Fosforsyre Kjemiske Egenskaper,Bruk,Produksjon

Beskrivelse

Fosforsyre ble utarbeidet første av Robert Boyle i 1694 ved å oppløse fosfor pentoxide i vann. Fosforsyre er trolig den viktigste forbindelsen for fosfor. Det er den nest største uorganiske kjemiske etter volum, etter svovelsyre, som markedsføres i Usa.
Den viktigste anvendelsen av Fosforsyre er produksjon fosfatsalter for gjødsel., Slik gjødsel fosfater inkluderer natrium, kalium, ammonium, og kalium fosfat. Andre programmer er i metall pickling og overflate behandling for fjerning av metall og nitrogenoksider fra overflater av metall; electropolishing av aluminium; som et bindemiddel i ulike ildfaste produkter som alumina og magnesia; som en katalysator i å lage nylon og bensin; som en tørke agent; i brannsikring tre og tekstiler; i offset gravering, i tekstil farging, i dental sement; i coagulating gummi, latex; i rengjørende hydrogen peroxide, og som et laboratorium reagens., Fortynnede løsninger av fosforsyre er brukt som tilsetning til kullsyreholdige drikker for en behagelig sur smak. Også, fortynnet syre er brukt i raffinering av sukker; som et næringsstoff, og som en følge dsr agent i utarbeidelse av syltetøy, gelé, og antibiotika. Den kommersielle fosforsyre er 85% (w/w) i styrke.

Kjemiske Egenskaper

Fosforsyre er en fargeløs, luktfri, krystallinsk fast eller en tykk, seig væske. Fysisk tilstand er styrke og temperaturavhengige.
Konsentrert fosforsyre oppstår som en fargeløs, luktfri, seig væske. Det har en behagelig syre på smak når passende utvannet.,
Ren phosphoric acid, også kalt orthophosphoric syre, er en klar, fargeløs, mineral syre med moderat styrke. Det er normalt markedsføres som en vandig løsning av 75-85% der det eksisterer en klar, tyktflytende væske.

Mat-grade fosforsyre er brukt til å forsure mat og drikke. Det gir en frisk eller sur smak, og blir en masse-produsert kjemiske, er tilgjengelige billig og i store mengder. Fosforsyre, som brukes i mange brus, har vært knyttet til lavere bentetthet i epidemiologiske studier., I korte trekk, fosforsyre er en sterk syre og felles industriell kjemisk stoff som brukes i produksjon av et bredt antall produkter, spesielt porselen og metall rengjøringsmidler, vaskemidler, og kunstgjødsel. Det er også brukt som et tilsetningsstoff, og er en viktig bestanddel av mange brus. Lave konsentrasjoner av fosfat er funnet i vann som det er lagt på noen områder for å redusere føre løselighet.

Fysiske egenskaper

Kjemikere se orthophosphoric syre som phosphoricacid, som er IUPAC navn for denne forbindelsen., Theprefix «ortho» er brukt for å skille mellom syre fra otherphosphoric syrer, som vanligvis kalles polyphosphoricacids. Orthophosphoric syre er en ikke-giftig, ratherweak triprotic syre. Når ren, er det en solid på STP.Orthophosphoric syre er en veldig polare molekyler whichmakes det svært løselig i vann. De valence staten ofphosphorous i orthophosphoric syre og andre phosphoricacids er ＋5. Triprotic betyr at orthophosphoricacid molekyl kan ta avstand opp til tre ganger,og produserer en hydrogen kation, H+, hver gang.,

Forekomsten

Fosforsyre er en naturlig bestanddel av mange frukter og deres juice.

