fosforzuur chemische eigenschappen,Gebruik,productie
beschrijving
fosforzuur werd voor het eerst bereid door Robert Boyle in 1694 door fosforpentoxide in water op te lossen. Fosforzuur is waarschijnlijk de belangrijkste verbinding van fosfor. Het is de tweede grootste anorganische chemische stof in volume, na zwavelzuur, op de markt gebracht in de Verenigde Staten.de belangrijkste toepassing van fosforzuur is de vervaardiging van fosfaatzouten voor meststoffen., Dergelijke fosfaten van meststoffen omvatten natrium -, calcium -, ammonium-en kaliumfosfaten. Andere toepassingen zijn in het beitsen van metalen en oppervlaktebehandeling voor het verwijderen van metaaloxiden van metalen oppervlakken; galvaniseren van aluminium; als bindmiddel in verschillende vuurvaste producten zoals aluminiumoxide en magnesia; als katalysator bij het maken van nylon en benzine; als dehydratatiemiddel; in brandwerend hout en stoffen; in lithografisch graveren; in textielverven; in tandheelkundig cement; in coagulerende rubberlatex; in het zuiveren van waterstofperoxide; en als laboratoriumreagens., Verdunde oplossingen van fosforzuur worden gebruikt als toevoegingen aan koolzuurhoudende dranken voor een aangename zure smaak. Ook wordt verdund zuur gebruikt in raffinagesuiker; als voedingsstof; en als buffermiddel bij het voorbereiden van jam, gelei en antibiotica. Het commerciële fosforzuur is 85% (m/m) in sterkte.
chemische eigenschappen
fosforzuur is een kleurloze, reukloze, kristallijne vaste stof of een dikke stroperige vloeistof. De fysische toestand is afhankelijk van sterkte en temperatuur.
geconcentreerd fosforzuur komt voor als een kleurloze, reukloze, stroperige vloeistof. Het heeft een aangename zure smaak als het goed verdund is.,
zuiver fosforzuur, ook wel orthofosforzuur genoemd, is een helder, kleurloos mineraalzuur met matige sterkte. Het wordt gewoonlijk in de handel gebracht als een waterige oplossing van 75-85% waarin het bestaat als een heldere, viskeuze vloeistof.
fosforzuur van voedingskwaliteit wordt gebruikt om voedingsmiddelen en dranken aan tezuren. Het geeft een pittige of zure smaak en is, omdat het een massa-geproduceerde chemische stof is, goedkoop en in grote hoeveelheden verkrijgbaar. Fosforzuur, gebruikt in veel frisdranken, is gekoppeld aan lagere botdichtheid in epidemiologische studies., Kortom, fosforzuur is een sterk zuur en veel voorkomende industriële chemische stof die wordt gebruikt bij de vervaardiging van een groot aantal producten, met name porselein-en metaalreinigers, detergenten en meststoffen. Het wordt ook gebruikt als additief voor levensmiddelen en is een belangrijk bestanddeel van veel frisdranken. In drinkwater waaraan het in sommige gebieden wordt toegevoegd, worden lage fosfaatconcentraties aangetroffen om de oplosbaarheid van lood te verminderen.
fysische eigenschappen
chemici verwijzen naar orthofosforzuur als fosforzuur, de IUPAC-naam voor deze verbinding., De prefix “ortho” wordt gebruikt om het zuur te onderscheiden van andere fosforzuren, die over het algemeen polyfosforzuur worden genoemd. Orthofosforzuur is een niet-toxisch, ratherweak triprotinezuur. Wanneer puur, het is een solide bij STP.Orthofosforzuur is een zeer polair molecuul waardoor het zeer oplosbaar is in water. De valentietoestand van fosfor in orthofosforzuur en andere fosforzuur is ＋5. Triprotisch betekent dat de orthofosforzuurmolecule tot drie keer kan dissocieren,waarbij elke keer een waterstofkation, h+, wordt geproduceerd.,
voorkomen
fosforzuur is een natuurlijk bestanddeel van vele vruchten en sappen daarvan.
