磷酸,化学式为H₃PO₄,是一种常见的无机酸,广泛用于工业、食品和农业等领域。
基本性质
- 外观:纯磷酸为无色透明晶体或粘稠液体,市售品多为85%的水溶液。
- 溶解性:易溶于水,能与水以任意比例混溶。
- 酸性:为中强酸,具有腐蚀性。
- 沸点:纯磷酸沸点为158°C(分解),85%水溶液的沸点约为120°C。
主要用途
- 食品工业:
- 作为酸度调节剂、防腐剂和营养增补剂,用于饮料、乳制品等。
- 用于制造食品级磷酸盐(如磷酸二氢钠、磷酸氢二钠等)。
- 农业:
- 用于生产磷肥(如过磷酸钙、磷酸铵等),促进作物生长。
- 工业:
- 用于金属表面处理(如除锈、磷化)。
- 作为化学原料,用于生产洗涤剂、阻燃剂、水处理剂等。
- 实验室:
- 常用试剂,用于配制缓冲溶液和化学分析。
- 医药领域:
- 用于制造药物和口腔护理产品(如牙膏)。
制备方法
- 湿法工艺:
- 通过硫酸与磷矿粉反应制得,反应如下:
Ca5(PO4)3F+5H2SO4+10H2O→3H3PO4+5CaSO4⋅2H2O+HFCa5(PO4)3F+5H2SO4+10H2O→3H3PO4+5CaSO4⋅2H2O+HF
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- 此方法成本低,但产品纯度较低。
- 热法工艺:
- 通过黄磷燃烧生成五氧化二磷,再与水反应制得高纯磷酸,反应如下:
P4+5O2→2P2O5P4+5O2→2P2O5P2O5+3H2O→2H3PO4P2O5+3H2O→2H3PO4
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- 此方法产品纯度高,但能耗较大。
安全注意事项
- 腐蚀性:磷酸具有腐蚀性,接触皮肤或眼睛会引起灼伤,操作时应佩戴防护装备。
- 吸入:磷酸蒸气或雾滴可能刺激呼吸道,需在通风良好处操作。
- 储存:应存放在阴凉、干燥处,远离碱类和易燃物。
总结
磷酸是一种重要的化工原料,在食品、农业、工业和医药等领域有广泛应用。使用时需注意其腐蚀性和安全操作规范。