kyselina Fosforečná Chemické Vlastnosti,Použití,Výroby

Popis

kyseliny Fosforečné byl připraven poprvé Robert Boyle v roce 1694 rozpuštěním fosforečného ve vodě. Kyselina fosforečná je pravděpodobně nejdůležitější sloučeninou fosforu. Je to druhý největší anorganické chemické objemu, po kyselině sírové, na trh ve Spojených Státech.
jednou z nejdůležitějších aplikací kyseliny fosforečné je výroba fosfátových solí pro hnojiva., Takové fosfáty hnojiva zahrnují sodík, vápník, amonium a fosforečnany draselné. Další aplikace jsou v kovové moření a povrchová úprava pro odstranění oxidů kovů z kovových povrchů; elektrolytické hliníku; jako pojivo v různých žáruvzdorných výrobků, jako jsou oxid hlinitý a oxid hořečnatý; jako katalyzátor na výrobu nylonu a benzínu; jako dehydratační činidlo; v ohnivzdorné dřeva a tkaniny; v litografické rytiny; v barvení textilu; zubní cement; v koagulační latexu; v čištění peroxid vodíku; a jako laboratorní činidla., Zředěné roztoky kyseliny fosforečné se používají jako přísady do sycených nápojů pro příjemnou kyselou chuť. Také zředěná kyselina se používá při rafinaci cukru; jako živina; a jako pufrovací činidlo při přípravě džemu, želé a antibiotik. Komerční kyselina fosforečná má pevnost 85% (w/w).

chemické vlastnosti

kyselina fosforečná je bezbarvá, bez zápachu, krystalická pevná látka nebo hustá sirupovitá kapalina. Fyzický stav je závislý na síle a teplotě.
koncentrovaná kyselina fosforečná se vyskytuje jako bezbarvá, bez zápachu, sirupovitá kapalina. Má příjemnou kyselou chuť, když je vhodně zředěn.,
čistá kyselina fosforečná, nazývaná také kyselina ortofosforečná, je čirá, bezbarvá minerální kyselina se střední pevností. Obvykle se prodává jako vodný roztok 75-85% , ve kterém existuje jako čirá, viskózní kapalina.

kyselina fosforečná potravinářská se používá k okyselování potravin a nápojů. Poskytuje pikantní nebo kyselou chuť a jako sériově vyráběná chemikálie je k dispozici levně a ve velkém množství. Kyselina fosforečná, používaná v mnoha nealkoholických nápojích, byla v epidemiologických studiích spojena s nižší hustotou kostí., Stručně řečeno, kyselina fosforečná je silná kyselina a běžná průmyslová chemikálie používaná při výrobě široké škály výrobků, zejména porcelánových a kovových čisticích prostředků, detergentů a hnojiv. Používá se také jako potravinářská přídatná látka a je hlavní složkou mnoha nealkoholických nápojů. Nízké koncentrace fosfátů se nacházejí v pitné vodě, do které se v některých oblastech přidává, aby se snížila rozpustnost olova.

Fyzikální vlastnosti

Chemici viz orthofosforečné jako phosphoricacid, což je IUPAC název pro tuto sloučeninu., Theprefix „Orto“ se používá k odlišení kyseliny od ostatníchfosforečné kyseliny, které se obecně nazývají polyfosforečnykyseliny. Kyselina ortofosforečná je netoxická, spíšeslabá kyselina triprotová. Když je čistý, je to pevná látka v STP.Kyselina ortofosforečná je velmi polární molekula, kterádělá ji vysoce rozpustnou ve vodě. Stav valence kyseliny fosforečné a jiných fosforečnanůkyseliny je ＋5. Triprotic znamená,že ortofosforečnankyselá molekula může disociovat až třikrát, pokaždé produkovat kation vodíku, H+.,

výskyt

kyselina fosforečná je přirozenou složkou mnoha druhů ovoce a jejich šťáv.

