精選百科
本文由作者推薦
磷酸
常見的無機(jī)酸
磷酸3D球棍模型
磷酸（英文名：Phosphoric acid）又名正磷酸，化學(xué)式為H3PO4，分子量97.995。磷酸是由五氧化二磷（P?O?）與水反應(yīng)得到的化合物，是一種常見的無機(jī)酸。高濃度（83%-98%）磷酸呈無色透明粘稠液體，純品為斜方晶系柱狀結(jié)晶。磷酸揮發(fā)性不強(qiáng)，且不易分解，幾乎沒有氧化性。磷酸易潮解，易溶于水，能與水任意比例互溶，能溶于乙醇。磷酸酸性比鹽酸、硫酸等強(qiáng)酸更弱，但比醋酸、硼酸等弱酸要強(qiáng)。磷酸常溫下穩(wěn)定，加熱制成。磷酸可用于制造肥料、磷酸鹽、藥物、有機(jī)合成催化劑、陶瓷、玻璃等。磷酸是唯一一種可用于食品調(diào)味的無機(jī)酸，也可以作為食品酸味劑和化學(xué)試劑。
基本信息
中文名
磷酸
英文名
Phosphoric acid
別名
正磷酸
化學(xué)式
H3PO4、H?PO?
相對分子質(zhì)量
97.995
CAS編號
7664-38-2
外觀
無色透明液體
熔點
42 °C
密度
1.9 g/cm3
水溶性
可溶于水和乙醇
沸點
407 °C
分子式
H3PO4、H?PO?
EINECS號
231-633-2
物質(zhì)結(jié)構(gòu)
磷酸分子結(jié)構(gòu)
在磷酸分子中，磷原子的價層電子構(gòu)型為3s23p2，經(jīng)sp3不等型雜化4條雜化軌道。其中三條為具有單電子的雜化軌道，分別與—OH中的氧原子形成σ鍵；一條具有一對電子的雜化軌道，向端基氧原子配位，形成σ配鍵。除此之外，P原子除了sp3雜化軌道與四個氧原子形成配位σ鍵之外，還有兩個空軌道分別接受配位原子上反饋回來的電子，形成p-d反饋大π鍵。因此磷酸根離子中P-O鍵長實測值為154pm，介于單鍵（171pm）與雙鍵（150pm）之間。結(jié)晶狀磷酸與其水合物的結(jié)構(gòu)是由氫鍵相連接的PO?四面體所組成，P-O鍵長為150x10ˉ12m，P-OH鍵長為155x10ˉ12m，鍵角OP（OH）為108°~115°，（OH）P（OH）為104°~110°。在濃溶液中仍然保持這些氫鍵，因此會表現(xiàn)出黏性。在濃度相對較低的稀溶液（54%H?PO?）中磷酸根離子則與水結(jié)成氫鍵。
化學(xué)性質(zhì)
酸性
磷酸在水中的水解與電離如下：
脫水
與活潑金屬反應(yīng)
與堿和氨反應(yīng)
與堿性氧化物反應(yīng)
制備方法
實驗室制法
工業(yè)制法
濕法磷酸
濕法的使用無機(jī)酸來分解磷礦石制備磷酸。根據(jù)制備時選用無機(jī)酸的不同，又可以分成硫酸法、鹽酸法、硝酸法等。由于在各種酸制備磷酸的過程中，由于硫酸法操作穩(wěn)定技術(shù)成熟，分離容易，所以它是制造磷酸最主要的方法。
濕法磷酸生產(chǎn)中，硫酸分解磷礦是在大磷酸溶液介質(zhì)中進(jìn)行的。
實際的分解過程分為兩步，首先是磷礦同磷酸（返回系統(tǒng)的磷酸）作用，生產(chǎn)磷酸二氧鈣：
濕法磷酸因生產(chǎn)方法所限，成品酸不純，對其精制的方法主要有溶劑萃取法、結(jié)晶法、離子交換法電滲析法、化學(xué)沉淀法。采用的二水物法流程生產(chǎn)的濕法磷酸中PO。通常采用直接接觸蒸發(fā)和管式加熱蒸發(fā)兩種濃縮方法得到所需要的磷酸產(chǎn)品。
