Реагент фоÑфорной киÑлоты, также извеÑÑ‚Ð½Ð°Ñ ÐºÐ°Ðº ортофоÑÑ„Ð¾Ñ€Ð½Ð°Ñ ÐºÐ¸Ñлота, ÑвлÑетÑÑ Ñ€Ð°ÑпроÑтраненной неорганичеÑкой киÑлотой. Он не летуч, плохо разлагаетÑÑ Ð¸ почти не окиÑлÑетÑÑ. Он обладает общими ÑвойÑтвами киÑлоты и ÑвлÑетÑÑ Ñ‚Ñ€Ð¾Ð¹Ð½Ð¾Ð¹ Ñлабой киÑлотой. Его киÑлотноÑÑ‚ÑŒ Ñлабее ÑолÑной, Ñерной и азотной киÑлот, но Ñильнее укÑуÑной, борной и др. ФоÑÑ„Ð¾Ñ€Ð½Ð°Ñ ÐºÐ¸Ñлота легко раÑтворÑетÑÑ Ð½Ð° воздухе. При нагревании терÑетÑÑ Ð²Ð¾Ð´Ð° Ð´Ð»Ñ Ð¿Ð¾Ð»ÑƒÑ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¿Ð¸Ñ€Ð¾Ñ„Ð¾Ñфорной киÑлоты, а затем вода терÑетÑÑ Ð´Ð»Ñ Ð¿Ð¾Ð»ÑƒÑ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¼ÐµÑ‚Ð°Ñ„Ð¾Ñфорной киÑлоты. ФоÑÑ„Ð¾Ñ€Ð½Ð°Ñ ÐºÐ¸Ñлота в оÑновном иÑпользуетÑÑ Ð² фармацевтичеÑкой, пищевой, химичеÑкой и других отраÑлÑÑ… промышленноÑти, Ð²ÐºÐ»ÑŽÑ‡Ð°Ñ Ð¸Ð½Ð³Ð¸Ð±Ð¸Ñ‚Ð¾Ñ€Ñ‹ ржавчины, пищевые добавки, промышленные коррозионные агенты, Ñырье и компоненты Ð´Ð»Ñ ÑƒÐ´Ð¾Ð±Ñ€ÐµÐ½Ð¸Ð¹, бытовые чиÑÑ‚Ñщие ÑредÑтва и химичеÑкие реагенты.
1. Сырье: Ñырье фоÑфорной киÑлоты в оÑновном ÑоÑтоит из фоÑфатной породы и неорганичеÑкой киÑлоты, в оÑновном ÑоÑтоÑщей из Ñерной киÑлоты.
Принцип: 3 чаÑа Ð¿Ð»ÑŽÑ po43-=H3PO4 (от Ñильной киÑлоты до Ñлабой киÑлоты)
2. Мокрый процеÑÑ: в промышленноÑти концентрированный Ñульфат фоÑфата ÐºÐ°Ð»ÑŒÑ†Ð¸Ñ Ð¸ фоÑÑ„Ð°Ñ‚Ð½Ð°Ñ Ð¿Ð¾Ñ€Ð¾Ð´Ð° обычно иÑпользуютÑÑ Ð´Ð»Ñ Ñ€ÐµÐ°ÐºÑ†Ð¸Ð¸ Ñ Ð¿Ð¾Ð»ÑƒÑ‡ÐµÐ½Ð¸ÐµÐ¼ фоÑфорной киÑлоты. МалораÑтворимый в воде оÑадок Ñульфата ÐºÐ°Ð»ÑŒÑ†Ð¸Ñ Ð¾Ñ‚Ñ„Ð¸Ð»ÑŒÑ‚Ñ€Ð¾Ð²Ñ‹Ð²Ð°ÑŽÑ‚, полученный фильтрат предÑтавлÑет Ñобой раÑтвор фоÑфорной киÑлоты. Или дайте белому фоÑфору прореагировать Ñ Ð°Ð·Ð¾Ñ‚Ð½Ð¾Ð¹ киÑлотой, чтобы получить чиÑтый раÑтвор фоÑфорной киÑлоты.
3P4 Ð¿Ð»ÑŽÑ 20HNO3 Ð¿Ð»ÑŽÑ 8H2O=12H3PO4 Ð¿Ð»ÑŽÑ 20NO↑
3. ТермичеÑкий метод: белый фоÑфор Ñгорает на воздухе Ñ Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸ÐµÐ¼ пÑтиокиÑи фоÑфора, которую затем получают путем гидратации. Обратите внимание, что необходимо иÑпользовать горÑчую воду, потому что пÑтиокиÑÑŒ фоÑфора будет реагировать Ñ Ñ…Ð¾Ð»Ð¾Ð´Ð½Ð¾Ð¹ водой Ñ Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸ÐµÐ¼ выÑокотокÑичной метафоÑфорной киÑлоты.