historie

kyselina fosforečná byla produkována, ale nebyla identifikována alchymisty ve starověku. Odvozuje svůj název od prvku fosfor, který byl objeven v roce 1669 Henning Brand (1630 1710).Scheele následně izoloval fosfor z kostního popela a produkoval kyselinu fosforečnou reakcí fosforu a kyseliny dusičné. Scheeleho metoda nahradila kost jako hlavní zdroj fosforu spíše než moč.,
John Bennett Lawes (1814 1900) patentoval v roce 1841 proces výroby superfosfátu z kostí a později rozšířil svůj proces na fosfáty získané z horniny. Superfosfáty jsou vyrobeny úpravou Ca3(PO4)2 s kyselinou sírovou, aby se více rozpustné calcium hydrogen fosfáty: Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4. V této reakci Ca(H2PO4)2 dihydrogenfosforečnan vápenatý, který se také nazývá superfosfát. Hydrogenfosforečnany vápenaté (superfosfáty) jsou rozpustnější ve vodě, a proto jsou pro rostliny snadněji dostupné.,

používá

kyselina fosforečná je na druhém místě za kyselinou sírovou jako průmyslovou kyselinou a důsledně se řadí mezi 10 nejlepších chemických látek používaných na celém světě.Státy, ale používá se v řadě dalších aplikací. Fosfátybyly používány jako stavitelé a změkčovadla vody. Stavitel je látka přidaná do mýdel nebo detergentůzvýšit jejich čistící sílu.
kyselina Fosforečná se používá jako meziprodukt při výrobě krmných doplňků,chemikálie pro čištění vody, kovu, povrchové úpravy, leptání agent, a osobní péče produkty.? jako zubní pasta., Používá se jako katalyzátor v ropném a polymerním průmyslu. Phosphoricacid se používá v potravinách jako konzervant, kyselinotvorné látky a látky zvýrazňující chuť; okyseluje carbonateddrinks, jako jsou Coca Cola a Pepsi, což jim dává štiplavou chuť. Kyselina fosforečná se používá jako odstraňovač a čistič kovů. Námořní želé je přibližně 25% kyseliny fosforečné. Jiné použitípro kyselinu fosforečnou patří kontrola neprůhlednosti ve výrobě skla, barvení Textilu, pryžová latexcoagulation a zubní cementy.,

Použití

kyselina Fosforečná (H3PO4) je nejdůležitější oxokyselinou fosforu a jeho hlavní využití je při výrobě hnojiv.
v lidském těle je fosfát hlavní sloučeninou obsahující fosfor. Fosfát je anorganická sloučenina a je solí kyseliny fosforečné. Může vytvářet organické estery s různými sloučeninami a ty jsou důležité v mnoha biochemických procesech. Fosfát má empirický vzorec PO43-. Jedná se o čtyřstěnnou molekulu, kde je centrální atom fosforu obklopen čtyřmi atomy kyslíku.,
V biologických systémech, fosfát se často nachází buď jako volný ion (anorganického fosfátu), nebo jako ester po reakci s organickými sloučeninami (často označované jako organické fosfáty). Anorganický fosfát (většinou označený jako Pi) je směs HPO42 – a H2PO4 – při fyziologickém pH.

Použití

Při výrobě superfosfáty pro hnojiva, další fosfátové soli, polyfosfáty, detergenty. Kyselý katalyzátor při výrobě ethylenu, čištění peroxidu vodíku. Jako acidulant a chuť, synergický antioxidant a sekvestrant v potravinách. Farmakeutická pomoc (rozpouštědlo)., V zubní cementy; proces gravírování; odolnost proti korozi kovů před lakováním; koagulační latexu; jako analytická činidla.

Použití

Kyseliny Fosforečné je kyselinotvorné látky, která je anorganická kyselina, vzniká spalováním fosforu v nadbytku vzduchu, produkující oxid fosforečný, který je rozpuštěn ve vodě za vzniku kyseliny fosforečné o různých koncentracích. je to silná kyselina, která je rozpustná ve vodě. kyselé soli se nazývají fosfáty. používá se jako aromatická kyselina v nápojích z cola a kořenového piva, aby byla zajištěna žádoucí kyselost a kyselost., používá se jako synergický antioxidant v rostlinných zkratek. při výrobě kvasinek se používá k udržení kyselého ph a poskytnutí zdroje fosforu. funguje také jako acidulant v sýru. nazývá se také kyselina ortofosforečná.