Historie

Fosforsyre ble produsert, men ikke er identifisert av alkymistene i antikken. Det har fått sitt navn fra elementet fosfor, som ble oppdaget i 1669 av Henning Brand (1630 1710).Scheele senere isolert fosfor fra bein aske og produsert fosforsyre ved å reagere fosfor og salpetersyre. Scheele er metoden erstattet bein som den viktigste kilde til fosfor, snarere enn urin.,
John Bennett Lawes (1814 1900) patentert en prosess i 1841 for å gjøre superphosphate fra bein og er senere utvidet sin prosess for å fosfater hentet fra rock. Superphosphates er laget av behandling Ca3(PO4)2 med svovelsyre for å gjøre mer løselig kalsium hydrogen fosfater: Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4. I denne reaksjonen Ca(H2PO4)2 er monobasic kalsium fosfat, som også kalles superphosphate. Kalsium hydrogen fosfater (superphosphates) er mer vannløselig, og derfor lettere tilgjengelig for plantene.,

Bruker

Fosforsyre er andre bare til svovelsyre som en industriell syre og konsekvent ranksin topp 10 kjemikalier som brukes globalt.Stater, men det er brukt i en rekke andre programmer. Phosphateswere brukt som byggherrer og vann myknere. Et builder er et stoff som er lagt til såper eller detergentsto øke sin rensende kraft.
Fosforsyre er brukt som et mellomledd i produksjon av dyrefôr kosttilskudd,vannbehandling, kjemikalier, metall overflate behandlinger, etsing agent, og personlig pleie productssuch som tannkrem., Det er brukt som en katalysator i olje-og polymer industrien. Phosphoricacid er brukt i mat som konserveringsmiddel, en acidulant, og smaksforsterker; det acidifies carbonateddrinks for eksempel Coca Cola og Pepsi, noe som gir dem en frisk smak. Fosforsyre er brukt som arust remover og metall cleaner. Naval Jelly er ca 25% fosforsyre. Andre usesfor fosforsyre inkluderer tetthet kontroll i glass produksjon, tekstil farging, gummi latexcoagulation, og dental sement.,

Bruker

Fosforsyre (H3PO4) er den viktigste oxoacid av fosfor og dens hovedoppgave er i produksjon av kunstgjødsel.
I kroppen, fosfat er den viktigste fosfor-som inneholder sammensatte. Fosfat er et uorganisk stoff og er salt av fosforsyre. Det kan danne organiske estere med en rekke forbindelser og disse er viktige i mange biokjemiske prosesser. Fosfat har empirisk formel PO43-. Det er en tetrahedral molekyl, der det sentrale fosfor atom er omgitt av fire oksygen atomer.,
I biologiske systemer, fosfat er ofte funnet enten som frie ion (uorganisk fosfat) eller som en ester etter reaksjon med organiske forbindelser (ofte referert til som organiske fosfater). Uorganisk fosfat (for det meste betegnet som Pi) er en blanding av HPO42 – og H2PO4 – ved fysiologisk pH.

Bruker

I produksjon av superphosphates for gjødsel, andre fosfatsalter, polyphosphates, vaskemidler. Syre katalysator i å lage etylen, rensende hydrogen peroxide. Som acidulant og smak, synergistisk antioksidant og resiner i mat. Pharmaceutic bistand (løsemiddel)., I dental sement; prosess gravering; rustproofing av metaller før du maler; coagulating gummi, latex; som analytisk reagens.

Bruker

Fosforsyre er en acidulant som er en uorganisk syre som produseres ved forbrenning av fosfor i et overskudd av luften, produsere fosfor pentoxide som er oppløst i vann og danner orthophosphoric syre av varierende konsentrasjoner. det er en sterk syre som er løselig i vann. sure salter som kalles fosfater. den brukes som smakstilsetning syre i cola og rot øl drikker for å gi ønskelig surhet og sourness., det er brukt som en synergistisk antioksidant i vegetabilske forkorte-ings. i gjær produksjon, det er brukt til å opprettholde den sure ph og gi en kilde for fosfor. det fungerer også som en acidulant i ost. det er også betegnet orthophosphoric syre.