ПроизводÑтво полифоÑфата: производÑтво полифоÑфата в оÑновном образуетÑÑ Ð¿ÑƒÑ‚ÐµÐ¼ дегидратации ортофоÑфорной киÑлоты в ÑоответÑтвующих уÑловиÑÑ….
4. Метод перекриÑталлизации: раÑтворение техничеÑкой фоÑфорной киÑлоты в диÑтиллированной воде, очиÑтка раÑтвора, удаление примеÑей, таких как мышьÑк и Ñ‚Ñжелые металлы, и концентрирование фильтрата поÑле фильтрации, чтобы он ÑоответÑтвовал требованиÑм пищевого качеÑтва Ð´Ð»Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ð¸Ð·Ð²Ð¾Ð´Ñтва готовой пищевой фоÑфорной киÑлоты.
ХимичеÑÐºÐ°Ñ Ñ„Ð¾Ñ€Ð¼ÑƒÐ»Ð° |
H3O4P |
Ð¢Ð¾Ñ‡Ð½Ð°Ñ Ð¼Ð°ÑÑа |
97.98 |
МолекулÑÑ€Ð½Ð°Ñ Ð¼Ð°ÑÑа |
97.99 |
m/z |
97,98 (100,0 процента) |
Ðлементный анализ |
H, 3.09; O, 65.31; P, 31.61 |
МорфологичеÑкий |
Ð¢Ð²ÐµÑ€Ð´Ð°Ñ Ð¸Ð»Ð¸ вÑÐ·ÐºÐ°Ñ Ð¶Ð¸Ð´ÐºÐ¾ÑÑ‚ÑŒ |
Цвет |
Прозрачный |
ИÑÑ‚Ð¾Ñ€Ð¸Ñ Ð¾Ñ‚ÐºÑ€Ñ‹Ñ‚Ð¸Ñ:
Первым химиком, изучавшим фоÑфорную киÑлоту, был французÑкий химик Лавуазье. Ð’ 1772 году он проделал такой опыт: в колпак, запаÑнный ртутью, помеÑтил фоÑфор, чтобы он загорелÑÑ. Ðа оÑновании результатов опытов делаетÑÑ Ð²Ñ‹Ð²Ð¾Ð´, что в определенном объеме воздуха можно Ñжечь определенное количеÑтво фоÑфора; При горении фоÑфора образуютÑÑ Ð±ÐµÐ»Ñ‹Ðµ Ñ…Ð»Ð¾Ð¿ÑŒÑ Ð±ÐµÐ·Ð²Ð¾Ð´Ð½Ð¾Ð³Ð¾ фоÑфора, такие как мелкий Ñнег; ПоÑле ÑÐ³Ð¾Ñ€Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð²Ð¾Ð·Ð´ÑƒÑ…Ð° в бутылке оÑтаетÑÑ Ð¾ÐºÐ¾Ð»Ð¾ 80 процентов от первоначальной вмеÑтимоÑти; ФоÑфор поÑле ÑÐ¶Ð¸Ð³Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¿Ñ€Ð¸Ð¼ÐµÑ€Ð½Ð¾ в 2,5 раза Ñ‚Ñжелее, чем до ÑжиганиÑ; Белый порошок раÑтворÑÑŽÑ‚ в воде Ñ Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸ÐµÐ¼ фоÑфорной киÑлоты. Лавуазье также доказал, что фоÑфорную киÑлоту можно получить реакцией концентрированной азотной киÑлоты и фоÑфора.
Примерно Ñто лет ÑпуÑÑ‚Ñ Ð½ÐµÐ¼ÐµÑ†ÐºÐ¸Ð¹ химик Ли Биши провел множеÑтво ÑкÑпериментов в облаÑти агрохимии, чтобы выÑÑнить значение фоÑфора и фоÑфорной киÑлоты Ð´Ð»Ñ Ð¶Ð¸Ð·Ð½Ð¸ раÑтений. Роль органичеÑкой химии в земледелии и физиологии, напиÑÐ°Ð½Ð½Ð°Ñ Ð›Ð¸Ð±Ð¸Ñ‡ÐµÐ¼ в 1840 г., научно обоÑновывала проблему Ð¿Ð»Ð¾Ð´Ð¾Ñ€Ð¾Ð´Ð¸Ñ Ð¿Ð¾Ñ‡Ð²Ñ‹ и указывала на роль фоÑфора на раÑтениÑ. Ð’ то же Ð²Ñ€ÐµÐ¼Ñ Ð¾Ð½ также дополнительно иÑÑледовал применение фоÑфорной киÑлоты и фоÑфатов в качеÑтве удобрений, и Ñ Ñ‚ÐµÑ… пор производÑтво фоÑфорной киÑлоты вÑтупило в Ñру крупномаÑштабного производÑтва.