definice

ChEBI: oxoacid fosforu, který se skládá z jedné oxo a tří hydroxy skupin, se kovalentně připojil k centrálnímu atomu fosforu.

přípravek

kyselina fosforečná s nízkou čistotou pro použití v hnojivech se vyrábí z fosfátových hornin trávením koncentrovanou kyselinou sírovou., Apatit typy, primárně se skládá z vápníku a fosforu fosfátové horniny, se používají: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 + 6H2O → 2H3PO4 + 3(CaSO4•2H2O)
nerozpustný síran vápenatý suspenze se zfiltruje. Kyselina z tohoto mokrého procesu je nečistá, ale může být čištěna různými metodami. Kroky čištění zahrnují srážení, extrakci rozpouštědla, krystalizaci a techniky výměny iontů.
kyselina fosforečná může být také vyrobena mnoha různými metodami. Rozpouštění oxidu fosforečného ve vodě a varu přináší kyselinu fosforečnou., Čistá kyselina fosforečná může být získán spalováním fosforu ve směsi vzduchu a páry:

P4 (l) + 5O2 (g) →P4O10 (s)
P4O10 (s) + H2O (g) → 4H3PO4 (l)
kyselina také může být připraven topení violet fosforu s 33% kyselinou dusičnou:
4P + 10HNO3 + H2O → 4H3PO4 + 5NO + 5NO2
nebo zahříváním červeného fosforu s kyselinou dusičnou (1:1)., Celková rovnice je:
P + 3HNO3 → H3PO4 + NO + 2NO2

Výrobní Metody

většina kyseliny fosforečné je vyroben trávení phosphaterock (především fosforečnan vápenatý), kyselina sírová; thephosphoric kyselina je pak oddělen od kalů filtrací. Čištění je dosaženo chemickým srážením, extrakcí rozpouštědlem,krystalizací nebo výměnou iontů.

výrobní metody

hlavními zdroji H3PO4 jsou tradičně minerální ložiska fosfátové horniny., Těžební operace jsou rozsáhlé v řadě míst, včetně Spojených států (Florida), středomořské oblasti a Ruska. Hlavní složkou většiny fosfátových hornin je fluorapatit, 3ca3 (PO4)2·CaF2. Dodávka vysoce kvalitních fosfátů, surovina volby pro výrobu vysoce čisté kyseliny fosforečné mokrým procesem, v některých oblastech rychle klesá.
pro výrobu kyseliny fosforečné z fosfátové horniny se používají dvě hlavní metody., Mokrý proces zahrnuje reakci fosfátové horniny s kyselinou sírovou za vzniku kyseliny fosforečné a nerozpustných síranů vápenatých. Mnoho nečistot přítomných ve fosfátové hornině je také solubilizováno a uchováváno v takto produkované kyselině. I když nemají žádnou vážnou nevýhodu, pokud má být kyselina použita pro výrobu hnojiv, jejich přítomnost činí produkt nevhodným pro přípravu fosfátových chemikálií.,
v jiné metodě je proces pece, fosfátová hornina kombinována s koksem a křemičitým a snížena při vysoké teplotě v elektrické peci, následovaná kondenzací elementárního fosforu. Kyselina fosforečná se vyrábí spálením elementárního fosforu vzduchem a absorbováním P2O5 ve vodě. Kyselina produkovaná touto metodou má vysokou čistotu a je vhodná pro téměř všechna použití s malým nebo žádným dalším ošetřením.

obchodní značka

Farmakeutická pomůcka (rozpouštědlo).

obecný popis

čirá bezbarvá kapalina nebo průhledná krystalická pevná látka. Čistá pevná látka se roztaví ve 42.,35°C a má hustotu 1,834 g / cm3. Kapalina je obvykle 85% vodný roztok. Dodáváno jako pevná látka i kapalina. Korozivní pro kovy a tkáně. Používá se při výrobě hnojiv a detergentů a při zpracování potravin.

