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磷酸

英文名称: Phosphoric acid

CAS号:7664-38-2 分子式:H3O4P 分子量:97.99520

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简介

磷酸(英语:phosphoric acid)或称为正磷酸(orthophosphoric acid),化学式H3PO4,是一种常见的无机酸,不易挥发,不易分解,几乎没有氧化性。具有酸的通性,是三元中强酸,其酸性比盐酸、硫酸、硝酸弱,但比醋酸、硼酸等强。由五氧化二磷溶于热水中即可得到。正磷酸工业上用硫酸处理磷灰石即得。用硝酸使磷氧化,可以得到较纯的磷酸;一般是83%-98%的稠厚溶液,如果再浓缩,可以得到无色晶体。磷酸在空气中容易潮解;加热会逐渐失水得到焦磷酸,进一步失水得到偏磷酸。磷酸容易自行结合成多种化合物如焦磷酸(pyrophosphoric acid)或三聚磷酸(triphosphoric acid)等。 除了用作化学试剂之外,磷酸也可主要用于制药、铁銹转化剂、食品添加物、溶剂、电解液、肥料、冶金、饲料等,也有在医学美容及牙科的用途。 磷酸为三元酸,可解离出三个氢离子,因此可形成三种不同的酸根,分别是:磷酸二氢根H2PO− 4、磷酸氢根HPO2− 4以及磷酸根PO3− 4。

基本信息

中文名称 磷酸 英文名称 Phosphoric acid
中文别名

正磷酸; 原磷酸;

查看更多中文别名
英文别名

wc-reiniger; EVITs; H3PO4; PHOS ACID; NFB; Phosphoric; Sonac; Orthophosphoric acid; FEMA 2900; Marphos; Phosphorous acid; U.N. 1805;

查看更多英文别名
CAS号 7664-38-2 分子式 H3O4P
分子量 97.99520 精确质量 97.97690
PSA 87.57000 LOGP -0.92860

编号系统

UNII E4GA8884NN

物化性质

外观与性状:
白色固体或透明黏稠液体(>42 °C)
密度:
1.885 g/mL (液态), 1.685 g/mL (85%水溶液), 2.030 g/mL (25°C晶体)
沸点:
158 °C(lit.)
熔点:
42.35 °C (无水化合物), 29.32 °C (半水化合物)
折射率:
1.3420 (8.8% w/w aq. soln), 1.4320 (85% aq. soln) 25 °C
水溶解性:
MISCIBLE
稳定性:
Stable at room temperature in closed containers under normal storage and handling conditions.
储存条件:
库房通风低温干燥,与H发孔剂、碱类分开存放
蒸汽密度:
3.4 (vs air)
蒸汽压:
2.2 mm Hg ( 20 °C)

安全信息

RTECS号:
TB6300000
安全说明:
S7-S16-S26-S36/37-S45-S36/37/39-S1/2-S24/25
WGK Germany:
3
危险类别码:
R34
海关编码:
2809201900
危险品运输编码:
UN 3453 8/PG 3
危险类别:
8
包装等级:
III
危险品标志:
C
危险性防范说明:
P280; P301 + P312 + P330; P303 + P361 + P353; P304 + P340 + P310; P305 + P351 + P338
危险性描述:
H290; H302; H314
信号词:
Danger
危险标志:
GHS05, GHS07

生产方法及用途

生产方法

1.工业生产方法有湿法和热法。前者制得磷酸浓度较低,而且含杂质较多,需要进行净化。如以酮-醇混合物为萃取体系精制湿法磷酸,经萃取-洗涤-反萃取和钡盐沉淀净化的工艺流程,已生产出合格的85%工业磷酸。后者制得磷酸浓度和纯度都高,但耗电量大、投资和成本较高。湿法是用酸分解磷矿石制得。此法分为硫酸法、盐酸法、硝酸法和硫酸氢铵法。常用为硫酸法。硫酸法由于反应温度和制得磷酸浓度不同,在磷酸水溶液中硫酸钙晶体有三种不同形式,按其生产工艺分为“二水物”流程、“半水物”流程、“无水物”流程,近年还出现“半水-二水物”流程和“二水-半水物”流程等。
2.湿法(硫酸法)二水物流程将磷矿石粉碎至80~100目后,加入萃取槽,再加人淡磷酸和返酸以维持料浆的液固比为(2.5~3
.5):1(重量比),并调节磷酸浓度。把硫酸按理论量的102%~104%加入萃取槽,与磷矿粉于75~85℃进行萃取反应4~8h。反应后的料浆经过滤,滤液即为磷酸,浓度一般在20%~25%P2O5,其中一部分返回萃取槽调节液固比,另一部分送去蒸发浓缩,制得磷酸成品。其滤渣经多次洗涤后排出,其磷石膏用于制造硫酸的原料,洗液返回萃取槽用。热法热法磷酸的生产有酸冷流程、水冷流程和喷射除雾流程,现分述如下:酸冷流程将黄磷在熔磷槽内熔化成液体,经磷喷嘴送人燃烧水合塔,同时用压缩空气(一次空气)将磷雾化,使磷氧化燃烧生成五氧化二磷。为了使磷氧化完全,在塔顶还需补充二次空气。在塔顶沿塔壁淋洒30~40℃的循环磷酸,使五氧化二磷气体冷却,同时与水合成磷酸。排出的气体进入电除雾器以回收磷酸,再经冷却至30~40℃后,大部分作循环磷酸返回燃烧水合塔,小部分作磷酸成品。其水冷流程将黄磷熔化后,用泵把液态磷送人燃烧室,同时用压缩空气使磷雾化,并补充二次空气,使磷在燃烧室内进行氧化。产生气体温度为800℃左右,在室外用水冷却,使壁温保持80~125℃。从燃烧室出来的气体进入石墨制的气体冷却器,气体经冷却至80℃时进入水合塔,在塔中分三层喷水冷却,并水合成磷酸成品。尾气冷却至100℃以下,经电除雾器排入大气。喷射除雾流程将液态黄磷经磷喷嘴送入燃烧水合塔,同时用压缩空气使磷雾化,燃烧生成的五氧化二磷立即与水形成磷酸酸雾。将酸雾经热交换器冷却后被喷射除雾器吸人,酸雾在喷射器喉部碰撞,凝集成大颗粒后在旋风分离器内回收,配制成85%H3PO4,制得磷酸成品。
3.制法 以热法还原所生产的工业磷酸为原料,加热至80℃左右,然后通入硫化氢气体达到饱和,密闭静置,使硫化砷和硫化铅沉淀完全,过滤。加热滤液不超过150℃,蒸发,以除去硫化氢和氯化氢气体,浓缩至相对密度等于1.90为止。如需进一步提高质量,可先用上述磷酸用水稀释至相对密度为1.06以下,过滤、蒸发、浓缩至相对密度为1.70(20℃) ,冷却,得到的是松散的含水试剂磷酸。
4.① 黄磷气化后导入空气或过热水蒸气使其氧化,生成五氧化磷,用水吸收,经除砷而得。② 用硝酸使磷氧化而得。③ 磷酸三钙 ( 骨灰)与稀硫酸共热,经分解后,滤出滤液,再浓缩而得。

用途

磷酸(H3P
O4)一种重要的无机酸,是化肥工业生产中重要的中间产品,用于生产高浓度磷肥和复合肥料。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。

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