Definisjon

ChEBI: En fosfor oxoacid at consits av en oxo og tre hydroxy grupper sluttet seg covalently til en sentral fosfor atom.

Forberedelse

Lav renhet teknisk karakter fosforsyre for bruk i gjødsel er produsert fra fosfat bergarter ved fordøyelse med konsentrert svovelsyre., Den apatite-typer, i hovedsak bestående av kalsium fosfat fosfat bergarter, er brukt: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 + 6H2O → 2H3PO4 + 3(CaSO4•2H2O)
uløselig kalsium sulfat slurry er filtrert ut. Syre fra denne våte prosessen er urent, men kan bli renset av ulike metoder. Rensing fremgangsmåten innebærer nedbør, solvent extraction, krystallisering, og ionebytting teknikker.
Phosphoric acid også kan være laget av mange ulike metoder. Oppløsning av fosfor pentoxide i kokende vann og gir fosforsyre., Ren fosforsyre kan fås ved forbrenning av fosfor i en blanding av luft og damp:
P4 (l) + 5O2 (g) →P4O10 (s)
P4O10 (s) + H2O (g) → 4H3PO4 (l)
syre kan også være forberedt ved oppvarming fiolett fosfor med 33% salpetersyre:
4P + 10HNO3 + H2O → 4H3PO4 + 5NO + 5NO2
eller ved oppvarming rød fosfor med salpetersyre (1:1)., Den generelle ligningen er:
P + 3HNO3 → H3PO4 + INGEN + 2NO2

produksjonsmetoder

De fleste av fosforsyre er laget av fordøye phosphaterock (i hovedsak tricalcium fosfat) med svovelsyre; thephosphoric syre, utskilles av slurry filtrering. Purificationis oppnådd via kjemiske nedbør, solvent extraction, krystallisering,eller ionebytting.

produksjonsmetoder

De viktigste kildene til H3PO4 tradisjonelt har vært mineral forekomster av fosfat rock., Gruvedriften er omfattende i en rekke land, inkludert Usa (Florida), Middelhavsområdet, og Russland, blant andre. Den viktigste bestanddel av de fleste fosfat bergarter er fluorapatite, 3Ca3(PO4)2·CaF2. Levering av høy klasse fosfater, raw-materialet for å produsere høy renhet fosforsyre av våt prosess, er raskt avtagende i enkelte områder.

To viktige metoder som benyttes for produksjon av fosforsyre fra fosfat rock., Den våte prosessen involverer reaksjon av fosfat rock med svovelsyre for å produsere fosforsyre og uløselig kalsium sulfates. Mange av urenheter stede i fosfat rock er også solubilisert og beholdt i syre, slik som produseres. Mens de er ikke av alvorlig ulempe når syre er å bli brukt til gjødsel produksjon, deres tilstedeværelse gjør produktet egnet for utarbeidelse av fosfatholdig kjemikalier.,
I den andre metoden, ovn prosessen, fosfat rock er kombinert med cola og silika og redusert ved høy temperatur i en elektrisk ovn, etterfulgt av kondens av grunnstoffet fosfor. Fosforsyre er produsert ved å brenne av grunnstoffet fosfor med luft og absorbere P2O5 i vann. Syre produseres ved denne metoden er av høy renhet og egnet for nesten alle bruker, med lite eller ingen ytterligere behandling.

merkenavnet

Pharmaceutic bistand (løsemiddel).

Generell Beskrivelse

En klar fargeløs væske eller gjennomsiktig krystallinsk fast. Ren solid smelter på 42.,35°C og har en tetthet av 1.834 g / cm3. Væske er vanligvis en 85% vandig løsning. Leveres som både en fast og flytende. Etsende for metaller og vev. Brukes i å lage gjødsel og vaskemidler, og i matvareindustrien.

Air & Vann Reaksjoner

Løselig i vann med små utslipp av varme.

