fosforsyre Kemiske Egenskaber,Anvendelser,Produktion
Beskrivelse
fosforsyre blev udarbejdet første af Robert Boyle i 1694 ved at opløse fosfor swimmingpoolen i vand. Fosforsyre er sandsynligvis den vigtigste forbindelse af fosfor. Det er det næststørste uorganiske kemikalie efter volumen efter svovlsyre, der markedsføres i USA.
Den vigtigste anvendelse af fosforsyre fremstiller fosfatsalte til gødning., Sådanne gødningsfosfater omfatter natrium -, calcium -, ammonium-og kaliumphosphater. Andre programmer er i metal bejdsning og overflade behandling til fjernelse af metal oxider fra overflader af metal; electropolishing af aluminium; som en bonding agent i forskellige ildfaste produkter, såsom aluminium og magnesium, som en katalysator i at gøre nylon og benzin; som en carboxylsyredelen; i brandsikring træ og tekstiler; i litografiske gravering; i tekstil farvning; i dental cement; i koagulations-gummi latex; i rensende hydrogen peroxid, og som laboratoriereagens., Fortyndede opløsninger af fosforsyre anvendes som tilsætningsstoffer til kulsyreholdige drikkevarer til en behagelig sur smag. Fortyndet syre bruges også til raffinering af sukker; som næringsstof; og som et buffermiddel til fremstilling af marmelade, gel.og antibiotika. Den kommercielle phosphorsyre er 85% (w/.) i styrke.
kemiske egenskaber
phosphorsyre er et farveløst, lugtfrit, krystallinsk fast stof eller en tyk sirupagtig væske. Fysisk tilstand er styrke og temperatur afhængig.
koncentreret fosforsyre forekommer som en farveløs, lugtfri, sirupagtig væske. Det har en behagelig syre smag, når det er passende fortyndet.,
ren fosforsyre, også kaldet orthophosphorsyre, er en klar, farveløs mineralsyre med moderat styrke. Det markedsføres normalt som en vandig opløsning på 75-85%, hvori den findes som en klar, viskøs væske.
fosforsyre af fødevarekvalitet bruges til at syrne fødevarer og drikkevarer. Det giver en tangy eller sur smag og er et masseproduceret kemikalie tilgængeligt billigt og i store mængder. Fosforsyre, der anvendes i mange læskedrikke, har været forbundet med lavere knogletæthed i epidemiologiske undersøgelser., Kort sagt er fosforsyre et stærkt syre og almindeligt industrikemikalie, der anvendes til fremstilling af en lang række produkter, især porcelæn og metalrensemidler, rengøringsmidler og gødninger. Det bruges også som et fødevaretilsætningsstof og er en vigtig bestanddel af mange læskedrikke. Lave fosfatkoncentrationer findes i drikkevand, hvortil det tilsættes i nogle områder for at reducere blyopløseligheden.
fysiske egenskaber
kemikere refererer til orthophosphorsyre som phosphorsyre, som er IUPAC-navnet for denne forbindelse., Theprefi.” ortho ” bruges til at skelne syren fra andrefosforsyrer, der generelt kaldes polyphosphorsyrer. Orthophosphorsyre er en ikke-toksisk, snareresvag triprotinsyre. Når det er rent, er det et solidt ved STP.Orthophosphorsyre er et meget polært molekyle, somgør det meget opløseligt i vand. Valenstilstanden afphosphor i orthophosphorsyre og andre fosforsyrer er ＋5. Triprotisk betyder, at orthophosphorsyremolekylet kan dissociere op til tre gange,hvilket producerer en hydrogenkation, H+, hver gang.,
forekomst
fosforsyre er en naturlig bestanddel af mange frugter og deres saft.
