Главная страница » Полезная информация » Фосфорная кислота общие сведения
Фосфорная кислота общие сведения
Фосфорная кислота, ее еще называют ортофосфорной, используется в изготовлении фосфорных удобрений, добавок в корма и в других отраслях промышленности.
В мире годовое использование исходных фосфатных продуктов превышает 150 миллионов тонн. Из них порядка 85% расходуется для получения удобрений.
Общие сведения
Имеет формулу Н3РО4, при 15 градусах выглядит как маслянистая субстанция. Очень хорошо смешивается с водой. Плавится при 42,35 градусах (для безводного состояния). При высокой концентрации кристаллизуется в полугидраты, например, Н3РО4 х 0,5Н2О.
При обычных условиях не очень активная, которая взаимодействует с некоторыми металлами (используется, например, для обработки ржавчины перед покраской), с гидроксидами и карбонатами. Однако, при температуре выше 80 градусов активно реагирует даже с силикатосодержащими материалами и др.
Если в Н3РО4 добавить цинк или Mn то при воздействии на поверхность металла будут образовываться соответствующие защитные пленки – этот процесс называется фосфатирование.
При нагреве ортофосфорной кислоты происходит процесс потери воды, который можно описать формулой:
2H3PO4 = H2O + H4P2O7 + 71,17 кДж, и далее H4P2O7 = H2O + 2HPO3 + 100,46 кДж
Получается так называемая суперфосфорная, где содержание Р2О5 может доходить до 88,6% при достижении системой равновесия. Если в эту систему добавить воду (разбавить) то образуется обратно ортофосфорная с выделением тепла.
Получение Н3РО4
Различают два промышленных метода получения:
- Экстракционный – дает наиболее чистое вещество.
- Термический.
Рассмотрим каждый из них.
Экстракционный метод
В основе метода используют взаимодействие природных фосфорных соединений с серной кислотой. Процесс можно писать по формуле:
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 2H3PO4 + 3CaSO4, после чего полученное вещество фильтруется и доводится до нужной концентрации с помощью выпаривания избытка воды.
Термический метод
Для лабораторных методов существует достаточно простой способ – он основан на воздействии Азотной кислоты на фосфор, что можно описать реакцией:
3P + 65HNO3 + Y2O = 3H2PO4 + 5NO, азотная берется в виде 32%го раствора.
Фосфор получают восстанавливая природные фосфаты, а затем сжигая фосфор.
В промышленных масштабах используют окисление (сжигание) фосфора в воздушной атмосфере с дальнейшей гидратацией (растворение в воде) и отделение Р4О10, с последующей конденсацией самого вещества.
Р4О10 + 6Н2О = 4Н3РО4
Р4О10 получают двумя способами:
- Окисление паров фосфора – этот метод в промышленных масштабах применяется довольно редко.
- Окисление жидкого фосфора.
Различают так же процессы по способу охлаждения газов (паров):
- Испарительный – охлаждение испаряющейся разбавленной ортофосфорной кислоты или воды. Особенность в том, что количество отходящих газов достаточно значительное, поэтому такой способ применяют лишь при небольших объемах производства.
- Циркуляционно – испарительный — минусом этого метода является потребность охлаждения большого количества вещества.
- Теплообменно – испарительный – этот метод в некотором роде совмещает оба вышеописанных – отведение избыточной температуры через стенки и с помощью испарения воды.
Другие разновидности
Фосфористая кислота
Имеет формулу H3PO3. Безводная форма выглядит как кристаллы, которые плавятся при 74 градусах. Образует соли, которые называются фосфиты. При нагревании переходит в фосфорную кислоту по формуле:
4H3PO3 = PH3 + 3H3PO4
Фосфорноватая кислота
Имеет формулу H4P2O6. Другое название – гипофосфорная. Со временем разлагается. При нагреве так же разлагается на фосфорную и фосфористую кислоты.
Фосфорноватистая кислота
Имеет другое название – гипофосфористая – формула следующая: H3PO2. Соли называют гипофосфиты. Кислота и ее соли очень активные восстановители, соли таких металлов как Никель, Медь и другие способны восстановить до свободных ионов металла.
Купить Фосфорную кислоту оптом в Москве вы можете в нашей компании написав на емаил order@chimko.com или позвонив нам по телефонe +7(495)133-02-40