Informații generale despre acidul fosforic.
1. Istoria descoperirii și producției de acid fosforic.
R. acidul fosforic a fost descoperit cu ajutorul indicatorilor. Arderea fosforului și a
dizolvând produsul alb rezultat în apă, a primit un necunoscut
chimisti cu acid. Conform substanței inițiale, el a numit-o fosfor.
Din punct de vedere tehnic, acidul fosforic a fost obținut pentru mai mult de 100 de ani în urmă
descompunerea fosforiturilor de calitate scăzută care conțin substanțial
numărul de compuși ai metalelor trivalente, diluat (5-10%) sulfuric
acid, în care sunt transformați compușii fierului și în special aluminiu
soluție la un nivel nesemnificativ.
O soluție cu o concentrație de 8-10% P205 a fost evaporată până la un conținut de aproximativ
40% P2O5. Când roca fosfat se descompune mai concentrat (30-40%)
Acidul sulfuric separă cristalele de ac din gips. Ei păstrează
o cantitate semnificativă de fază lichidă și slab spălată. În consecință,
pierderile de P2O5 sunt mari.
Un pas semnificativ înainte în producerea acidului fosforic a fost trecerea la
instalații de acțiune continuă și diluție de acid sulfuric 75% și 93%
nu apă sau apă de spălare slabă, ci o soluție de acid fosforic,
și anume Procesul se efectuează utilizând o soluție de diluare. În acestea
cristalele rombice care sunt bine filtrate și
2. Proprietăți fizice.
Acidul ortofosforic sub formă pură în condiții obișnuite reprezintă
cristale incolore de formă rombică, topite la o temperatură de 42,3 ° C
Cu toate acestea, cu un astfel de acid, chimistii sunt rare. Mult mai des au
cazul cu hemihidrat H3PO4 * 0,5 H2O, care cade ca incolor
prisme hexagonale cu răcirea soluțiilor apoase concentrate
acid ortofosforic. Punctul de topire a hemihidratului este de 29,3 ° C
H3PO4 pur după topire formează un lichid uleios vâscos cu
conductivitate redusă electrică și abilitate foarte redusă la
difuzie. Aceste proprietăți, precum și un studiu detaliat al spectrelor,
moleculele H3PO4 în acest caz nu sunt practic disociate și combinate
legăturile puternice de hidrogen într-o singură structură macromoleculară. Cum poate
regulile, moleculele sunt conectate una cu cealaltă, rareori prin două și foarte rar
trei legături de hidrogen.
Dacă acidul este diluat cu apă, atunci moleculele sale sunt mai susceptibile de a se forma
legăturile de hidrogen cu apă decât cu celelalte. Din cauza unei astfel de "simpatii" pentru apa
acidul este amestecat cu el în orice relație. Energia hidratării nu este
este la fel de mare ca în acidul sulfuric, deci incalzirea H3PO4 la
diluția nu este atât de puternică, iar disocierea este mai puțin pronunțată. Pe primul
etapele de disociere, acidul ortofosforic este considerat a fi un electrolit al unei medii
forțele (25-30%), pe al doilea - slab, pe al treilea - foarte slab.
O idee aproximativă a structurii moleculei H3PO4 este dată de structura sa
formulă. Dar aici avem nevoie de clarificări
Aranjamentul spațial al atomilor și lungimea legăturilor din moleculă conduc la
concluzia că relația P = 0 nu este cu adevărat dublă, adică, multiplicitatea lui nu este
este 2. Potrivit calculelor, multiplicitatea acestei conexiuni este de 1,74. Legătura P - O (H)
nu este singur. Dacă multiplicitatea lui a fost 1, atunci lungimea ar fi de 0,17 nm.
De fapt, în acidul ortofosforic și în majoritatea sărurilor sale acide, lungimea
Această conexiune este de 0.154-0.157 nm, ceea ce corespunde unei multiplicități de 1.3-1.4.
În consecință, densitatea electronică a legăturii duble P = O este parțial
"se răspândește" de-a lungul celorlalte trei linkuri, mărind ușor multiplicitatea lor. cu excepția
Mai mult decât atât, între atomii de oxigen și fosfor, un donor apreciabil-
acceptor. Toate acestea, împreună, conduc la faptul că în
H3PO4 nu există o diferență atât de accentuată în lungimea legăturilor, care se observă în
acizi sulfurici și azotați. Lungimile de legătură P = 0 și P = O (H) sunt aproape
aliniat, iar miezul moleculei este transformat într-un tetraedru.