geschiedenis
fosforzuur werd in de oudheid geproduceerd, maar niet geïdentificeerd door alchemisten. Het ontleent zijn naam aan het element fosfor, dat in 1669 werd ontdekt door Henning Brand (1630 1710).Scheele heeft vervolgens fosfor uit botas geïsoleerd en fosforzuur geproduceerd door fosfor en salpeterzuur te laten reageren. Scheele ‘ s methode verving bot als de belangrijkste bron van fosfor in plaats van urine.,John Bennett Lawes (1814 1900) patenteerde in 1841 een proces van het maken van superfosfaat uit botten en breidde zijn proces later uit naar fosfaten verkregen uit gesteente. Superfosfaten worden gemaakt door Ca3(PO4)2 met zwavelzuur te behandelen om oplosbaarder calciumwaterstoffosfaten te maken: Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4. In deze reactie is Ca (H2PO4)2 monobasisch calciumfosfaat, ook wel superfosfaat genoemd. Calciumwaterstoffosfaten (superfosfaten) zijn beter oplosbaar in water en daardoor gemakkelijker beschikbaar voor planten.,
gebruikt
fosforzuur is de tweede na zwavelzuur als industrieel zuur en staat consequent in de top 10 van chemische stoffen die wereldwijd worden gebruikt.Staten, maar het wordt gebruikt in een aantal andere toepassingen. Fosfatenwerden gebruikt als bouwers en waterontharders. Een bouwer is een stof die wordt toegevoegd aan zepen of wasmiddelen om hun reinigende kracht te vergroten.fosforzuur wordt gebruikt als tussenproduct bij de productie van voedingssupplementen,chemicaliën voor waterbehandeling, oppervlaktebehandelingen met metalen, etsmiddelen en persoonlijke verzorgingsproducten zoals tandpasta., Het wordt gebruikt als katalysator in de aardolie-en polymeerindustrie. Fosforzuur wordt gebruikt in voedsel als conserveermiddel, een zuurmiddel, en smaakversterker; het verzuurt koolzuurhoudende dranken zoals Coca Cola en Pepsi, waardoor ze een pittige smaak. Fosforzuur wordt gebruikt als arust remover en metaalreiniger. Naval Jelly is ongeveer 25% fosforzuur. Andere toepassingen voor fosforzuur omvatten opaciteit controle in glasproductie, textiel verven, rubber latexcoagulatie, en tandheelkundige cement.,
gebruik
fosforzuur (H3PO4) is het belangrijkste oxozuur van fosfor en wordt voornamelijk gebruikt bij de vervaardiging van meststoffen.in het menselijk lichaam is fosfaat de belangrijkste fosforhoudende verbinding. Fosfaat is een anorganische verbinding en is het zout van fosforzuur. Het kan organische esters met een verscheidenheid van samenstellingen vormen en deze zijn belangrijk in vele biochemische processen. Fosfaat heeft de empirische formule PO43-. Het is een tetraëdrisch molecuul, waarbij het centrale fosforatoom is omgeven door vier zuurstofatomen.,in biologische systemen wordt fosfaat vaak gevonden Als vrij ion (anorganisch fosfaat) of als ester na reactie met organische verbindingen (vaak aangeduid als organische fosfaten). Anorganisch fosfaat (meestal aangeduid als Pi) is een mengsel van hpo42 – en H2PO4 – bij fysiologische pH.
gebruikt
bij de vervaardiging van superfosfaten voor meststoffen, andere fosfaatzouten, polyfosfaten, detergentia. Zuur katalysator bij het maken van ethyleen, zuiverende waterstofperoxide. Als zuurmiddel en smaak, synergetische antioxidant en sequestrant in voedsel. Farmaceutisch hulpmiddel (oplosmiddel)., In tandcement; procesgravure; roestvastheid van metalen voor het schilderen; coaguleren rubberlatex; als analytisch reagens.
gebruik
fosforzuur is een anorganisch zuur dat wordt geproduceerd door het verbranden van fosfor in een overmaat aan lucht, waarbij fosforpentoxide wordt geproduceerd dat in water wordt opgelost om orthofosforzuur van verschillende concentraties te vormen. het is een sterk zuur dat oplosbaar is in water. de zure zouten worden fosfaten genoemd. het wordt gebruikt als smaakstofzuur in cola-en wortelbierdranken om gewenste zuurgraad en zuurheid te bieden., het wordt gebruikt als synergetische antioxidant in plantaardige verkortingen. bij de gistproductie wordt het gebruikt om de zure ph te behouden en een bron voor fosfor te bieden. het werkt ook als zuurmiddel in kaas. het wordt ook orthofosforzuur genoemd.