Reaktivitet Profil

Fosfor syre reagerer eksotermt med baser. Kan reagere med aktiv metaller, inkludert slike strukturelle metaller som aluminium og jern, for å frigjøre hydrogen, en brannfarlig gass. Kan starte polymerisering av visse klasser av organiske forbindelser., Reagerer med cyanid forbindelser til utgivelsen gassformig hydrogen cyanid. Kan generere brannfarlige og/eller giftige gasser i kontakt med dithiocarbamates, isocyanater, mercaptans, nitrides, nitriles, sulfides, og reduksjonsmidler. Danner eksplosive blandinger med nitromethane. Reagerer voldsomt med natrium tetrahydroborate. I nærvær av klorider kan føre til korrosjon på rustfritt stål for å danne eksplosiv hydrogengass. Avgir giftige og irriterende damper av oksider av fosfor ved oppvarming til nedbrytning .,

helsefare

Fosforsyre er mindre etsende og farlig enn det som er konsentrert svovelsyre eller nitricacid. Sin konsentrerte løsninger er irritantsto hud og slimhinner. Thevapors (P2O5 gasser) kan forårsake irritasjon til hals og hoste, men kan bli tolerert på 3.Akutt oral toksisitet i rotter er rapportert tobe lav, LD50-verdien blir 1530 mg/kg(NIOSH 1986).

Brannfare

Ikke-brennbare stoffet i seg selv brenner ikke, men kan brytes ned ved oppvarming til å produsere etsende og/eller giftige gasser., Noen er oksyder og kan antenne brennbart materiale (tre, papir, olje, klær, etc.). Ta kontakt med metaller kan utvikle seg brannfarlig hydrogen gass. Beholdere kan eksplodere ved oppvarming.

Landbruket Bruker

Fosforsyre (H3PO4), også kjent som orthophosphoricacid, er den viktigste kilden ofphosphate gjødsel. Fosforsyre basert fertilizersmainly omfatter ammonium fosfat, diammoniumphosphate og monoammonium fosfat.
Fosforsyre er deliquescent og kommersielt themost viktig derivat av fosfor, regnskap forover 90% av fosfat rock minelagt., Den whiterhombic solid er svært løselig i vann og etanol, andthe konsentrert vandig løsning er generelt availablefor bruk.
Fosforsyre er brukt i flere bransjer otherthan gjødsel bransjen. De fleste av grunnstoffet fosfor isconverted inn fosforsyre for ikke-gjødsel bruk.Det er to grunnleggende prosesser for produksjon ofphosphoric syre.
Metaphosphoric syre er oppnådd ved heatingphosphoric syre til tett hvit røyk begynner å vises.Produktet er svært deliquescent og glassaktig inappearance. Dens salter er kjent som metaphosphates.,Orthophosphoric syre er den mest vanlige og er usedas en viktig fosfat ingrediens i commercialfertilizers.

Farmasøytiske Applikasjoner

Fosforsyre er mye brukt som en forsurende agent i et utvalg ofpharmaceutical formuleringer. Det brukes i farmasøytisk productsas del av en buffer system kombinert med en fosfat saltsuch som natrium-fosfat, monobasic eller dibasic. Det er også widelyused i næringsmidler som et acidulant, smak, og synergisticantioxidant (0.001–0.005%) og resiner.,
Terapeutisk, fortynn phosphoric acid har blitt brukt welldilutedin preparater som brukes i behandling av kvalme andvomiting. Fosforsyre 35% gel har også blitt brukt til å etchtooth emalje og for å forbedre levering av legemidler gjennom neglen.
-) Nanosized hydroxyapatite pulver var laget av combiningphosphoric syre med egg skall.