Desigur, o astfel de restructurare sporește brusc stabilitatea acidului însuși și
derivatele sale. De aici și pasivitatea chimică
4. Proprietăți chimice ale H3PO4
Acidul ortofosforic în soluții apoase este mult mai slab decât cel sulfuric și nitric
acizi. Acesta este un acid tribazic. Disocierea electrolitică a acidului,
precum și alți acizi polibazici, se realizează în etape:
H3P04H + + H2P04- (prima etapă)
H2P04-H + + HOP42- (etapa II)
NRO42-H + + PO43- (etapa III)
H3PO4 3H + + PO43- (recuperare totală)
Să comparăm valorile constantelor de ionizare a acidului din etapele corespunzătoare:
După cum arată aceste date, soluția de H3PO4 este prezentă în principal
fosfat de dihidrogen H2PO4-. Ionii formați în a doua etapă
disocierea, - ionii fosfat de hidrogen HRO42-, este mult mai mică. Și aproape
nu există ioni de fosfat PO43 - produse din a treia, ultima etapă
ionizare. Conform primei etape a ionizării, acidul fosforic este un acid
rezistența medie. În conformitate cu existența a trei tipuri de reziduuri acide
Când se neutralizează acidul fosforic cu alcalii, se formează săruri:
fosfații fosfați, hidrofosfații, precum și fosfații, de exemplu:
H3PO4 + NaOH NaH2P04 + H20
H3P04 + 2NaOH Na2HP04 + 2H20
H3PO4 + 3 NaOH Na3P04 + 3H20
Acidul ortofosforic poate fi distins de alți acizi fosforici prin
reacția cu azotatul de argint - se formează un precipitat galben
H3PO4 + 3AgN03 Ag3P04 + HN03
Toți ceilalți acizi fosforici formează precipitări albe.
Atunci când acidul ortofosforic este evaporat, un difosfat
2H3P04 = H4P2O7 + H20.
5. Semnificația acidului fosforic
Acidul fosforic este foarte important ca unul dintre cele mai importante
componente ale nutriției plantelor. Fosforul este folosit de plante pentru a construi
cele mai importante părți - semințe și fructe.
Derivații de acid ortofosforic sunt foarte necesari nu numai pentru plante, ci și pentru plante
animale. Oase, dinți, armuri, gheare, ace, spini în majoritatea celor vii
organismele constau în principal din ortofosfat de calciu. În plus,
acid ortofosforic, formând diverși compuși cu organici
substanțele participă activ la procesele de metabolizare a unui organism viu cu
mediu. Drept rezultat, derivații fosforului sunt conținute în
oase, creier, sânge, în țesuturile musculare și conjunctive ale organismelor
om și animale. Mai ales o mulțime de acid ortofosforic în compoziția nervos
(creier), ceea ce a permis ca A.E. Fersman, un binecunoscut geochemist,
numiți fosfor "un element de gândire". Foarte negativ (boala animalelor
rahitism, anemie, etc.) afectează starea de declin a organismului
conținutul în dieta compușilor de fosfor sau introducerea lor în
6. Utilizarea acidului fosforic (vezi tabelul nr. 1)
Acidul ortofosforic este utilizat în prezent destul de larg.
Consumatorul principal este producția de fosfor și combinate
îngrășăminte. În aceste scopuri, este exploatată anual în întreaga lume
minereul care conține fosfor este de aproximativ 100 de milioane de tone. Îngrășămintele cu fosfor nu sunt numai
contribuie la randamente mai mari ale diferitelor culturi,
dar, de asemenea, dau plantelor iarnă rezistență și rezistență la altele
condiții climatice nefavorabile, să creeze condiții mai rapide
maturarea culturilor în zone cu o perioadă vegetativă scurtă. Și ei
A acționa în mod favorabil asupra solului, contribuind la structurarea și dezvoltarea acestuia
solului, o modificare a solubilității celorlalți din sol
substanțe și suprimarea unor substanțe organice dăunătoare.
O mulțime de acid ortofosforic consumă industria alimentară. Ideea este
că gustul acidului ortofosforic diluat este foarte plăcut și
aditivi mici în marmelade, limonadă și siropuri îmbunătățească semnificativ lor
gust calități. Această proprietate este de asemenea posedată de anumite săruri de fosfor
Acid. Hidrogenofosfații de calciu, de exemplu, au fost incluși în
Coacerea pulberilor, îmbunătățirea gustului de chifle și de pâine.
Sunt interesante alte utilizări ale acidului ortofosforic în industrie.
De exemplu, sa observat că impregnarea lemnului cu acidul în sine și sărurile sale
face arborele neinflamabil. Pe această bază, produceți acum o substanță ignifugă
vopsele, plăci de lemn fosfat necombustibile, spumă fosfat neinflamabilă și
alte materiale de constructii.
Diverse săruri ale acidului fosforic sunt utilizate pe scară largă în multe industrii
industrie, în construcții, în diverse domenii ale tehnologiei, în municipiu
gospodărie și gospodărie, pentru a proteja de radiații, pentru a înmuia apa, a combate
cazan-scară și fabricarea de detergenți diferite.
Acid fosforic, acizi condensați și fosfați dehidrogenați
catalizatori în procesele de deshidratare, alchilare și
Un loc special este ocupat de compuși organofosforici ca extractanți,
plastifianți, lubrifianți, aditivi pentru pulberi și absorbanți din
instalații de refrigerare. Sare de alchil fosfați acide sunt utilizate ca
surfactanți, antigel, îngrășăminte speciale,
anticoagulante ale latexului etc. Se utilizează alchilfosfați acide
Prelucrarea extracției lichidelor de minereu de uraniu.
Articole similare
-
Acțiune - acid fosforic - o enciclopedie mare de petrol și gaz, articol, pagina 1
-
Acidul orfosforic al acidului fosforic - cartea de referință chimică 21
Trimiteți-le prietenilor: