磷酸應用領域
磷酸是生產重要的磷肥(過磷酸鈣、磷酸二氫鉀等)的原料,也是生產飼料營養(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,以保護金屬免受腐蝕。
和硝酸混合作為化學拋光劑,用以提高金屬表面的光潔度。
生產洗滌用品、殺蟲劑的原料磷酸酯。
生產含磷阻燃劑的原料。
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)增強劑。
醫(yī)學:磷酸可用于制取含磷藥物,例如甘油磷酸鈉等。
磷酸的生產過程一直受原材料的地域影響,我國磷酸的生產主要集中在云南、四川、貴州、湖北,而磷酸的精細化應用主要集中在沿海地區(qū),根據中國磷交所的一份調查報告顯示,我國磷酸生產主要以熱法磷酸為主,提純高純度的磷酸,以滿足工業(yè)需求。
什么是工業(yè)磷酸
物化性質 純品為無色透明黏稠狀液體或斜方晶體,無臭,味很酸。市銷的85%磷酸是無色透明或略帶淺色、稠狀液體。熔點42.35℃。沸點213℃時(失去 H2O),則生成焦磷酸。加熱至300℃變成偏磷酸。相對密度d181.834。易溶于水,溶于乙醇。其酸性較硫酸、鹽酸和硝酸等強酸弱,但較醋酸、硼酸等弱酸強。能皮膚一起發(fā)炎、破壞肌體組織。濃磷酸在瓷器中加熱時有侵蝕作用。有吸濕性。
磷酸用聚乙烯塑料桶裝,桶口加內蓋和外蓋嚴密封閉。每桶凈重25、30、35kg、330kg。用戶有特殊要求時,供需協(xié)商。包裝上應有明顯的標志,標明:產品名稱、規(guī)格、凈重,"腐蝕性物品"標志。 應貯存在陰涼、通風的庫房內。高濃度磷酸在冬季寒冷地區(qū)要注意保溫、防止結冰,防止容器破裂繁盛滲漏。不可與堿類、有毒物品及其他腐蝕性物品共貯混運。運輸時要防雨淋和烈日暴曬。裝卸時要請拿輕放,嚴禁猛烈撞擊,防止包裝容器破裂。
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-p配鍵組成的。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。其化學性質不會因結晶而改變,也即磷酸的質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。根據經驗,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。根據經驗,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。
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