historie
phosphorsyre blev produceret, men ikke identificeret af alkymister i oldtiden. Det stammer fra elementet fosfor, som blev opdaget i 1669 af Henning Brand (1630 1710).Scheele isolerede efterfølgende fosfor fra knogleaske og producerede fosforsyre ved omsætning af fosfor og salpetersyre. Scheeles metode erstattede knogle som den vigtigste kilde til fosfor snarere end urin.,
John Bennett La .es (1814 1900) patenterede en proces i 1841 med fremstilling af superphosphat fra knogler og udvidede senere sin proces til fosfater opnået fra sten. Superphosphater fremstilles ved at behandle Ca3(PO4)2 med svovlsyre for at gøre mere opløselige calciumhydrogenphosphater: Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 Ca(H2PO4) 2 + 2CaSO4. I denne reaktion er Ca (H2PO4)2 monobasisk calciumphosphat, som også kaldes superphosphat. Calciumhydrogenphosphater (superphosphater) er mere vandopløselige og derfor lettere tilgængelige for planter.,
bruger
phosphorsyre er kun overgået svovlsyre som en industriel syre og konsekvent ranksin top 10 kemikalier, der anvendes globalt.Stater, men det bruges i en række andre applikationer. Fosfaterblev brugt som bygherrer og vandblødgøringsmidler. En bygherre er et stof tilsat sæber eller vaskemidlerfor at øge deres rensekraft.
fosforsyre anvendes som mellemprodukt i produktionen af fodertilskud,vandbehandlingskemikalier, metaloverfladebehandlinger, ætsemiddel og personlig plejeproduktersom tandpasta., Det bruges som katalysator i olie-og polymerindustrien. Phosphoricacid bruges i fødevarer som konserveringsmiddel, et syrningsmiddel og smagsforstærker; det syrner kulsyreholdige drikkevarer som Coca Cola og Pepsi, hvilket giver dem en tangy smag. Fosforsyre bruges som arustfjerner og metalrenser. Naval Jelly er cirka 25% fosforsyre. Andre anvendelser for fosforsyre omfatter opacitet kontrol i glas produktion, tekstil farvning, gummi late .koagulation, og dental cement.,
anvendelser
phosphorsyre (H3PO4) er det vigtigste o .oacid af fosfor, og dets vigtigste anvendelse er til fremstilling af gødning.
i den menneskelige krop er fosfat den vigtigste fosforholdige forbindelse. Fosfat er en uorganisk forbindelse og er saltet af fosforsyre. Det kan danne organiske estere med en række forbindelser, og disse er vigtige i mange biokemiske processer. Fosfat har den empiriske formel PO43 -. Det er et tetrahedralt molekyle, hvor det centrale fosforatom er omgivet af fire o .ygenatomer.,
i biologiske systemer findes fosfat ofte enten som den frie ion (uorganisk fosfat) eller som en ester efter reaktion med organiske forbindelser (ofte benævnt organiske fosfater). Uorganisk fosfat (oftest betegnet som Pi) er en blanding af HPO42 – og H2PO4 – ved fysiologisk pH.
Bruger
I fremstilling af superphosphates for gødning, andre fosfat salte, polyphosphater, vaske-og rengøringsmidler. Syrekatalysator til fremstilling af ethylen, rensning af hydrogenpero .id. Som syrningsmiddel og smag, synergistisk antio .idant og sekvestrant i fødevarer. Farmaceutisk hjælpemiddel (opløsningsmiddel)., I dental cement; proces gravering; rustisolering af metaller før maling; koagulerende gummi late.; som analytisk reagens.
anvendelser
fosforsyre er et syrningsmiddel, der er en uorganisk syre produceret ved forbrænding af fosfor i et overskud af luft, der producerer fosforpento .id, der opløses i vand til dannelse af orthophosphorsyre med forskellige koncentrationer. det er en stærk syre, som er opløselig i vand. syresalte betegnes fosfater. det bruges som en aromastof syre i cola og root øl drikkevarer til at give ønskelig surhed og surhed., det anvendes som en synergistisk antio .idant i vegetabilske afkortninger. ved gærfremstilling bruges den til at opretholde den sure ph og tilvejebringe en kilde til fosfor. det fungerer også som et syrningsmiddel i ost. det kaldes også orthophosphorsyre.
