磷酸 用于水處理 電鍍 拋光 制糖 肥料工業(yè) 食品酸味劑酵母營養(yǎng)劑 清洗劑 去污劑
CAS登錄號 7664-38-2 EINECS登錄號 231-633-2 化學式 H3PO4 分子量 98
熔點 42℃ 沸點 261℃(分解) 水溶性:可與水以任意比互溶
密度 1.874g/mL(液態(tài)) 外觀:白色固體,大于42℃時為無色粘稠液體
別稱:正磷酸;食用磷酸;乙烯利水劑;磷酸(食品級);一縮原磷酸;工業(yè)磷酸;磷酸85%工業(yè)級
應用:主要用于水處理、制yao、磷酸鹽工業(yè)、電鍍、拋光工業(yè)、制糖工業(yè)、肥料等工業(yè),也可用作化學試劑。在食品工業(yè)中作為酸味劑、酵母營養(yǎng)劑等
磷酸或正磷酸,是一種常見的無機酸,是中強酸。由五氧化二磷溶于熱水中即可得到。正磷酸工業(yè)上用硫酸處理磷灰石即得。磷酸在空氣中容易潮解。加熱會失水得到焦磷酸,再進一步失水得到偏磷酸。磷酸主要用于制yao、食品、肥料等工業(yè),包括作為防銹劑,食品添加劑,牙科和矯形外科,EDIC腐蝕劑,電解質(zhì),助焊劑,分散劑,工業(yè)腐蝕劑,肥料的原料和組件家居清潔產(chǎn)品。也可用作化學試劑,磷酸鹽是所有生命形式的營養(yǎng)。
物質(zhì)結構
正磷酸是由一個單一的磷氧四面體構成的磷酸。在磷酸分子中P原子是sp3雜化的,3個雜化軌道與氧原子間形成3個σ鍵,另一個P—O鍵是由一個從磷到氧的σ配鍵和兩個由氧到磷的d-pπ鍵組成的。σ配鍵是磷原子上的一對孤對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軌道上的兩對孤對電子和磷原子的dxz、dyz空軌道重疊而成。由于磷原子3d能級比氧原子的2p能級能量高很多,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,但從鍵能和鍵長來看是介于單鍵和雙鍵之間。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。
物理性質(zhì)
市售磷酸是含85%H3PO4的粘稠狀濃溶液。從濃溶液中結晶,則形成半水合物2H3PO4·H2O(熔點302.3K)。
結(冰)晶點:
磷酸屬于中強酸,其結晶點(冰點)為21℃,當?shù)陀诖藴囟葧r會析出半水物結(冰)晶。當然,通常磷酸在10℃以上甚至更低溫度下也不結(冰)晶,這是由于磷酸具有過冷的特性,也就是實際上市售的磷酸在低于21℃時會偏離其結(冰)晶點,不會立即結(冰)晶的現(xiàn)象存在。但這樣的低溫只要維持一段時間,在靜止的狀態(tài)下,磷酸很容易產(chǎn)生結(冰)晶。
磷酸結晶就像其他液體結晶一樣屬于物理變化而非化學變化。其化學性質(zhì)不會因結晶而改變,也即磷酸的質(zhì)量是不會因結晶而受影響的,只要給予溫度熔化或加熱水稀釋溶化,仍可以正常使用。
結晶特性:磷酸濃度高、純度高,結晶性高。根據(jù)經(jīng)驗,當氣溫在4攝氏度上下,濃度大于85%時,其結晶性增大,若不慎混入結(冰)晶磷酸,會造成原本沒有結(冰)晶的磷酸立即感染而結(冰)晶,而且磷酸結(冰)晶異常迅速,直致磷酸儲存容器大部結(冰)晶。磷酸結(冰)晶后,上部磷酸邊稀,下部沉積針狀結(冰)晶體純磷酸。根據(jù)經(jīng)驗,75%磷酸在較低(4℃附近)的溫度下也較難結(冰)晶,因此在較低的氣溫條件下,建議使用75%磷酸比較妥當。
