Acid fosforic, cunoscut și sub numele de acid ortofosforic, este un acid anorganic comun, acid mediu puternic, formula chimică H3PO4, greutate moleculară 97.994. Nu este ușor de volatilizat, descompus și aproape că nu are oxidare. Are proprietatea comună a acidului. Este un acid slab ternar, care este mai slab decât acidul clorhidric, acidul sulfuric, acidul azotic, dar mai puternic decât acidul acetic, acidul boric etc. Acidul fosforic este ușor delicvescent în aer. Acidul pirofosforic se obține prin încălzire, iar acidul metafosforic se obține prin deshidratare ulterioară. Acidul fosforic este utilizat în principal în industria farmaceutică, alimentară, îngrășăminte și în alte industrii, inclusiv ca inhibitor de rugină, aditiv alimentar, chirurgie dentară și ortopedică, agent de coroziune EDIC, electrolit, flux, dispersant, agent de coroziune industrială, materii prime și componente pentru îngrășăminte, curățarea gospodăriei. produse, precum și reactivi chimici.
Ortofosfatul este un acid fosforic compus dintr-un singur tetraedru de oxigen fosforic. În molecula de acid fosforic, atomul P este hibrid sp3, iar trei orbitali hibrizi formează trei cu atomul de oxigen σ Cealaltă legătură PO este compusă din σ și două legături dp de la oxigen la fosfor. σ Legătura de coordonare se formează prin coordonarea unei perechi de electroni singuri de pe atomul de fosfor cu orbitalul gol al atomului de oxigen. Legătura D ← p se formează prin suprapunerea a două perechi de electroni singuri pe orbitalii py și pz ai atomului de oxigen și pe orbitalii gol dxz și dyz ai atomului de fosfor. Deoarece nivelul de energie 3d al atomului de fosfor este mult mai mare decât nivelul de energie 2p al atomului de oxigen, orbitalul molecular format nu este foarte eficient, astfel încât legătura PO este o legătură triplă ca număr, dar între legătura simplă și legătura dublă în ceea ce privește legătura energie și lungimea legăturii. Atât H3PO4 pur, cât și hidratul său de cristal au legături de hidrogen, ceea ce poate fi motivul pentru care soluția concentrată de acid fosforic este vâscoasă.
Conductanță specifică
La temperatura camerei (219K), când concentrația de soluție de H3PO4 este de 45% - 47%, conductanța specifică este maximă.
Punctul de cristalizare:
Acidul fosforic aparține acidului mediu puternic, iar punctul său de cristalizare (punctul de îngheț) este de 21 de grade. Când este mai mică decât această temperatură, va precipita cristale hemihidrat (gheață). Desigur, acidul fosforic nu formează de obicei cristale (gheață) la temperaturi de peste 10 grade sau chiar mai mici. Acest lucru se datorează faptului că acidul fosforic are caracteristicile suprarăcirii, adică atunci când acidul fosforic real de pe piață este sub 21 de grade, se va abate de la punctul său de formare (gheață) cristal și nu va forma cristale (gheață) imediat. Cu toate acestea, atâta timp cât o astfel de temperatură scăzută este menținută pentru o perioadă de timp, acidul fosforic este ușor de a produce cristale de gheață în stare statică.
Cristalul de acid fosforic, ca și alte cristale lichide, aparține mai degrabă schimbării fizice decât schimbării chimice. Proprietățile sale chimice nu se vor modifica din cauza cristalizării, adică proprietățile acidului fosforic nu vor fi afectate din cauza cristalizării. Poate fi folosit în mod normal atâta timp cât temperatura este dată pentru a se topi sau apă încălzită este folosită pentru a dilua și a dizolva.
Caracteristici de cristalizare: concentrație ridicată de acid fosforic, puritate ridicată și cristalinitate ridicată. Conform experienței, atunci când temperatura este peste sau sub 4 grade și concentrația este mai mare de 85 la sută, cristalinitatea sa crește. Dacă este amestecat accidental cu acid fosforic cristalin, acesta va face ca acidul fosforic fără cristal (gheață) să infecteze imediat și să formeze cristal (gheață). În plus, cristalul de fosfat (gheață) este neobișnuit de rapid, ceea ce va face ca majoritatea recipientelor de depozitare a acidului fosforic să formeze cristale (gheață). După ce se formează cristalele de acid fosforic (gheață), acidul fosforic din partea superioară devine diluat, iar cristalul acicular acid fosforic pur este depus în partea inferioară. Conform experienței, acidul fosforic 75% este, de asemenea, greu de format cristale (gheață) la temperatură scăzută (aproximativ 4 grade), așa că se recomandă utilizarea acidului fosforic 75% la temperatură scăzută.
La fel ca și înghețarea apei, cristalul de acid fosforic (gheață) este propria sa proprietate fizică și atributul inerent, care nu poate fi schimbat. Doar conservarea și tratarea adecvată pot preveni formarea cristalelor (de gheață). Acidul fosforic comercial este o soluție vâscoasă concentrată care conține 85% H3PO4. Cristalizarea din soluția concentrată va forma semihidratul 2H3PO4 · H2O (punct de topire 302,3K).
Agricultura: acidul fosforic este materia primă pentru producerea unui important îngrășământ fosfat (superfosfat de calciu, fosfat dihidrogen de potasiu etc.), precum și materia primă pentru producția de nutrienți pentru furaje (fosfat dihidrogen de calciu).
Industrie: Acidul fosforic este o materie primă chimică importantă, iar principalele sale funcții sunt următoarele:
1. Suprafața metalică este tratată pentru a genera peliculă insolubilă de fosfat pe suprafața metalului pentru a proteja metalul de coroziune.
2. Este amestecat cu acid azotic ca agent chimic de lustruire pentru a îmbunătăți netezimea suprafeței metalice.
3. Esterul fosfatic, materie primă pentru producerea produselor de spălat și a pesticidelor.
4. Materii prime pentru producerea de fosfor care conțin retardanți de flacără.
Alimente: Acidul fosforic este unul dintre aditivii alimentari. Ca agent acru și nutrient pentru drojdie în alimente, cola conține acid fosforic. Fosfatul este, de asemenea, un aditiv alimentar important, care poate fi folosit ca amplificator de nutrienți.
Medicament: Acidul fosforic poate fi utilizat pentru a produce medicamente care conțin fosfor, cum ar fi glicerofosfatul de sodiu.