點(diǎn)302.3K)。
4化學(xué)性質(zhì)
磷酸是三元中強(qiáng)酸,分三步電離,不易揮發(fā),不易分解,幾乎沒有氧化性。具有酸的通性。
pKa1:2.12
pKa2:7.21
pKa3:12.67
(1)濃磷酸可以和氯化鈉共熱生成氯化體(與化鉀、溴化鈉等也有類似反應(yīng)),屬于弱酸制強(qiáng)酸:
NaCl + H3PO4(濃) ==△== NaH2PO4?+ HCl↑
原理:難揮發(fā)性酸制揮發(fā)性酸
(2)磷酸根離子具有很強(qiáng)的配合能力,能與許多金屬離子生成可溶性的配合物。如Fe3+與PO43-可以生成無色的可溶性的配合物[Fe(PO4)2]3-和[Fe(HPO4)2]-,利用這一性質(zhì),分析化學(xué)上常用PO43-掩蔽Fe3+離子,濃磷酸能溶解鎢、鋯、硅、硅化鐵等,并與他們形成配合物。
(3)磷酸受強(qiáng)熱時(shí)脫水,依次生成焦磷酸、三磷酸和多聚的偏磷酸。三磷酸是鏈狀結(jié)構(gòu),多聚的偏磷酸是環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
2H3PO4 ==473-573K== H4P2O7?+ H2O
3H3PO4?==573K以上== H5P3O10?+ 2H2O
4H3PO4?==高溫== (HPO4)3?+ 4H2O
(4)需要特別注意的是,濃熱的磷酸能腐蝕二氧化硅,生成雜多酸。但由于反應(yīng)原理過于復(fù)雜,因此中學(xué)課程將其簡(jiǎn)化為氫氟酸是能與二氧化硅反應(yīng)的酸。濃熱磷酸還能分解絕大部分礦物,如鉻鐵礦、金紅石、鈦鐵礦等。
酸根離子
鹽類
磷酸鹽有三類:正鹽(含PO43-)、磷酸一氫鹽(含HPO42-)、磷酸二氫鹽(含H2PO4-)。
三類鹽之間的關(guān)系為:
(1)溶解性
正鹽和一氫鹽:除鉀、鈉、銨等少數(shù)鹽外,其余都難溶于水,但能溶于強(qiáng)酸。
二氫鹽:都易溶于水。
(2)相互轉(zhuǎn)化
向磷酸中滴加堿液,隨著堿液的增多,先后生成磷酸二氫鹽、磷酸一氫鹽、磷酸鹽。
向磷酸鹽溶液中滴加強(qiáng)酸,隨著酸的增多,先后生成磷酸一氫鹽、磷酸二氫鹽、磷酸。
(3)離子共存的問題
①H2PO4-、HPO42-、PO43-與H+不能共存。
②H2PO4-、HPO42-與OH-不能共存。
③H2PO4-與PO43-不能共存(化合生成HPO42-)。
④H2PO4-與HPO42-可共存,HPO42-與PO43-可共存。[2]
檢驗(yàn)
磷酸鹽與過量鉬酸銨在濃硝酸溶液中反應(yīng)有淡黃色磷鉬酸銨晶體析出,這是鑒定磷酸根離子的特征反應(yīng):
PO43-?+ 12MoO42-?+ 3NH4+?+ 24H+?==== (NH4)3[P(Mo12O40)]·6H2O↓ + 6H2O[2]
5制備方法
磷酸的原料主要是磷礦(主要成分為氟磷酸鈣Ca10F2(PO4)6)和以為主的無機(jī)酸。
實(shí)驗(yàn)室制法:實(shí)驗(yàn)室可用強(qiáng)酸+磷酸鹽制備磷酸。
3H+?+ PO43-?==== H3PO4?(原理:強(qiáng)酸制弱酸)
濕法:工業(yè)上常用濃跟磷酸鈣、磷礦石反應(yīng)制取磷酸,濾去微溶于水的鈣沉淀,所得濾液就是磷酸溶液。或讓白磷與硝酸作用,可得到純的磷酸溶液。
3P4?+ 20HNO3?+ 8H2O ==== 12H3PO4?+ 20NO↑
熱法:白磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷,再經(jīng)水化制成。注意必須用熱水,因?yàn)槲逖趸讜?huì)和冷水反應(yīng)生成劇毒的偏磷酸。
多磷酸的生產(chǎn):多磷酸的生產(chǎn)主要由正磷酸在適當(dāng)條件下脫水而成。
6安全防護(hù)
磷酸無強(qiáng)氧化性,無強(qiáng)腐蝕性,屬于較為安全的酸,屬低毒類,有刺激性。
LD50:1530mg/kg(大鼠經(jīng)口);2740mg/kg(兔經(jīng)皮)
刺激性:兔經(jīng)皮595mg/24小時(shí),嚴(yán)重刺激;兔眼119mg嚴(yán)重刺激。
接觸時(shí)注意防止入眼,防止接觸皮膚,防止入口即可。
7應(yīng)用領(lǐng)域
農(nóng)業(yè):磷酸是生產(chǎn)重要的磷肥(過磷酸鈣、磷酸二氫鉀等)的原料,也是生產(chǎn)飼料營養(yǎng)劑(磷酸二氫鈣)的原料。
工業(yè):磷酸是一種重要的化工原料,主要作用如下:
處理金屬表面,在金屬表面生成難溶的磷酸鹽薄膜,以保護(hù)金屬免受腐蝕。
和硝酸混合作為化學(xué)拋光劑,用以提高金屬表面的光潔度。
生產(chǎn)洗滌用品、殺蟲劑的原料磷酸酯。
生產(chǎn)含磷阻燃劑的原料。
食品:磷酸是食品添加劑之一,在食品中作為酸味劑、酵母營養(yǎng)劑,可口可樂中就含有磷酸。磷酸鹽也是重要的食品添加劑,可作為營養(yǎng)增強(qiáng)劑。
醫(yī)學(xué):磷酸可用于制取含磷藥物,例如等。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明:轉(zhuǎn)載自環(huán)球塑化資訊網(wǎng) http://m.ahjyjcgs.com/news/
本文鏈接:http://m.ahjyjcgs.com/b-cqcyhuagong/news321683/
免責(zé)聲明:本文"重慶磷酸85%_熱法磷酸_濕法磷酸廠家直銷"僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn),與環(huán)球塑化網(wǎng)無關(guān)。環(huán)球塑化網(wǎng)所轉(zhuǎn)載的內(nèi)容,其版權(quán)均由原作者和資料提供方所擁有!如因作品版權(quán)問題需要處理,請(qǐng)與我們聯(lián)絡(luò)。電話:400-115-2868