磷酸結(冰)晶好比水結冰,是其本身的物理性能,固有屬性,不能改變,只有妥善保存處理才能防止結(冰)晶。
化學性質(zhì)
磷酸是三元中強酸,分三步電離,不易揮發(fā),不易分解,有一定氧化性。具有酸的通性。
(1)濃磷酸可以和lǜ 化鈉共熱生成lǜ 化氫氣體(與碘化鉀、溴化鈉等也有類似反應),屬于高沸點酸制低沸點酸
(2)磷酸根離子具有很強的配合能力,能與許多金屬離子生成可溶性的配合物。
(3)磷酸受強熱時脫水,依次生成焦磷酸、三磷酸和多聚的偏磷酸。三磷酸是鏈狀結構,多聚的偏磷酸是環(huán)狀結構。
(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。但由于反應原理過于復雜,因此中學課程將其簡化為氫弗酸是{wy}能與二氧化硅反應的酸。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。
應用領域
一、農(nóng)業(yè):
1、磷酸是生產(chǎn)重要的磷肥(過磷酸鈣、磷酸二氫鉀等)的原料
2、生產(chǎn)飼料營養(yǎng)劑(磷酸二氫鈣)的原料。
3、高純磷酸可用于制作無弗飼料,復合肥料等。
4、生產(chǎn)殺蟲劑的原料磷酸酯
二、工業(yè):磷酸是一種重要的化工原料,主要作用如下:
1、金屬表面處理中用作防銹劑;處理金屬表面,在金屬表面生成難溶的磷酸鹽薄膜,以保護金屬免受腐蝕。金屬表面鋼管磷化處理,配制電解拋光液和化學拋光液
2、在電鍍工業(yè)中用作拋光劑。和硝酸混合作為化學拋光劑,用以提高金屬表面的光潔度。如鋁制品的拋光
3、日化工業(yè)中用作洗滌劑助劑,生產(chǎn)洗滌用品的原料磷酸酯。
4、生產(chǎn)含磷阻燃劑的原料
5、制造各種磷酸鹽、酸式磷酸錳、焦磷酸鉀;濕法磷酸主要用于制造各種磷酸鹽,如磷酸銨、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉,磷酸三鈉等和縮合磷酸鹽類
6、塑料用于酚醛樹脂縮合的催化劑
7、染料及中間體生產(chǎn)用的干燥劑
8、印刷用于配制揩去膠印彩印版上污點的清洗劑、去污劑
9、用于安全火柴的制造?;鸩裼糜诮n火柴梗,能使燃燒過的火柴梗不成灰而成炭狀,使用時較為安全
10、冶金工業(yè)中用于生產(chǎn)耐酸、耐火泥;可提高冶金爐的壽命。磷酸鹽能在水泥顆粒表面形成“不溶性”的磷酸鈣作為緩凝劑。
11、橡膠用于漿料的凝固劑及生產(chǎn)無機粘結劑的原料
12、涂料用于金屬防銹漆
13、工業(yè)中用作凝結劑
14、紡織印染業(yè)中用作印染媒染劑,絲綢的光澤劑
15、制糖業(yè)中用作澄清劑
16、分析化學中用作分析試劑,如分解樣品,作配合掩蔽劑、沉淀劑
17、用于電子工業(yè),用作酸性清洗腐蝕劑,在硅平面管和集成電路生產(chǎn)中,普遍以鋁膜作電極引線,需要對鋁膜進行光刻,用磷酸作酸性清洗腐蝕劑,可與乙酸配制使用。
18在水處理領域主要用作軟水劑、水垢清洗劑,以及用作磷系水處理劑的生產(chǎn)原料等;
19、化工生產(chǎn)中的催化劑、干燥劑及軟水劑
20、乙烯合成與過氧化氫的精制過程中用作酸化劑
21、助焊劑:磷酸2份,苯胺2分(重量)充分混合后使用,成功地對不銹鋼進行了錫焊。無機型水熔性助焊劑,磷酸及其鹽,在采用磷酸作為活化劑時,可以在120℃溫度下使用,磷酸二氫銨等磷酸鹽出有用于水熔性無機助焊劑。