Definition
ChEBI: phosphor oxoacid, at consits af en oxo og tre hydroxy grupper sluttede sig kovalent til en central phosphoratom.
forberedelse
lav renhed teknisk kvalitet phosphorsyre til brug i gødning fremstilles fra fosfatsten ved fordøjelse med koncentreret svovlsyre., Apatittyperne, primært bestående af calciumphosphatphosphatklipper, anvendes: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 + 6H2O.2H3PO4 + 3 (CaSO4•2H2O)
den uopløselige calciumsulfatopslæmning filtreres ud. Syre fra denne våde proces er uren, men kan renses ved forskellige metoder. Oprensning trin involverer udfældning, solventekstraktion, krystallisation, og ionbytning teknikker.
phosphorsyre kan også fremstilles ved mange forskellige metoder. Opløsning af phosphorpento .id i vand og kogning giver fosforsyre., Ren phosphorsyre kan være opnået ved afbrænding af fosfor i en blanding af luft og damp:
P4 (l) + 5O2 (g) →P4O10 (s)
P4O10 (s) + H2O (g) → 4H3PO4 (l)
Den syre, der også kan være fremstillet ved opvarmning af violet fosfor med 33% salpetersyre:
4P + 10HNO3 + H2O → 4H3PO4 + 5NO + 5NO2
eller ved at varme røde fosfor med salpetersyre (1:1)., Den overordnede ligning er:
p + 3HNO3.H3PO4 + NO + 2NO2
produktionsmetoder
størstedelen af fosforsyre fremstilles ved at fordøje phosphaterock (i det væsentlige tricalciumphosphat) med svovlsyre; denphosphorsyre adskilles derefter ved opslæmningsfiltrering. Rensning opnås ved kemisk udfældning, solventekstraktion,krystallisation eller ionbytning.
produktionsmetoder
de vigtigste kilder til H3PO4 har traditionelt været mineralforekomster af fosfatrock., Minedrift er omfattende i en række steder, herunder Usa (Florida), Middelhavsområdet, og Rusland, blandt andre. Den vigtigste bestanddel af de fleste fosfatsten er fluorapatit, 3Ca3(PO4)2·CaF2. Forsyningen af fosfater af høj kvalitet, det valgte råmateriale til fremstilling af phosphorsyre med høj renhed ved den våde proces, falder hurtigt i nogle områder.
to vigtige metoder anvendes til fremstilling af phosphorsyre fra phosphatrock., Den våde proces involverer reaktionen af fosfatrock med svovlsyre for at producere fosforsyre og uopløselige calciumsulfater. Mange af de urenheder, der er til stede i fosfatrocken, opløses også og tilbageholdes i den således producerede syre. Selv om de ikke har nogen alvorlig ulempe, når syren skal anvendes til gødningsfremstilling, gør deres tilstedeværelse produktet uegnet til fremstilling af fosfatkemikalier.,
I den anden metode, ovnen proces, råfosfat er kombineret med cola og silica og reduceres ved høj temperatur i en elektrisk ovn, efterfulgt af kondensering af grundstoffet fosfor. Fosforsyre produceres ved at brænde det elementære fosfor med luft og absorbere P2O5 i vand. Syren produceret ved denne metode er af høj renhed og egnet til næsten alle anvendelser med ringe eller ingen yderligere behandling.
mærke
farmaceutisk hjælpemiddel (opløsningsmiddel).
generel beskrivelse
en klar farveløs væske eller gennemsigtigt krystallinsk fast stof. Det rene faste stof smelter ved 42.,35 C C og har en densitet på 1,834 g / cm3. Væske er sædvanligvis en 85% vandig opløsning. Leveres som både fast og flydende. Ætsende for metaller og væv. Bruges til fremstilling af gødning og rengøringsmidler og til fødevareforarbejdning.
luft & Vandreaktioner
opløseligt i vand med lille varmeudslip.