ОртофоÑÑ„Ð¾Ñ€Ð½Ð°Ñ ÐºÐ¸Ñлота предÑтавлÑет Ñобой фоÑфорную киÑлоту, ÑоÑтоÑщую из одного фоÑфорно-киÑлородного тетраÑдра. Ð’ молекуле фоÑфорной киÑлоты атом P ÑвлÑетÑÑ Ð³Ð¸Ð±Ñ€Ð¸Ð´Ð½Ñ‹Ð¼ SP3, и между Ñ‚Ñ€ÐµÐ¼Ñ Ð³Ð¸Ð±Ñ€Ð¸Ð´Ð½Ñ‹Ð¼Ð¸ орбиталÑми и атомом киÑлорода образуютÑÑ Ñ‚Ñ€Ð¸ гибридные орбитали σ-ÑвÑзь, Ð´Ñ€ÑƒÐ³Ð°Ñ ÑвÑзь PO образована ÑвÑзью фоÑфора Ñ ÐºÐ¸Ñлородом σ и две DP-ÑвÑзи Ñ ÐºÐ¸Ñлородом к фоÑфору. σ СвÑзь образуетÑÑ Ð·Ð° Ñчет координации пары неподеленной пары Ñлектронов на атоме фоÑфора Ñ Ð¿ÑƒÑтой орбиталью атома киÑлорода. ÐšÐ¾Ð¾Ñ€Ð´Ð¸Ð½Ð°Ñ†Ð¸Ð¾Ð½Ð½Ð°Ñ ÑвÑзь D ↠P образуетÑÑ Ð·Ð° Ñчет Ð¿ÐµÑ€ÐµÐºÑ€Ñ‹Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð´Ð²ÑƒÑ… пар неподеленных пар Ñлектронов на PY- и PZ-орбиталÑÑ… атома киÑлорода и пуÑÑ‚Ñ‹Ñ… dxz- и dyz-орбиталÑÑ… атома фоÑфора. ПоÑкольку трехмерный ÑнергетичеÑкий уровень атома фоÑфора намного выше ÑнергетичеÑкого ÑƒÑ€Ð¾Ð²Ð½Ñ 2p атома киÑлорода, образующаÑÑÑ Ð¼Ð¾Ð»ÐµÐºÑƒÐ»ÑÑ€Ð½Ð°Ñ Ð¾Ñ€Ð±Ð¸Ñ‚Ð°Ð»ÑŒ не очень Ñффективна, поÑтому ÑвÑзь PO предÑтавлÑет Ñобой тройную ÑвÑзь Ñ Ñ‚Ð¾Ñ‡ÐºÐ¸ Ð·Ñ€ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ‡Ð¸Ñла, но она находитÑÑ Ð¼ÐµÐ¶Ð´Ñƒ одинарной ÑвÑзью и двойной ÑвÑзью. ÑвÑзи Ñ Ñ‚Ð¾Ñ‡ÐºÐ¸ Ð·Ñ€ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñнергии ÑвÑзи и длины ÑвÑзи. Водородные ÑвÑзи ÑущеÑтвуют как в чиÑтой H3PO4, так и в ее криÑталлогидрате, что может быть причиной вÑзкоÑти концентрированного раÑтвора фоÑфорной киÑлоты.
ФоÑÑ„Ð¾Ñ€Ð½Ð°Ñ ÐºÐ¸ÑлотаОблаÑÑ‚ÑŒ применениÑ
1. СельÑкое хозÑйÑтво: ФоÑÑ„Ð¾Ñ€Ð½Ð°Ñ ÐºÐ¸Ñлота ÑвлÑетÑÑ Ñырьем Ð´Ð»Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ð¸Ð·Ð²Ð¾Ð´Ñтва важных фоÑфатных удобрений (ÑуперфоÑфат кальциÑ, дигидрофоÑфат ÐºÐ°Ð»Ð¸Ñ Ð¸ Ñ‚. д.), а также ÑвлÑетÑÑ Ñырьем Ð´Ð»Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ð¸Ð·Ð²Ð¾Ð´Ñтва кормовых питательных вещеÑтв (дигидрофоÑфат кальциÑ).
2. ПромышленноÑÑ‚ÑŒ: ФоÑÑ„Ð¾Ñ€Ð½Ð°Ñ ÐºÐ¸Ñлота ÑвлÑетÑÑ Ð²Ð°Ð¶Ð½Ñ‹Ð¼ химичеÑким Ñырьем, оÑÐ½Ð¾Ð²Ð½Ð°Ñ Ñ€Ð¾Ð»ÑŒ которого заключаетÑÑ Ð² Ñледующем:
(1) Обработайте поверхноÑÑ‚ÑŒ металла Ð´Ð»Ñ Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð½ÐµÑ€Ð°Ñтворимой фоÑфатной пленки на поверхноÑти металла, чтобы защитить металл от коррозии.
