Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Acid phosphoric”

Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Thẻ: Sửa đổi di động Sửa đổi từ trang di động
Không có tóm lược sửa đổi
Dòng 52:
 
== Tính chất vật lý ==
'''Axit phosphoric''' là [[chất rắn]] [[tinh thể]] không màu, [[khối lượng riêng]] 1,87 g/cm3; [[nhiệt độ nóng chảy]] = 42,35<sup>0</sup>C (dạng H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>.H<sub>2</sub>O có [[nhiệt độ nóng chảy]] = 29,32<sup>0</sup>C); phân hủy ở 213<sup>0</sup>C. Tan trong [[êtanol|etanol]], [[nước]] (với bất kì tỉ lệ nào). Trong cấu trúc tinh thể của nó gồm có những nhóm tứ diện PO<subchem>4PO4^3-</subchem>, liên kết với nhau bằng [[liên kết hiđrô|liên kết hydro]]. Cấu trúc đó vẫn còn được giữ lại trong dung dịch đậm đặc của axit ở trong nước và làm cho dung dịch đó sánh giống như nước [[Saccarose|đường]].
 
Axit orthophosphoric tan trong nước đó được giải thích bằng sự tạo thành [[liên kết hydro]] giữa những [[phân tử]] H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> và những phân tử H<sub>2</sub>O.
 
== Tính chất hóa học ==
Trong phân tử axit phosphoric <chem>P</chem> ở mức oxy hóa +5 bền nên axit phosphoric khó bị khử, không có tính oxy hóa như [[axit nitric]]. Khi đun nóng dần đến 260<sup>o</sup>C, axit orthophosphoric mất bớt nước, biến thành [[axit pyrophosphoric|axit điphosphoric]] (H<sub>4</sub>P<sub>2</sub>O<sub>7</sub>); ở 300<sup>0</sup>C, biến thành [[axit metaphosphoric]] (HPO<sub>3</sub>). Axit phosphoric là axit ba nấc có độ mạnh trung bình, hằng số axit ở 25<sup>0</sup>C có các giá trị:
 
Khi đun nóng dần đến 260<sup>o</sup>C, axit orthophosphoric mất bớt nước, biến thành [[axit pyrophosphoric|axit điphosphoric]] (H<sub>4</sub>P<sub>2</sub>O<sub>7</sub>); ở 300<sup>0</sup>C, biến thành axit metaphosphoric (HPO<sub>3</sub>). Axit phosphoric là axit ba nấc có độ mạnh trung bình, hằng số axit ở 25<sup>0</sup>C có các giá trị K1 = 7.10<sup>−3</sup>, K2 = 8.10<sup>−6</sup>, K3 = 4.10<sup>−13</sup>. Dung dịch axit phosphoric có những tính chất chung của axit như đổi mà quỳ tím thành đỏ, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối, kim loại. Khi tác dụng với oxit bazơ hoặc bazơ, tùy theo lượng chất tác dụng mà sản phẩm là muối trung hòa, muối axit hoặc hỗn hợp muối.
<chem>H3PO4 <=> H2PO4- + H+</chem> K<sub>1</sub> = 7.10<sup>−3</sup>;
 
<chem>H2PO4- <=> HPO4^2- + H+</chem> K<sub>2</sub> = 8.10<sup>−6</sup>;
 
<chem>HPO4^2- <=> PO4^3- + H+</chem> K<sub>3</sub> = 4.10<sup>−13</sup>.
 
Dung dịch axit phosphoric có những tính chất chung của [[axit]] như đổi mà [[Giấy quỳ|quỳ tím]] thành đỏ, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, [[Muối (hóa học)|muối]], [[kim loại]]. Khi tác dụng với [[oxit bazơ]] hoặc [[bazơ]], tùy theo lượng chất tác dụng mà sản phẩm là muối trung hòa, muối axit hoặc hỗn hợp muối.
 
== Điều chế ==
===Trong phòng thí nghiệm===
Trong phòng thí nghiệm, axit phosphoric được điều chế bằng cách dùng [[Axit nitric|HNO<sub>3</sub>]] đặc [[Ôxy hóa khử|oxy hóa]] phospho ở nhiệt độ cao:
:<chem>P + 5HNO3 -> H3PO4 + 5NO2 + H2O</chem>
:P + 5 HNO<sub>3</sub> → H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> + 5 NO<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O
Trong công nghiệp, điều chế H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> bằng phương pháp trích li (phân hủy quặng phosphorit hoặc quặng aptit bằng axit sunfuric đặc, tuy nhiên điều chế bằng phương pháp này thu được axit phosphoric không tinh khiết, có chất lượng thấp). Để thu được H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> có độ tinh khiết cao hơn và nồng độ cao hơn, người ta điều chế bằng phương pháp nhiệt (khử quặng phosphorit, apatit đến P, [[oxy hoá]] P thành P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>, hấp thụ bằng nước).
 