Reaktivitetsprofil
phosphorsyre reagerer eksotermisk med baser. Kan reagere med aktive metaller, herunder sådanne strukturelle metaller som aluminium og jern, at frigive hydrogen, en brandfarlig gas. Kan initiere polymerisationen af visse klasser af organiske forbindelser., Reagerer med cyanidforbindelser for at frigive gasformigt hydrogencyanid. Kan generere brandfarlige og / eller giftige gasser i kontakt med dithiocarbamater, isocyanater, mercaptaner, nitrider, nitriler, sulfider og stærke reduktionsmidler. Danner eksplosiv blanding med nitromethan. Reagerer voldsomt med natriumtetrahydroborat. I nærvær af chlorider kan korrodere rustfrit stål til dannelse af eksplosiv hydrogengas. Udsender giftige og irriterende dampe af O .ider af fosfor, når de opvarmes til nedbrydning .,
sundhedsfare
fosforsyre er mindre ætsende og farlig end koncentreret svovlsyre eller salpetersyre. Dens koncentrerede opløsninger er irriterendetil huden og slimhinderne. Dampene (P2O5 dampe) kan forårsage irritation i halsen og hoste, men kan tolereres ved 3.Den akutte orale toksicitet hos rotter er rapporteret at være lav, idet LD50-værdien er 1530 mg / kg(NIOSH 1986).
brandfare
ikke-brændbart, selve stoffet brænder ikke, men kan nedbrydes ved opvarmning for at frembringe ætsende og / eller giftige dampe., Nogle er O .idationsmidler og kan antænde brændbare stoffer (træ, papir, olie, tøj osv.). Kontakt med metaller kan udvikle brandfarlig brintgas. Beholdere kan eksplodere, når de opvarmes.
Landbrugsanvendelse
phosphorsyre (H3PO4), også kendt som orthophosphorsyre, er den mest betydningsfulde kilde tilphosphatgødning. Fosforsyrebaserede gødningeromfatter hovedsageligt ammoniumphosphat, diammoniumphosphat og monoammoniumphosphat.
phosphorsyre er henflydende og kommercielt det mest vigtige derivat af fosfor, der tegner sig for over 90% af den fosfatrock, der udvindes., Det hvidhombiske faststof er meget opløseligt i vand og ethanol, Ogden koncentrerede vandige opløsning er generelt tilgængelig til brug.
fosforsyre anvendes i flere andre industrier end gødningsindustrien. De fleste elementært fosfor erkonverteret til fosforsyre til ikke-gødningsbrug.Der er to grundlæggende processer til produktion affosforsyre.
Metafosforsyre opnås ved opvarmningphosphorsyre, indtil tætte hvide dampe begynder at forekomme.Produktet er meget Deli .uescent og glasagtig uanvendelighed. Dets salte er kendt som metafosfater.,Orthophosphorsyre er den mest almindelige og anvendessom en vigtig fosfatingrediens i kommercielgødning.
farmaceutiske anvendelser
phosphorsyre anvendes i vid udstrækning som et forsuringsmiddel i en række forskellige farmaceutiske formuleringer. Det anvendes i farmaceutiske produktersom en del af et buffersystem, når det kombineres med et fosfatsalt, såsom natriumphosphat, monobasisk eller dibasisk. Det er også widelyused i fødevarer, der som et forsuringsmiddel, smag, og synergisticantioxidant (0.001–0.005%) og kompleksdanner.,
terapeutisk er fortyndet fosforsyre blevet anvendt godtfortyndeti præparater anvendt til behandling af kvalme ogopkastning. Phosphorsyre 35% gel er også blevet brugt til at ætsetand emalje og for at forbedre levering af lægemidler gennem neglen.
