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CAS登錄號(hào) 7664-38-2 EINECS登錄號(hào) 231-633-2 化學(xué)式 H3PO4 分子量 98
熔點(diǎn) 42℃ 沸點(diǎn) 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(shí)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
磷酸應(yīng)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(xué)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(jī)酸,是中強(qiáng)酸。由5氧化2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(huì)失水得到焦磷酸,再進(jìn)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(xué)試劑,磷酸鹽是所有生命形式的營養(yǎng)。
磷酸物質(zhì)結(jié)構(gòu)
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)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。
磷酸物理性質(zhì)
市售磷酸是含85%H3PO4的粘稠狀濃溶液。從濃溶液中結(jié)晶,則形成半水合物2H3PO4·H2O(熔點(diǎn)302.3K)。
結(jié)(冰)晶點(diǎn):
磷酸屬于中強(qiáng)酸,其結(jié)晶點(diǎn)(冰點(diǎn))為21℃,當(dāng)?shù)陀诖藴囟葧r(shí)會(huì)析出半水物結(jié)(冰)晶。當(dāng)然,通常磷酸在10℃以上甚至更低溫度下也不結(jié)(冰)晶,這是由于磷酸具有過冷的特性,也就是實(shí)際上市售的磷酸在低于21℃時(shí)會(huì)偏離其結(jié)(冰)晶點(diǎn),不會(huì)立即結(jié)(冰)晶的現(xiàn)象存在。但這樣的低溫只要維持一段時(shí)間,在靜止的狀態(tài)下,磷酸很容易產(chǎn)生結(jié)(冰)晶。
磷酸結(jié)晶就像其他液體結(jié)晶一樣屬于物理變化而非化學(xué)變化。其化學(xué)性質(zhì)不會(huì)因結(jié)晶而改變,也即磷酸的質(zhì)量是不會(huì)因結(jié)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(jié)晶特性:磷酸濃度高、純度高,結(jié)晶性高。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),當(dāng)氣溫在4攝氏度上下,濃度大于85%時(shí),其結(jié)晶性增大,若不慎混入結(jié)(冰)晶磷酸,會(huì)造成原本沒有結(jié)(冰)晶的磷酸立即感染而結(jié)(冰)晶,而且磷酸結(jié)(冰)晶異常迅速,直致磷酸儲(chǔ)存容器大部結(jié)(冰)晶。磷酸結(jié)(冰)晶后,上部磷酸邊稀,下部沉積針狀結(jié)(冰)晶體純磷酸。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),75%磷酸在較低(4℃附近)的溫度下也較難結(jié)(冰)晶,因此在較低的氣溫條件下,建議使用75%磷酸比較妥當(dāng)。
磷酸結(jié)(冰)晶好比水結(jié)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(jié)(冰)晶。
磷酸化學(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,有一定氧化性。具有酸的通性。
(1)濃磷酸可以和氯化鈉共熱生成氯hua氫氣體(與碘hua化鉀、溴hua化鈉等也有類似反應(yīng)),屬于高沸點(diǎn)酸制低沸點(diǎn)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。
(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)。
(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)課程將其簡化為氫fu氟酸是唯一能與二氧化硅反應(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。
磷酸應(yīng)用領(lǐng)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氟飼料,復(fù)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(hù)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(xué)拋光液
2、在電鍍工業(yè)中用作拋光劑。和硝suan酸混合作為化學(xué)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(diǎn)的清洗劑、去污劑
9、用于安全火cai柴的制造?;餭ai柴用于浸漬火cai柴梗,能使燃燒過的火cai柴梗不成灰而成炭狀,使用時(shí)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(jī)粘結(jié)劑的原料