( 2 ) Смешанный Ñ Ð°Ð·Ð¾Ñ‚Ð½Ð¾Ð¹ киÑлотой в качеÑтве химичеÑкого полирующего агента Ð´Ð»Ñ ÑƒÐ»ÑƒÑ‡ÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ð³Ð»Ð°Ð´ÐºÐ¾Ñти поверхноÑти металла.
( 3 ) ПроизводÑтво моющих ÑредÑтв, фоÑфатов пеÑтицидов.
( 4 ) ПроизводÑтво ÑырьÑ, Ñодержащего фоÑфорÑодержащие антипирены.
3. Пищевые продукты. ФоÑÑ„Ð¾Ñ€Ð½Ð°Ñ ÐºÐ¸Ñлота ÑвлÑетÑÑ Ð¾Ð´Ð½Ð¾Ð¹ из пищевых добавок. Ð’ качеÑтве киÑлотного ароматизатора и питательного вещеÑтва Ð´Ð»Ñ Ð´Ñ€Ð¾Ð¶Ð¶ÐµÐ¹ кока-кола Ñодержит фоÑфорную киÑлоту. ФоÑфат также ÑвлÑетÑÑ Ð²Ð°Ð¶Ð½Ð¾Ð¹ пищевой добавкой и может иÑпользоватьÑÑ Ð² качеÑтве уÑÐ¸Ð»Ð¸Ñ‚ÐµÐ»Ñ Ð¿Ð¸Ñ‚Ð°Ð½Ð¸Ñ.
4. Медицина. ФоÑÑ„Ð¾Ñ€Ð½Ð°Ñ ÐºÐ¸Ñлота может быть иÑпользована Ð´Ð»Ñ Ð¿Ñ€Ð¸Ð³Ð¾Ñ‚Ð¾Ð²Ð»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ„Ð¾ÑфорÑодержащих препаратов, таких как глицеролфоÑфат натриÑ.
ФоÑфат:
СущеÑтвует три типа фоÑфатов: Ð½Ð¾Ñ€Ð¼Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð°Ñ Ñоль (входит в комплект), киÑÐ»Ð°Ñ Ñоль, моногидрофоÑфат (входит в комплект) и дигидрофоÑфат (входит в комплект).
СвÑзь между Ñ‚Ñ€ÐµÐ¼Ñ Ñ‚Ð¸Ð¿Ð°Ð¼Ð¸ Ñолей ÑледующаÑ:
(1) РаÑтворимоÑÑ‚ÑŒ
ÐžÐ±Ñ‹Ñ‡Ð½Ð°Ñ Ñоль и Ð¼Ð¾Ð½Ð¾Ð²Ð¾Ð´Ð¾Ñ€Ð¾Ð´Ð½Ð°Ñ Ñоль: за иÑключением неÑкольких Ñолей, таких как калий, натрий и аммоний, оÑтальные трудно раÑтворимы в воде, но могут раÑтворÑÑ‚ÑŒÑÑ Ð² Ñильных киÑлотах.
Ð”Ð¸Ð³Ð¸Ð´Ñ€Ð¾Ð³ÐµÐ½Ð½Ð°Ñ Ñоль: обе раÑтворимы в воде.
(2) Взаимное преобразование
Добавьте раÑтвор щелочи к фоÑфорной киÑлоте, и Ñ ÑƒÐ²ÐµÐ»Ð¸Ñ‡ÐµÐ½Ð¸ÐµÐ¼ количеÑтва раÑтвора щелочи будут поÑледовательно образовыватьÑÑ Ð´Ð¸Ð³Ð¸Ð´Ñ€Ð¾Ñ„Ð¾Ñфат, моногидрофоÑфат и фоÑфат.
Добавьте Ñильную киÑлоту в раÑтвор фоÑфата, и Ñ ÑƒÐ²ÐµÐ»Ð¸Ñ‡ÐµÐ½Ð¸ÐµÐ¼ киÑлоты будут поÑледовательно генерироватьÑÑ Ð¼Ð¾Ð½Ð¾Ð³Ð¸Ð´Ñ€Ð¾Ñ„Ð¾Ñфат, дигидрофоÑфат и фоÑÑ„Ð¾Ñ€Ð½Ð°Ñ ÐºÐ¸Ñлота.
При взаимодейÑтвии фоÑфата Ñ Ð¸Ð·Ð±Ñ‹Ñ‚ÐºÐ¾Ð¼ молибдата Ð°Ð¼Ð¼Ð¾Ð½Ð¸Ñ Ð² концентрированном раÑтворе азотной киÑлоты выпадают бледно-желтые криÑталлы молибдата аммониÑ.
http://ru.bloomtechz.com/