熱法磷酸
熱法是用黃磷燃燒并水合吸收所生成的P?O??來制備磷酸。熱法磷酸的制造方法主要有液態(tài)磷燃燒法(又稱二步法)，二步法有多種流程，在工業(yè)上普遍采用的有兩種。第一種是將黃磷燃燒得到五氧化二磷，用水冷卻和吸收制得磷酸，此法稱為水冷流程。第二種是將燃燒產(chǎn)物五氧化二磷用預(yù)先冷卻的磷酸進(jìn)行冷卻和吸收而制成磷酸，此法稱為酸冷流程。
應(yīng)用領(lǐng)域
金屬清洗防銹
磷酸作為無機(jī)強(qiáng)酸，對各種金屬均有腐蝕，可以用于化學(xué)清洗(一般不采用磷酸清洗的方法，清洗時需要加入緩蝕劑)。用磷酸清洗的優(yōu)點是鋼鐵表面自然形成防銹膜，即金屬經(jīng)可溶性的磷酸鹽溶液處理，在其表面生成一層不溶性的磷酸鹽膜。基于磷酸清洗液具有這個特點，可用于循環(huán)水系統(tǒng)檢修開車時的清洗劑，達(dá)到防腐作用。
食品添加劑
磷酸為無色透明糖漿狀液體，無臭，味酸。極易溶于水和乙醇，通常以含量為85%左右的商品出售。磷酸屬強(qiáng)無機(jī)酸，其酸味度比檸檬酸大2.3一2.5倍，有強(qiáng)烈的收斂味和澀味，多用于可樂型飲料。有人說，“沒有磷酸，就沒有可樂”，磷酸是構(gòu)成可樂風(fēng)味不可缺少的風(fēng)味促進(jìn)劑。因其酸味強(qiáng)度大，故用量少，通常為0.6g/kg左右。
磷酸在釀酒時還可作為酵母的磷酸源，加強(qiáng)其發(fā)酵能力并能防止雜菌生長。在方便面和肉制品中常使用磷酸鹽（三聚磷酸鹽、焦磷酸鹽和六偏磷酸鹽等）以提高制品的保水性、吸油性等；磷酸還可用作螯合劑、抗氧化增效劑和pH調(diào)節(jié)劑及增香劑。用作釀造時的pH調(diào)節(jié)劑時，其用量在0.035%以下；在果醬中使用少量磷酸，以調(diào)節(jié)果醬能形成最大膠凝體的PH；在軟飲料、糖果和焙烤食品中用作增香劑。生產(chǎn)汽水和酸梅汁用磷酸代替檸檬酸作酸味劑，其用量汽水為0.1%一0.15%，酸梅汁濃縮液為0.22%；啤酒糖化時用磷酸代替乳酸調(diào)節(jié)pH,用量為0.004%；作為酵母營養(yǎng)劑，促進(jìn)細(xì)胞核生長，用量按干酵母計為0.53%。
燃料電池
堿性燃料電池在載人航天飛行中的成功應(yīng)用，證明了以化學(xué)方式將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的高效和可行性。其中以磷酸為電解質(zhì)的磷酸型氫氧燃料電池首先取得突破。因為雖然AFC（堿性燃料電池，全稱為：Alkaline Fuel Cells）具有高效發(fā)電的優(yōu)點，但是將其應(yīng)用在地面上的時候，由于CO?所產(chǎn)生的毒化問題，它的應(yīng)用受阻。這時，人們開始研究以酸作為電解質(zhì)的燃料電池。磷酸由于具有較好的熱、化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性以及高溫下?lián)]發(fā)性小、獨(dú)特的對CO?的耐受力等優(yōu)點而成為最早研制成功的地面用的燃料電池。
這項技術(shù)為基礎(chǔ)建造的發(fā)電站運(yùn)行在世界各地，實際應(yīng)用表明，磷酸燃料電池是高度可靠的電源，可作為醫(yī)院、計算機(jī)站的不間斷電源。和其它燃料電池相比，磷酸電池的制作成本低，是發(fā)展最為成功的燃料電池之一。