不銹鋼字、鈦金字的焊接助焊劑。強腐蝕性的釬劑就是磷酸50水50。還有一種釬劑就是lǜ 化鋅25,鹽酸25,水50 焊接溫度在180~320 這兩種都適用于洛鋼和不銹鋼,鎳洛合金、鐵洛鋁絲
三、食品:
1、在食品中作為酸味劑、酵母營養(yǎng)劑;
2、飲料生產(chǎn)中用作酸化劑和調(diào)味劑,可樂中就含有磷酸。
3、磷酸鹽也是重要的食品添加劑,
4、可作為營養(yǎng)增強劑。
四、醫(yī)學:
1、磷酸可用于制取含磷yao物,例如甘油磷酸鈉等。
2、制造甘油磷酸鈉、磷酸鐵、磷酸鋅等
3、制造青霉素時調(diào)節(jié)酸堿度
4、制造磷酸鋅作為牙科補牙時粘合劑,醫(yī)院中作假牙(義齒)用的"磷酸鋅粘固粉液"。
5、在去除因ss壞死的bh時的修飾劑
磷酸質(zhì)量標準
參考標準
指標名稱 指標
BV-l級 MOS級 低塵高純級
磷酸(H3PO4)/%≥ 85 85 85
揮發(fā)性酸/10-6≤ 10 10 10
lǜ 化物(以Cl-計)/10-6≤ 1 1 3
硫酸鹽(以SO42-計)/l0-6≤ 10 - -
硝酸鹽(以NO3計)/10-6≤ - 5 5
鈉(Na)/10-6≤ 0.1 10 15
鉀(K)/10-6≤ 0.1 5 10
鐵(Fe)/10-6≤ 0.05 10 20
鎳(Ni)/10-6≤ 0.05 5 5
銅(Cu)/10-6≤ 0.02 5 10
砷(As)/10-6≤ 0.05 0.5 1
鉛(Pb)/10-6≤ 0.2 5 5
錳(Mn)/10-6≤ 0.01 5 5
鋅(Zn)/10-6≤ - 10 -
銻(Sb)/10-6≤ - 1 2
鎘(Cd)/10-6≤ - 5 -
鈣(Ca)/10-6≤ - 20 30
鎂(Mg)/10-6≤ - 10 20
高錳suan鉀還原物質(zhì) 合格 合格 -
高錳suan鉀還原物質(zhì)(以H3PO4計)/10-6≤ - - 100
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代理:硬脂酸、硬脂酸鎂/鋅/鈣/鋇、氧化銻、銻酸鈉、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、硼酸鋅、八溴醚、氧化鎂、錄化鎂、氧化鋁、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣、膨潤土(無機、有機)、凡士林(工業(yè)、醫(yī)藥)、高嶺土(水洗、煅燒)、錄化鈣、磷酸三鈣、鎂強粉、二氧化硅(白炭黑)、硫酸銨、氫氧化鈉、聚鋁、硫酸鋁(水處理、無鐵)、硫酸亞鐵、次磷酸鈉、乳酸、乳化劑、雕白鋅/塊/粉、硅油、甘油等;氨基磺酸、氨基磺酸鎳、氨水、冰醋酸、丙烯酸羥乙酯、丙烯酰胺、乙酸鈉、德古林、硅酸鈉溶液、過硫酸鈉、甲醇、甲醛、甲酸、焦磷酸銅、焦偏磷酸鈉、絹云母粉、立東粉、鏈轉移劑、磷酸、硫化鈉、硫磺、硫脲、硫酸鋇、硫酸鎂、硫酸鈉、硫酸鎳、硫酸氫鈉、硫酸銅、硫酸鋅、鹵晶、鹵片、錄酸鈉、尿素、硼酸、偏硅酸鈉、漂白粉、漂水、氣硅、輕燒粉、氫氧化鉀、壬基酚聚氧乙烯醚、三錄化鐵、三錄異氰尿酸、氫弗酸、弗硅酸鈉、弗化氫銨、三氧化二銻、三氧化鉻、三乙醇、濕云母、雙飛粉、雙氧水、水玻璃、五氧化二磷、纖維素、消泡王、鋅鋇白、亞硫酸氫鈉、亞硝酸鈉、氧化銻、氧化鋅、增稠劑、重鉻酸鉀、重鉻酸鈉、錄化鎳、錄化鋅、CAB-35、防腐劑、6501、6502、工業(yè)鹽、十二烷基磺酸。
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