===Trong công nghiệp===
Hàng 70 ⟶ 76:
Axit phosphoric được sản xuất công nghiệp bằng hai tuyến đường nói chung - quá nhiệt và quá trình ẩm ướt, trong đó bao gồm hai tiểu phương pháp. Quá trình ướt chiếm ưu thế trong lĩnh vực thương mại. Các quá trình nhiệt đắt hơn sản xuất một sản phẩm tinh khiết được sử dụng cho các ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm.
====Phương pháp ướt====
sảnSản xuất acid phosphoric bằng phương pháp ướt (phương pháp trích ly) axit phosphoric được sản xuất bằng cách thêm [[Axit sulfuric|axit sunfuric]] để phân huỷ khoáng Tricalciumcalcium phosphate, thường được tìm thấy trong tự nhiên như quặng apatit. Phản ứng là:
 
<chem>Ca5(PO4)3X + 5H2SO4 -> 5CaSO4 + 3H3PO4 + HX </chem>
 
<chem>3H2SO4 + Ca3(PO4)2 -> 3CaSO4 + 2H3PO4</chem>
Ca5 (PO4) 3X + 5 H2SO4 + 10 H2O → 3 H3PO4 + 5 CaSO4 · 2 H2O + HX
 
trong đó X có thể bao gồm <chem>OH-</chem>, <chem>F,-</chem> Cl,<chem>Cl-</chem> ,<chem>Br-</chem>,... và các quặng khác chứa Fe2<chem>Fe^2+</chem>,Mg2<chem>Mg^2+</chem>,...
 
Dung dịch axit phosphoric ban đầu có thể chứa 23-33% <chem>P2O5</chem> (32-46% H3PO4), nhưng có thể được tập trung bởi sự bay hơi nước để sản xuất axit commercial- hoặc thương cấp phosphoric, trong đó có khoảng 54-62% <chem>P2O5</chem> (75 -85% <chem>H3PO4</chem>). Bốc hơi hơn nữa sản lượng nước axit superphosphoric với nồng độ trên 70% <chem>P2O5</chem> (tương ứng với gần 100% <chem>H3PO4</chem>, tuy nhiên, các [[axit pyrophosphoric]] và polyphosphoric sẽ bắt đầu hình thành, làm cho các [[chất lỏng]][[độ nhớt]] cao) [9] [10].
 
Phân huỷ quặng photphat bằng axit sulfuric sản phẩm phụ canxi sunfat không tan (thạch cao), được lọc và loại bỏ như bùn cặn. Axit ướt quá trình có thể được tinh chế thêm bằng cách loại bỏ [[flo]] để sản xuất axit phosphoric dùng trong sản xuất phân bón, hoặc bằng cách chiết xuất dung môi và loại bỏ [[asen]] để sản xuất axit phosphoric thực phẩm. Tuy nhiên điều chế bằng phương pháp này thu được axit phosphoric không tinh khiết, có chất lượng thấp.
 
Quá trình nitrophosphate là tương tự như quá trình ướt trừ nó sử dụng [[axit nitric]] ở vị trí của axit sulfuric. Lợi thế cho phương pháp này là các sản phẩm đi kèm là [[canxi nitrat]] cũng là một loại [[phân bón]] cây trồng. Phương pháp này ít được sử dụng.
 
====Phương pháp nhiệt====
Axit phosphoric tinh khiết thu được bằng cách đốt [[Phốtpho|phospho]] nguyên tố để tạo [[Phốtpho pentaôxít|phospho pentoxitpentaoxit]], sau đó được hòa tan trong axit phosphoric loãng. Phương pháp này tạo ra một axit phosphoric rất tinh khiết, vì hầu hết các tạp chất có trong đá đã được loại bỏ khi đốt phốt phophospho trong lò điện. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng quan trọng như dược phẩm, thực phẩm cẩn có phân đoạn xử lý bổ sung để loại bỏ các hợp chất asen.
 
Phospho nguyên tố được sản xuất bởi một lò điện. Ở nhiệt độ cao, một hỗn hợp của quặng phốt phát[[phosphat]], [[Silicat|silica]]<nowiki/>t và vật liệu [[cacbon]] ([[than cốc]], [[than đá]] vv...) sản xuất [[Canxi silicat|calcium silicate]], khí phốt pho và [[Cacbon monoxit|carbon monoxide]]. Khí <chem>P </chem><chem>CO </chem>từ phản ứng này được làm lạnh dưới nước để tách phospho rắn và bụi. Ngoài ra, khí <chem>P </chem><chem>CO </chem>có thể được đốt cháy với không khí để tạo phospho pentoxit và [[Cacbon điôxít|carbon dioxide]]. Khí sau khi được làm nguội sơ bộ được đưa tới hidrat hoá tạo thành acid phosphoric.
 
== Axit phosphoric trên thị trường ==
Dung dịch đậm đặc của axit phosphoric thường bán trên thị trường có nồng độ 85%.
 
Axit phosphoric là bán thành phẩm trong quá trình sản xuất [[phân bón]], [[dược phẩm]], [[thức ăn gia súc]]; làm [[chất xúc tác]] trong tổng hợp hữu cơ, chất tẩm gỗ chống cháy, chất chống [[ăn mòn]] [[kim loại]] sản xuất [[thuốc trừ sâu]], điều chế [[Phân vô cơ#Ph%C3%A2n l%C3%A2n|phân lân]]
 
==Tham khảo==