)Nanosizeded hydro .yapatit pulver blev fremstillet ved at kombinerefosforsyre med æggeskaller.
industriel anvendelse
som rengøringsmiddel til metaller producerer fosforsyre en let ætsning på stål, aluminium eller .ink, hvilket hjælper med at male vedhæftning. Deo .idin er et fosforsyrerensemiddel til metaller., Nielite D er fosforsyre med en rusthæmmer, der anvendes som en nonfuming pickling syre til stål. Albrite er tilgængelig i 75, 80 og 85% koncentrationer i fødevarer og elektroniske kvaliteter, både høj renhed SPECIFIKATIONER. DAB og Phosbrite kaldes lyse Dip kvaliteter, til rengøring applikationer. Fosforanhydrid eller fosforpento .id, P2O5, er et hvidt, vandopløseligt pulver, der anvendes som et dehydreringsmiddel og også som en opali .er til glas. Det bruges også som katalysator i asfaltbelægninger for at forhindre blødgøring ved forhøjede temperaturer og skørhed ved lave temperaturer.,
sikkerhedsprofil
human gift ved indtagelse. Moderat Giftig ved hudkontakt. Et ætsende irritationsmoment for øjne, hud og slimhinder samt et systemisk irriterende stof ved indånding. Et almindeligt luftforurenende stof. En stærk syre. Blandinger med nitromethan er eksplosive. Reagerer med chlorider + rustfrit stål til dannelse af eksplosiv brintgas. Potentielt voldelig reaktion med solumtetrahydroborat. Farlig; når den opvarmes til nedbrydning, udsender den giftige dampe af Po sikkerhed i den koncentrerede form er fosforsyre en ekstremt korrosivog skadelig syre., Når det anvendes i farmaceutiske formuleringer, er det imidlertid normalt meget fortyndet og betragtes generelt som et i det væsentlige ikke-toksisk og ikke-irriterende materiale.
den laveste dødelige orale dosis af koncentrerede fosforsyrehumaner er rapporteret at være 1286 mL/kg.
(kanin, hud): 2.74 g/kg
(rotte, oral): 1.53 g/kg
Kemisk Syntese
elementært phosphor er brændt for at producere phosphorpentoxid (P2O5), der er så lækker. Derefter fjernes varmen, og fosforsyren (H3PO4) opsamles som en fin tåge., En anden vigtig kilde til fosforsyre er fra phosphaterocks ved behandling med svovlsyre; dette er den såkaldte våde-syre proces. Syntesen af ren fosforsyre involverer fleretrin, herunder et tidskrævende, dyrt trin, sublimering af hvidt fosfor.
potentiel eksponering
phosphorsyre anvendes til fremstilling af gødning, fosfatsalte; polyphosphater, vaskemidler, aktivt kul; dyrefoder; keramik, tandcement; lægemidler, læskedrikke; gelatine, rusthæmmere; voks og gummilate.., Eksponering kan også forekomme under elektropolering, gravering, fotogravering, litografi, metalrensning; sukkerraffinering; og vandbehandling.
carcinogenicitet
phosphorsyre var ikke mutagen i bakterielle assays.
opbevaring
Når det opbevares ved lav temperatur, fosforsyre kan størkne,der udgør en masse af farveløse krystaller, der omfatter hemihydrat,som smelter ved 28°C. fosforsyre skal opbevares i en airtightcontainer på et køligt, tørt sted. Beholdere af rustfrit stål kan anvendes.,
forsendelse
UN1805 Phosphorsyreopløsning, fareklasse: 8; etiketter: 8-ætsende materiale. UN3543 fast fosforsyre, fareklasse: 8; etiketter: 8-ætsende materiale.
uforligeligheder
phosphorsyre er en stærk syre og reagerer med alkaliske stoffer.Blandinger med nitromethan er eksplosive.
bortskaffelse af affald
tilsæt langsomt til opløsning af soda og læsket kalk under omrøring, skyl derefter til kloak med store mængder vand.
regulatorisk Status
Gras opført. Accepteret som fødevaretilsætningsstof i Europa., Inkluderet i theFDA inactive Ingredients Database (infusioner, injektioner, oralsløsninger, topiske cremer, lotioner, salver og opløsninger, andvaginal præparater). Inkluderet i nonparenteral og parenteralmedicin licens i Storbritannien. Inkluderet i den canadiske liste overacceptable ikke-medicinske ingredienser.