definitie
ChEBI: een fosforoxozuur dat bestaat uit één oxo-en drie hydroxygroepen die covalent met een centraal fosforatoom zijn verbonden.
preparaat
technisch fosforzuur van lage zuiverheidsgraad voor gebruik in meststoffen wordt verkregen uit fosfaatgesteente door vertering met geconcentreerd zwavelzuur., De apatiettypes, voornamelijk bestaande uit calciumfosfaat fosfaat gesteenten, worden gebruikt: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 + 6H2O → 2H3PO4 + 3(CaSO4•2H2O)
de onoplosbare calciumsulfaat slurry wordt uitgefilterd. Zuur uit dit natte proces is onzuiver maar kan op verschillende manieren worden gezuiverd. De zuiveringsstappen omvatten precipitatie, oplosmiddelextractie, kristallisatie, en ionenuitwisselingstechnieken.fosforzuur kan ook met veel verschillende methoden worden gemaakt. Het oplossen van fosforpentoxide in water en het koken levert fosforzuur op., Zuiver fosforzuur kan worden verkregen door fosfor te verbranden in een mengsel van lucht en stoom:
P4 (l) + 5O2 (g) →P4O10 (s)
P4O10 (s) + H2O (g) → 4H3PO4 (l)
Het zuur kan ook worden bereid door violette fosfor te verwarmen met 33% salpeterzuur:
4P + 10HNO3 + H2o → 4H3PO4 + 5NO + 5NO2
of door rode fosfor te verwarmen met salpeterzuur (1:1)., De totale vergelijking is:
P + 3HNO3 → H3PO4 + NO + 2NO2
productiemethoden
het grootste deel van fosforzuur wordt gemaakt door fosfaterock (hoofdzakelijk tricalciumfosfaat) te verteren met zwavelzuur; het fosforzuur wordt vervolgens gescheiden door mengmest filtratie. De zuivering wordt bereikt via chemische precipitatie, oplosmiddelextractie,kristallisatie, of ionenuitwisseling.
productiemethoden
de belangrijkste bronnen van H3PO4 zijn van oudsher minerale afzettingen van fosfaatgesteente., Mijnbouwactiviteiten zijn uitgebreid in een aantal locaties, waaronder de Verenigde Staten (Florida), het Middellandse Zeegebied, en Rusland, onder anderen. Het belangrijkste bestanddeel van de meeste fosfaatrotsen is fluorapatiet, 3Ca3 (PO4) 2 * CaF2. Het aanbod van hoogwaardige fosfaten, de grondstof bij uitstek voor de productie van hoogzuiver fosforzuur door het natte proces, neemt in sommige gebieden snel af.er worden twee belangrijke methoden gebruikt voor de productie van fosforzuur uit fosfaatgesteente., Het natte proces impliceert de reactie van fosfaatrots met zwavelzuur om fosforzuur en onoplosbare calciumsulfaten te produceren. Veel van de onzuiverheden huidig in het fosfaatgesteente worden ook opgelost en in het aldus geproduceerde zuur behouden. Hoewel zij geen ernstig nadeel ondervinden wanneer het zuur voor de vervaardiging van meststoffen wordt gebruikt, maakt hun aanwezigheid het produkt ongeschikt voor de bereiding van fosfaatchemicaliën.,bij de andere methode, het ovenprocédé, wordt fosfaatsteen gecombineerd met cokes en siliciumdioxide en bij hoge temperatuur in een elektrische oven gereduceerd, gevolgd door condensatie van elementair fosfor. Fosforzuur wordt geproduceerd door het element fosfor met lucht te verbranden en P2O5 in water op te nemen. Het door deze methode geproduceerde zuur is van hoge zuiverheid en geschikt voor bijna alle toepassingen met weinig of geen verdere behandeling.
merknaam
farmaceutisch hulpmiddel (oplosmiddel).
algemene beschrijving
een heldere kleurloze vloeistof of transparante kristallijne vaste stof. De zuivere vaste stof smelt op 42.,35°C en heeft een dichtheid van 1,834 g / cm3. Vloeistof is meestal een 85% waterige oplossing. Verzonden als zowel vaste als vloeibare. Corrosief voor metalen en weefsel. Gebruikt bij de vervaardiging van meststoffen en detergenten en bij de verwerking van levensmiddelen.
lucht & Waterreacties
oplosbaar in water met geringe warmteafgifte.
