• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.正文
  • 4.物理性质
  • 5.化学性质
  • 5.1.原料
  • 5.2.磷酸的工业制法
  • 5.3.健康危害
  • 6.用途
  • 6.1.工业磷酸
  • 6.2.食品添加剂磷酸
  • 6.3.三磷酸盐介绍
  • 7.生产工艺
  • 7.1.利用硫酸分解
  • 7.2.湿法生产
  • 7.3.热法生产
  • 7.4.多磷酸生产

膦酸

磷酸 (HO)3PO分子中一个或两个羟基为烷基或芳基置换的化合物。

基本信息

  • 中文名

    膦酸

  • 别名

    正磷酸原磷酸

  • 化学式

    (HO)3PO

  • 分子量

    98.0

  • CAS登录号

    7664-38-2

正文

磷酸 (HO)3PO分子中一个或两个羟基为烷基或芳基置换的化合物。根据置换的烷基数目,可分为烷基膦酸RP(O)(OH)2和二烷基膦酸R2P(O)OH。磷酸还是肥皂、洗涤剂、金属表面处理剂、食品添加剂、饲料添加剂和水处理剂等所用的各

种磷酸盐、磷酸酯的原料。作为磷肥生产的原料,是正磷酸或多磷酸的水溶液。  商品正磷酸的浓度一般为52%~54%P2O5,多磷酸是正磷酸和不同聚合度的聚磷酸的混合水溶液。聚磷酸包括焦磷酸(H4P2O7)、三磷酸(H5P3O10)和长链聚磷酸。聚磷酸的通式可写作Hn 2PnO3n 1(n≥2的整数)。烷基膦酸和二烷基膦酸分别具有二元酸和一元酸的特性,一般均为结晶固体,热稳定性较高,剧烈加热能形成酸酐。分子中的碳-磷键只有在很高温度下才能断裂。苯基膦酸能进行一般芳香族取代反应,取代基团进入膦酰基的间位。膦酸酯常为透明、粘稠液体,能蒸馏纯化,它们的化学反应同磷酸酯。化学式:H3PO4 磷酸

物理性质

纯净的磷酸是无色晶体,熔点42.3摄氏度,高沸点酸,易溶于水。 磷酸市售磷酸试剂是粘稠的、不挥发的浓溶液,磷酸含量83-98%。

化学性质

磷酸是三元中强酸,分三步电离,不易挥发,不易分解,几乎没有氧化性。具有酸的通性磷酸三步电离常数(1)与碱反应  NaOH+H3PO4=NaH2PO4+H2O  2NaOH+H3PO4=Na2HPO4+2H2O  3NaOH+H3PO4=Na3PO4+3H2O  (2)与某些盐反应  NaBr+H3PO4(浓) =NaH2PO4+HBr↑  NaI+H3PO4(浓)= NaH2PO4+HI↑  原理:难挥发性酸制挥发性酸  (3)磷酸根离子具有很强的配合能力,能与许多金属离子生成可溶性的配合物。如Fe3+与PO43-可以生成无色的可溶性的配合物[Fe(PO4)2]3-和[Fe(HPO4)2]-,利用这一性质,分析化学上常用PO43+掩蔽Fe3+离子。  (4)磷酸受强热时脱水,依次生成焦磷酸、三磷酸和多聚的偏磷酸。三磷酸是链状结构,多聚的偏磷酸是环状结构。[2]   磷酸脱水磷酸盐  磷酸盐有三类:正盐(含PO43-)、磷酸一氢盐(含HPO42-)、磷酸二氢盐(含H2PO4-)。三类盐之间的转化关系为  1、溶解性规律  正盐和一氢盐:除钾、钠、铵等少数盐外,其余都难溶于水,但能溶于强酸。  二氢盐:都易溶于水。  2、相互转化  a) 往澄清石灰水中逐滴滴加H3PO4,边滴边振荡。  现象:开始有白色沉淀生成,而后逐渐溶解。  反应方程式:  3Ca(OH)2+2H3PO4=Ca3(PO4)2↓+6H2O  Ca3(PO4)2+H3PO4=3CaHPO4  CaHPO4+H3PO4=Ca(H2PO4)2  b) 往磷酸溶液中逐滴滴加澄清石灰水,边滴加振荡。  现象:开始无现象,当澄清石灰水滴到一定量时,有白色沉淀生成。 磷酸反应方程式:  Ca(OH)2+2H3PO4=Ca(H2PO4)2+2H2O  Ca(H2PO4)2+Ca(OH)2=2CaHPO4  2CaHPO4+Ca(OH)2=Ca3(PO4)2↓+2H2O  3、离子共存的问题  (1)H2PO4-、HPO42-、PO43-与H+不能共存  (2)H2PO4-、HPO42-与OH-不能共存  (3)H2PO4-与PO43-不能共存  H2PO4-+PO43-=2HPO42-  (4)H2PO4-与HPO42-、HPO42-与PO43-可共存