安全事宜
毒理作用
解剖中毒動物可見中毒性肺炎病灶，肺水腫，肺不張，肝腫大，有時呈顆粒狀。對小白鼠及大白鼠的LD??=1.25 g/kg，LC??=25.5 mg/m3。受濃度為10.6 mg/m3長期染毒時，使血清蛋白含量增加及肝糖元降低。經(jīng)一個月的恢復(fù)期之后，只有部分改變恢復(fù)正常。吸入濃度為2.3 mg/m3磷酸未引起病理改變及其他變化。
本品對皮膚有相當(dāng)強(qiáng)的腐蝕作用，引起皮膚炎癥性疾患。造成全身中毒現(xiàn)象。
環(huán)境危害
當(dāng)貯存的磷酸發(fā)生泄漏時，首先疏散泄露污染區(qū)人員至安全區(qū)，建議應(yīng)急處理人員戴好防毒面具，穿化學(xué)防護(hù)服，不直接接泄漏物，用沙土、干燥石灰或蘇打灰混合，然后收集轉(zhuǎn)移到安全場所或加入大量水中，調(diào)節(jié)至中性，再放入廢水系統(tǒng)。如大量泄漏，收集回收或無害處理后廢棄。廢棄物處置方法:建議把廢料緩慢地加到堿液——石灰水中．?dāng)嚢韬螅么罅克疀_人下水道。如果是實驗室少量泄漏，用大量水沖洗掉溢漏物，或者用碳酸氫鉤(或小蘇打粉和消石灰1：1混合物)覆蓋后加水收集起，再用蘇打溶液沖洗污染地面。
消防安全
當(dāng)火災(zāi)燃燒中存在磷酸時，可以用霧狀水、泡沫、砂土、二氧化碳滅火。同時注意不要使用柱狀水，以防物料飛濺傷人，在火災(zāi)發(fā)生現(xiàn)場附近注意及時到上風(fēng)口以防止吸入受熱放出的有毒蒸氣。
儲存方法
儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。包裝密封,應(yīng)與易（可）燃物、堿類、活性金屬粉末分開存放，切忌混儲。儲區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。
急救措施
濺入眼內(nèi)時，須立即用大量清水沖洗；沾及皮膚時，可用大量清水或碳酸氫鈉水洗滌，并用碳酸氫鈉粉包扎傷處。
磷酸相關(guān)的文章
奧馬爾·哈桑·艾哈邁德·巴希爾（阿拉伯語：????????????????，1944年1月1日－），男，出生于蘇丹北部尼羅河省，蘇丹軍事領(lǐng)導(dǎo)人、政治家，蘇丹第7任總統(tǒng)，畢業(yè)于喀土穆蘇丹軍事學(xué)院。
不列顛群島是歐洲西北部的島群。包括大不列顛和愛爾蘭兩個主要島嶼以及許多小島在北海與大西洋之間，東南以英吉利海峽、多佛爾海峽與歐洲大陸相望。包括大不列顛和愛爾蘭兩大島，以及附近的赫布里底群島、奧克尼群島、設(shè)得蘭島、安格爾西島和馬思島等，約5，000個小島。總面積31.5萬平方公里。
庫車站位于中國新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇地區(qū)，是中國鐵路烏魯木齊局集團(tuán)有限公司管轄的三等站，建于1998年，建筑面積1818㎡。庫車站為庫車地區(qū)鐵路主要客貨運(yùn)站，車站主要辦理銜接方向旅客列車的通過作業(yè)，以及庫車至阿克蘇、庫爾勒方向區(qū)段，摘掛列車的解編作業(yè)。
尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒寫！
作者