Air & vodní reakce

rozpustné ve vodě s malým uvolňováním tepla.

profil reaktivity

kyselina fosforečná reaguje exotermicky se zásadami. Může reagovat s aktivními kovy, včetně takových konstrukčních kovů, jako je hliník a železo, k uvolnění vodíku, hořlavého plynu. Může iniciovat polymeraci určitých tříd organických sloučenin., Reaguje s kyanidovými sloučeninami a uvolňuje plynný kyanovodík. Může vytvářet hořlavé a/nebo toxické plyny v kontaktu s dithiokarbamáty, isokyanáty, merkaptany, nitridy, nitrily, sulfidy a silnými redukčními činidly. Vytváří výbušnou směs s nitromethanem. Prudce reaguje s tetrahydroborátem sodným. V přítomnosti chloridů může korodovat nerezovou ocel za vzniku výbušného plynného vodíku. Vydává toxické a dráždivé výpary oxidů fosforu při zahřátí na rozklad .,

zdravotní riziko

kyselina fosforečná je méně žíravá a nebezpečná než koncentrovaná sírová nebo dusnatá. Jeho koncentrované roztoky jsou dráždivé. na kůži a sliznicích. Thevapors (výpary P2O5) mohou způsobit podrážděníkrk a kašel, ale mohou být tolerovány ve 3.Akutní orální toxicita u potkanů je hlášenabýt nízká, hodnota LD50 je 1530 mg / kg (NIOSH 1986).

nebezpečí požáru

nehořlavá látka sama o sobě nehoří, ale může se při zahřívání rozkládat za vzniku korozivních a/nebo toxických výparů., Některé z nich jsou oxidační činidla a může zapálit hořlaviny (dřevo, papír, olej, oblečení, atd.). Při kontaktu s kovy se může vyvinout hořlavý vodíkový plyn. Kontejnery mohou při zahřátí explodovat.

zemědělské použití

kyselina fosforečná (H3PO4), známá také jako ortofosforečnankyselina, je nejvýznamnějším zdrojemfosfátových hnojiv. Hnojiva na bázi kyseliny fosforečnézejména zahrnují fosforečnan amonný, diammoniumfosfát a monoammonium fosfát.
kyselina Fosforečná je rozplývavé a komerčně nejdůležitějšími deriváty fosforu, což představuje forover 90% z fosfátové horniny vytěžené., Na whiterhombic solid je vysoce rozpustný ve vodě a ethanolu, a koncentrovaný vodný roztok je obecně pro použití.
kyselina fosforečná se používá v několika průmyslových odvětvích jinénež průmysl hnojiv. Většina elementárního fosforu jekonvertována na kyselinu fosforečnou pro použití bez hnojiv.Existují dva základní procesy pro produkcikyselina fosforečná.
kyselina Metafosforečná se získává zahřátímkyselina fosforečná, dokud se neobjeví husté bílé výpary.Výrobek je vysoce deliquescentní a sklovitý vzhled. Jeho soli jsou známé jako metafosfáty.,Kyselina ortofosforečná je nejčastější a používájako důležitá fosfátová složka v komerčníchhnojiva.

farmaceutické aplikace

kyselina fosforečná je široce používána jako okyselující činidlo v různýchfarmaceutických formulacích. To se používá ve farmaceutických produktů část vyrovnávací paměti systému, když v kombinaci s fosfáty saltsuch jako fosforečnanu sodného, dihydrogenfosforečnanu nebo hydrogenfosforečnanu. To je také širocepoužívané v potravinářských přípravcích jako acidulant, chuť a synergickéantioxidant (0,001–0,005%) a sekvestrant.,
terapeuticky byla zředěná kyselina fosforečná použita dobředilutedin přípravky používané při léčbě nevolnosti avomitace. Kyselina fosforečná 35% gel byl také použit k leptánízubní sklovinu a ke zvýšení dodávky léků přes nehty.
) Nanosizovaný prášek hydroxyapatitu byl vyroben kombinací kyseliny fosforečné s vaječnými skořápkami.