原料

磷酸的原料主要是磷矿和无机酸(硫酸、盐酸或硝酸,主要为硫酸)。天然磷矿分磷灰石和磷块岩两大类,其主要成分都是氟磷酸钙〔Ca10F2(PO4)6〕。磷矿的品位和有害杂质的种类及含量,对湿法磷酸生产的技术经济影响很大,开采的磷矿一般需经过富集处理,提高其品位和排除杂质,方能满足湿法磷酸生产的要求。

磷酸的工业制法

工业上常用浓硫酸跟磷酸钙反应制取磷酸,滤去微溶于水的硫酸钙沉淀,所得滤液就是磷酸溶液。  PO43-的检验 若在待测液中滴加AgNO3溶液,有黄色沉淀生成,再滴入稀HNO3,黄色沉淀溶解,则可证明原溶液中含有PO43-。  若待测液呈酸性,则应先在待测液中滴氨水至中性,再滴加AgNO3溶液和稀HNO3。

健康危害

蒸气或雾对眼、鼻、喉有刺激性。口服液体可引起恶心、呕吐、腹痛、血便或休克。皮肤或眼接触可致灼伤。慢性影响:鼻粘膜萎缩、鼻中隔穿孔。长期反复皮肤接触,可引起皮肤刺激。

用途

工业磷酸

分子式:H3PO4  分子量:98 工业磷酸酸性:中强酸  规 格:工业用(85%、80%、75%):符合GB2091-2003;客户要求  包 装:20L塑桶;200L塑桶;客户要求  用 途:金属表面处理剂,磷酸盐原料制品,有机反应催化剂,耐火材料添加剂,木质原料制造活性炭的活化剂等  技术要求  1. 外观:无色透明或略带浅黄色、稠状液体  2. 工业磷酸应符合下表要求(GB2091-2003)  项目 指标  85% 75%  优等品 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品  色度/黑曾 ≤ 20 30 40 20 30 40  磷酸(H3PO4)质量分数,% ≥ 85.0 85.0 85.0 75.0 75.0 75.0  氯化物(Cl)质量分数,% ≤ 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005  硫酸盐(SO4)质量分数,% ≤ 0.003 0.005 0.01 0.003 0.005 0.01  铁(Fe)质量分数,% ≤ 0.002 0.002 0.005 0.002 0.002 0.005  砷(As)质量分数,% ≤ 0.0001 0.005 0.01 0.0001 0.005 0.01  重金属(以Pb计) 质量分数,% ≤ 0.001 0.001 0.05 0.001 0.001 0.05

食品添加剂磷酸

分子式:H3PO4  分子量:98  规 格:食品添加剂(85%、80%、75 磷酸盐调料

%):符合GB3149-92;客户要求  包 装:20L塑桶;200L塑桶;客户要求  用 途:用作食品饮料中的澄清剂,酸味剂,酵母的营养剂,制备食品级磷酸盐  技术要求  1. 外观:无色透明或略带浅色稠状液体  2. 食品添加剂磷酸应符合下表要求(GB3149-92)  项目 指标  色度/黑曾 ≤ 20.0  磷酸(H3PO4)含量,% ≥ 85.0  砷(As)含量,% ≤ 0.0001  氟化物(以F计)含量,% ≤ 0.001  重金属(以Pb计)含量,% ≤ 0.001  氯化物(以Cl计)含量,% ≤ 0.0005  硫酸盐(以SO4计)含量,% ≤ 0.005  易氧化物(以H3PO3计)含量,% ≤ 0.012  CAS No.: 7664-38-2  EINECS 登录号:231-633-2