12、涂料用于金屬防銹漆
13、工業(yè)中用作凝結(jié)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(xué)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(jìn)行光刻,用磷酸作酸性清洗腐蝕劑,可與乙suan酸配制使用。
18在水處理領(lǐng)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an胺2分(重量)充分混合后使用,成功地對不銹鋼進(jìn)行了錫焊。無機(jī)型水熔性助焊劑,磷酸及其鹽,在采用磷酸作為活化劑時(shí),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(jī)助焊劑。
不銹鋼字、鈦金字的焊接助焊劑。強(qiáng)腐蝕性的釬劑就是磷酸50水50。還有一種釬劑就是氯hua化鋅25,鹽suan25,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(qiáng)劑。
四、醫(yī)學(xué):
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mei霉素時(shí)調(diào)節(jié)酸堿度
4、制造磷酸鋅作為牙ya科補(bǔ)牙時(shí)粘合劑,醫(yī)yi院中作假jia牙(義chi齒)用的"磷酸鋅粘固粉液"。
5、在去除因燒shang傷壞si的疤hen痕時(shí)的修飾劑
磷酸質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
參考標(biāo)準(zhǔn)
指標(biāo)名稱 |
指標(biāo) |
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BV-l級 |
MOS級 |
低塵高純級 |
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磷酸(H3PO4)/%≥ |
85 |
85 |
85 |
|
揮發(fā)性酸/10-6≤ |
10 |
10 |
10 |
|
氯化物(以Cl-計(jì))/10-6≤ |
1 |
1 |
3 |
|
硫酸鹽(以SO42-計(jì))/l0-6≤ |
10 |
- |
- |
|
硝酸鹽(以NO3計(jì))/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(jì))/10-6≤ |
- |
- |
100 |
國家標(biāo)準(zhǔn)GB 3149—92
指標(biāo)名稱 |
指標(biāo) |
外觀 |
無色透明或略帶淺色稠狀液體 |
色度/黑曾≤ |
20 |
磷酸(H3PO4)/%≥ |
85.0 |
砷(以As計(jì))/%≤ |
0.0001 |
氟(以F計(jì))/%≤ |
0.001 |
重金屬(以Pb計(jì))/%≤ |
0.001 |
氯化物(以Cl-計(jì))/%≤ |
0.0005 |
硫酸鹽(以SO42-計(jì))/%≤ |
0.005 |
易氧化物(以H3PO3計(jì))/%≤ |
0.012 |
國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2091—92
指標(biāo)名稱 |
指標(biāo) |
|
||||
|
85% |
|
|
75% |
|
|
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優(yōu)等品 |
一等品 |
合格品 |
優(yōu)等品 |
一等品 |
合格品 |
外觀 |
無色透明或略帶淺色稠狀液體 |
|
|
|
|
|
色度/黑曾≤ |
20 |
30 |
40 |
20 |
30 |
40 |
磷酸(H3PO4)/%≥ |
85.0 |
85.0 |
85.0 |
75.0 |
75.0 |
75.0 |
氯化物(以Cl-計(jì))/%≤ |
0.0005 |
0.0005 |
0.001 |
0.0005 |
0.0005 |
0.001 |
硫酸鹽(以SO42-計(jì))/%≤ |
0.003 |
0.005 |
0.01 |
0.003 |
0.005 |
0.01 |
鐵(Fe)/%≤ |
0.002 |
0.002 |
0.005 |
0.002 |
0.002 |
0.005 |
砷(As)/%≤ |
0.0001 |
0.005 |
0.01 |
0.0001 |
0.005 |
0.01 |
重金屬(以Ph計(jì))/%≤ |
0.001 |
0.001 |
0.05 |
0.001 |
0.001 |
0.05 |
企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)遼Q/HG 1890一84
指標(biāo)名稱 |
指標(biāo) |
外觀 |
無懸浮物,無色透明油狀物 |
磷酸(H3PO4)/% |
70.0~75.0 |
砷(As)/%≤ |
0.0005 |
鉛(Pb)/%≤ |
0.0003 |
銅(Cu)/%≤ |
0.0001 |
鐵(Fe)/%≤ |
0.002 |
鎳(Ni)/%≤ |
0.001 |
鉻(Cr)/%≤ |
0.0001 |
氟(F)/%≤ |
0.002 |
三氧化硫(S03)/%≤ |
0.005 |
氯(C1)/%≤ |
0.0015 |