Phosphorsäure, auch bekannt als Orthophosphorsäure, ist eine übliche anorganische Säure, mittelstarke Säure, chemische Formel H3PO4, Molekulargewicht 97,994. Es ist nicht leicht zu verflüchtigen, zu zersetzen und hat fast keine Oxidation. Es hat die gemeinsame Eigenschaft von Säure. Es ist eine ternäre schwache Säure, die schwächer als Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, aber stärker als Essigsäure, Borsäure usw. ist. Phosphorsäure zerfließt leicht an der Luft. Pyrophosphorsäure wird durch Erhitzen und Metaphosphorsäure wird durch weitere Dehydratisierung erhalten. Phosphorsäure wird hauptsächlich in der Pharma-, Lebensmittel-, Düngemittel- und anderen Industrien verwendet, unter anderem als Rostschutzmittel, Lebensmittelzusatzstoff, Zahn- und Orthopädiechirurgie, EDIC-Korrosionsmittel, Elektrolyt, Flussmittel, Dispergiermittel, industrielles Korrosionsmittel, Düngemittelrohstoffe und -komponenten, Haushaltsreinigung Produkte sowie chemische Reagenzien.
Orthophosphat ist eine Phosphorsäure, die aus einem einzelnen Phosphor-Sauerstoff-Tetraeder besteht. Im Phosphorsäuremolekül ist das P-Atom ein sp3-Hybrid, und drei Hybridorbitale bilden drei mit dem Sauerstoffatom σ. Die andere PO-Bindung besteht aus σ und zwei dp-Bindungen von Sauerstoff zu Phosphor. σ Die Koordinationsbindung entsteht durch die Koordination eines freien Elektronenpaares am Phosphoratom an das leere Orbital des Sauerstoffatoms. Die D ← p-Bindung wird durch Überlappung von zwei Paaren einzelner Elektronen auf den py- und pz-Orbitalen des Sauerstoffatoms und den leeren dxz- und dyz-Orbitalen des Phosphoratoms gebildet. Da das 3d-Energieniveau des Phosphoratoms viel höher ist als das 2p-Energieniveau des Sauerstoffatoms, ist das gebildete Molekülorbital nicht sehr effektiv, sodass die PO-Bindung zahlenmäßig eine Dreifachbindung ist, aber hinsichtlich der Bindung zwischen einer Einfachbindung und einer Doppelbindung liegt Energie und Bindungslänge. Sowohl reines H3PO4 als auch sein Kristallhydrat haben Wasserstoffbrückenbindungen, was der Grund dafür sein kann, dass die konzentrierte Phosphorsäurelösung viskos ist.
Spezifische Leitfähigkeit
Bei Raumtemperatur (219 K), wenn die Konzentration der H3PO4-Lösung 45 Prozent - 47 Prozent beträgt, ist die spezifische Leitfähigkeit maximal.
Kristallisationspunkt:
Phosphorsäure gehört zu den mittelstarken Säuren und ihr Kristallisationspunkt (Gefrierpunkt) liegt bei 21 Grad. Wenn sie niedriger als diese Temperatur ist, werden Hemihydrat-(Eis-)Kristalle ausgefällt. Natürlich bildet Phosphorsäure normalerweise bei Temperaturen über 10 Grad oder sogar darunter keine (Eis-) Kristalle. Dies liegt daran, dass Phosphorsäure die Eigenschaften der Unterkühlung hat, dh wenn die tatsächliche Phosphorsäure auf dem Markt unter 21 Grad liegt, weicht sie von ihrem (Eis-) Kristallbildungspunkt ab und bildet nicht sofort (Eis-) Kristalle. Solange jedoch eine solch niedrige Temperatur über einen Zeitraum aufrechterhalten wird, erzeugt Phosphorsäure im statischen Zustand leicht Eiskristalle.
Phosphorsäurekristalle gehören wie andere Flüssigkristalle eher zu physikalischen als zu chemischen Veränderungen. Seine chemischen Eigenschaften ändern sich durch Kristallisation nicht, das heißt, die Eigenschaften von Phosphorsäure werden durch Kristallisation nicht beeinträchtigt. Es kann weiterhin normal verwendet werden, solange Temperatur zum Schmelzen gegeben wird oder erhitztes Wasser zum Verdünnen und Auflösen verwendet wird.
Kristallisationseigenschaften: hohe Phosphorsäurekonzentration, hohe Reinheit und hohe Kristallinität. Erfahrungsgemäß nimmt die Kristallinität zu, wenn die Temperatur über oder unter 4 Grad liegt und die Konzentration über 85 Prozent liegt. Wenn es versehentlich mit kristalliner Phosphorsäure gemischt wird, führt dies dazu, dass die Phosphorsäure ohne Kristalle (Eis) sofort infiziert wird und Kristalle (Eis) bildet. Darüber hinaus ist der Phosphatkristall (Eis) ungewöhnlich schnell, was dazu führt, dass die meisten Phosphorsäure-Lagerbehälter Kristalle (Eis) bilden. Nachdem sich die Phosphorsäurekristalle (Eis) gebildet haben, wird die Phosphorsäure im oberen Teil verdünnt und die nadelförmige, kristallreine Phosphorsäure wird im unteren Teil abgelagert. Erfahrungsgemäß bildet 75-prozentige Phosphorsäure auch bei niedriger Temperatur (ca. 4 Grad) nur schwer (Eis-)Kristalle, daher wird empfohlen, 75-prozentige Phosphorsäure bei niedriger Temperatur zu verwenden.
Wie das Gefrieren von Wasser ist der Kristall der Phosphorsäure (Eis) eine eigene physikalische Eigenschaft und ein inhärentes Attribut, das nicht geändert werden kann. Nur die richtige Konservierung und Behandlung kann die (Eis-)Kristallbildung verhindern. Handelsübliche Phosphorsäure ist eine viskose konzentrierte Lösung, die 85 Prozent H3PO4 enthält. Kristallisation aus konzentrierter Lösung bildet das Halbhydrat 2H3PO4 · H2O (Schmelzpunkt 302,3 K).
Landwirtschaft: Phosphorsäure ist der Rohstoff für die Herstellung wichtiger Phosphatdünger (Kalziumsuperphosphat, Kaliumdihydrogenphosphat usw.) und auch der Rohstoff für die Herstellung von Futternährstoffen (Kalziumdihydrogenphosphat).
Industrie: Phosphorsäure ist ein wichtiger chemischer Rohstoff und hat folgende Hauptfunktionen:
1. Die Metalloberfläche wird behandelt, um einen unlöslichen Phosphatfilm auf der Metalloberfläche zu erzeugen, um das Metall vor Korrosion zu schützen.
2. Es wird mit Salpetersäure als chemisches Poliermittel gemischt, um die Glätte der Metalloberfläche zu verbessern.
3. Phosphatester, der Rohstoff für die Herstellung von Waschmitteln und Pestiziden.
4. Rohstoffe zur Herstellung von phosphorhaltigen Flammschutzmitteln.
Lebensmittel: Phosphorsäure gehört zu den Lebensmittelzusatzstoffen. Als Säuerungsmittel und Hefenährstoff in Lebensmitteln enthält Cola Phosphorsäure. Phosphat ist auch ein wichtiger Lebensmittelzusatzstoff, der als Nährstoffverstärker verwendet werden kann.
Medizin: Phosphorsäure kann zur Herstellung von phosphorhaltigen Arzneimitteln wie Natriumglycerophosphat verwendet werden.