průmyslové použití

jako čisticí prostředek pro kovy vytváří kyselina fosforečná lehký lept na ocel, hliník nebo zinek, což napomáhá adhezi barev. Deoxidin je čisticí prostředek na kyselinu fosforečnou pro kovy., Nielen D je kyselina fosforečná s inhibitorem rzi, používaným jako nehuminující mořicí kyselina pro ocel. Albrite je k dispozici v koncentracích 75, 80 a 85% v potravinářských a elektronických třídách, a to jak ve specifikacích s vysokou čistotou. DAB a Phosbrite se nazývají světlé stupně Dip, pro čištění aplikací. Anhydrid fosforečný nebo oxid fosforečný, P2O5, je bílý prášek rozpustný ve vodě používaný jako dehydratační činidlo a také jako opalizátor skla. Používá se také jako katalyzátor v asfaltových nátěrech, aby se zabránilo změkčení při zvýšených teplotách a křehkosti při nízkých teplotách.,

bezpečnostní profil

lidský jed požitím. Mírně toxický při kontaktu s kůží. Žíravý dráždivý pro oči, kůži a sliznice a systémový dráždivý účinek inhalací. Společný kontaminant vzduchu. Silná kyselina. Směsi s nitromethanem jsou výbušné. Reaguje s chloridy + nerezovou ocelí za vzniku výbušného plynného vodíku. Potenciálně násilná reakce se solum tetrahydroborátem. Nebezpečné; při zahřátí na rozklad vydává toxické výpary neštovic

bezpečnost

v koncentrované formě je kyselina fosforečná extrémně korozivnía škodlivá kyselina., Při použití ve farmaceutických formulacích je však obvykle velmi zředěný a obecně se považuje za v podstatě netoxický a neiritantní materiál.
nejnižší smrtelná perorální dávka koncentrované kyseliny fosforečné inhumans je hlášena na 1286 mL / kg.
(králík, kožní): 2.74 g/kg
(potkan, orálně): 1.53 g/kg

Chemické Syntézy

elementární fosfor je spáleno k výrobě oxidem fosforečným (P2O5), který je pak hydratovaná. Teplo je pakodstraněno a kyselina fosforečná (H3PO4) se shromažďuje jako jemná mlha., Dalším důležitým zdrojem kyseliny fosforečné je z fosfateroku ošetřením kyselinou sírovou; jedná se o tzv. Syntéza čisté kyseliny fosforečné zahrnuje několikkroky včetně časově náročného, drahého kroku, sublimace bílého fosforu.

Potenciální Expozice

kyselina Fosforečná se používá při výrobě hnojiva, fosfátové soli, polyfosfáty, detergenty, aktivní uhlí; zvířecí krmiva; keramika, zubní cement; léčiva, nealkoholické nápoje; želatina, inhibitory rzi; vosk a latex., Expozice může také dojít během elektrolytické leštění, rytí, photoengraving, lithographing, čištění kovů; rafinace cukru; a vody-léčení.

Karcinogenita

kyselina fosforečná nebyla v bakteriálních testech mutagenní.

ukládání

Při skladování při nízké teplotě, kyselina fosforečná může ztuhnout,které tvoří hmotu bezbarvé krystaly, obsahující hemihydrát,který se taví při teplotě 28°C. kyselina Fosforečná by měly být uloženy v airtightcontainer v chladném, suchém místě. Mohou být použity nádoby z nerezové oceli.,

doprava

UN1805 roztok kyseliny fosforečné, třída nebezpečnosti: 8; štítky: 8-korozivní materiál. Un3543 kyselina fosforečná pevná látka, třída nebezpečnosti: 8; štítky: 8-korozivní materiál.

Inkompatibility

kyselina fosforečná je silná kyselina a reaguje s alkalickými látkami.Směsi s nitromethanem jsou výbušné.

Likvidace Odpadů

Přidat pomalu do roztoku sody a hašeného vápna za stálého míchání, pak spláchnout do kanalizace s velkými objemy vody.

regulační Status

GRAS uveden. Přijato jako potravinářská přídatná látka v Evropě., Zahrnuto v databázi neaktivních složek FDA (infuze, injekce, oralsolutions, topické krémy, pleťové vody, masti a roztoky avaginální přípravky). Zahrnuty do neparenterálních a parenterálníchléky licencované ve Velké Británii. Zahrnuto v kanadském Seznamupřijatelné neléčivé složky.