Industriell bruker

Som et rengjøringsmiddel for metaller, fosforsyre produserer en lys etch på stål, aluminium eller sink, som aids maling vedheft. Deoxidine er en fosforsyre cleanser for metaller., Nielite D er fosforsyre med en rust-hemmer, som brukes som en nonfuming pickling syre for stål. Albrite er tilgjengelig i 75, 80 og 85% konsentrasjoner i mat og elektronisk karakterer, både høy renhet spesifikasjoner. DAB og Phosbrite er kalt Lyse Dukkert karakterer, for rengjøring programmer. Fosforsyre anhydride, eller fosfor pentoxide, P2O5, er et hvitt, vannløselig pulver som brukes som en tørke-agent og også som en opalizer for glass. Det er også brukt som en katalysator i asfalt belegg for å hindre oppmykning ved høyere temperaturer og brittleness ved lave temperaturer.,

Sikkerhet Profil

Menneskelige giftige ved svelging. Moderat giftig ved hudkontakt. En etsende irriterende på øyne, hud og slimhinner, og en systemisk irriterende ved innånding. En vanlig luft forurensning. En sterk syre. Blandinger med nitromethane er eksplosiv. Reagerer med klorider + rustfritt stål for å danne eksplosiv hydrogengass. Potensielt voldelig reaksjon med solum tetrahydroborate. Farlig; når den varmes opp til nedbrytning avgir giftige gasser av POx

Sikkerhet

I konsentrert form, fosforsyre er en ekstremt corrosiveand farlig syre., Imidlertid, når det brukes i farmasøytisk formuleringer er det vanligvis svært utvannet og er generelt ansett asan hovedsak giftig og nonirritant materiale.
Den laveste dødelige oral dose av konsentrert fosforsyre inhumans er rapportert å være 1286 mL/kg.
(kanin, hud): 2.74 g/kg
(rotte, oralt): 1.53 g/kg

Kjemisk Syntese

Det grunnstoffet fosfor er brent for å produsere fosfor pentoxide (P2O5), som deretter hydrert. Varmen er thenremoved og fosforsyre (H3PO4) er samlet inn som en fin tåke., En annen viktig kilde til fosforsyre er fra phosphaterocks ved behandling med svovelsyre, og dette er den såkalte våte-syre prosessen. Syntese av ren fosforsyre innebærer severalsteps inkludert en tidkrevende, dyrt trinn, sublimering av hvitt fosfor.

Potensiell Eksponering

Fosforsyre er brukt i produksjon av gjødsel, fosfat salter; polyphosphates, vaskemidler, aktivkull; dyrefôr; keramikk, dental sement; pharmaceuticals, brus; gelatin, rust-hemmere; voks, og gummi, latex., Eksponering kan også forekomme under electropolishing, gravering, photoengraving, lithographing, metall rengjøring, sukker raffinering; og vann-behandling.

Kreftfremkallende

Fosforsyre var ikke mutagene i bakteriell analyser.

lagring

Når det lagres ved lav temperatur, fosforsyre kan stivne,og danner en masse av fargeløse krystaller, og som omfatter hemihydrate,som smelter ved 28°C. Fosforsyre bør være lagret i en airtightcontainer på et kjølig, tørt sted. Rustfritt stål beholdere kan brukes.,

Shipping

UN1805 Phosphoric acid solution, risikoklasse: 8; Etiketter: 8-Etsende materiale. UN3543 Fosforsyre solid, risikoklasse: 8; Etiketter: 8-Etsende materiale.

Inkompabiliteter

Fosforsyre er en sterk syre og reagerer med alkaliske stoffer.Blandinger med nitromethane er eksplosiv.

Avfall

Legg til sakte til løsning av soda ash og slaked lime med omrøring, skyll til kloakk med store mengder vann.

Regulatoriske Status

GRAS oppført. Godkjent som tilsetningsstoff i Europa., Inkludert i theFDA Inaktive Ingredienser Database (infusjoner, injeksjoner, oralsolutions, aktuelle kremer, kremer, salver og løsninger, andvaginal preparater). Inkludert i nonparenteral og parenteralmedicines lisensiert i STORBRITANNIA. Inkludert i den Kanadiske Liste ofAcceptable Ikke-medisinske Ingredienser.