Reactiviteitsprofiel
fosforzuur reageert exotherm met basen. Kan reageren met actieve metalen, waaronder structurele metalen zoals aluminium en ijzer, om waterstof vrij te geven, een brandbaar gas. Kan de polymerisatie van bepaalde klassen van organische verbindingen in werking stellen., Reageert met cyanideverbindingen om gasvormige waterstofcyanide vrij te geven. Kan ontvlambare en/of toxische gassen genereren in contact met dithiocarbamaten, isocyanaten, mercaptanen, nitriden, nitrillen, sulfiden en sterke reductiemiddelen. Vormt een explosief mengsel met nitromethaan. Reageert heftig met natriumtetrahydroboraat. In aanwezigheid van chloriden kunnen roestvast staal corroderen om explosief waterstofgas te vormen. Geeft giftige en irriterende dampen van fosforoxiden af bij verhitting tot ontbinding .,
gezondheidsrisico
fosforzuur is minder corrosief en gevaarlijk dan geconcentreerd zwavelzuur of salpeterzuur. De geconcentreerde oplossingen zijn irriterend voor de huid en slijmvliezen. Devaporen (P2O5 dampen) kunnen irritatie van de keel en hoesten veroorzaken, maar kunnen bij 3 worden verdragen.De acute orale toxiciteit bij ratten is laag, met een LD50-waarde van 1530 mg / kg(NIOSH 1986).
brandgevaar
onbrandbaar, de stof zelf verbrandt niet, maar kan bij verhitting ontleden om corrosieve en/of giftige dampen te produceren., Sommige zijn oxidatiemiddelen en kunnen brandbare stoffen (hout, papier, olie, kleding, enz.). Contact met metalen kan ontvlambaar waterstofgas ontwikkelen. Containers kunnen exploderen bij verhitting.
landbouwgebruik
fosforzuur (H3PO4), ook bekend als orthofosforzuur, is de belangrijkste bron van fosfaatmeststoffen. Fosforzuur gebaseerde meststoffen omvatten hoofdzakelijk ammoniumfosfaat, diammoniumfosfaat en monoammoniumfosfaat. fosforzuur is vervloeiend en commercieel het belangrijkste fosforderivaat, dat meer dan 90% van het gewonnen fosfaatgesteente uitmaakt., Het witterhombische vaste stof is zeer oplosbaar in water en ethanol, en de geconcentreerde waterige oplossing is over het algemeen beschikbaar voor gebruik. fosforzuur wordt in verschillende andere industrieën dan de kunstmestindustrie gebruikt. De meeste elementaire fosfor wordt omgezet in fosforzuur voor niet-meststofgebruik.Er zijn twee basisprocessen voor de productie vanfosforzuur. Metafosforzuur wordt verkregen door fosforzuur te verhitten totdat dichte witte dampen beginnen te verschijnen.Het product is zeer deliquescent en glasachtig inverschijning. De zouten daarvan staan bekend als metafosfaten.,Orthofosforzuur is de meest voorkomende en wordt gebruikt als een belangrijk fosfaatingrediënt in commerciële meststoffen.
farmaceutische toepassingen
fosforzuur wordt veel gebruikt als verzurende stof in verschillende farmaceutische formuleringen. Het wordt gebruikt in farmaceutische producten als onderdeel van een buffersysteem wanneer gecombineerd met een fosfaatzout zoals natriumfosfaat, monobasisch of dibasisch. Het wordt ook wijd gebruikt in voedselbereidingen als zuurmiddel, aroma, en synergisticantioxidant (0.001–0.005%) en sequestrant.,verdund fosforzuur is therapeutisch goed gebruikt in preparaten die worden gebruikt bij de behandeling van misselijkheid envomiting. Fosforzuur 35% gel is ook gebruikt om glazuur te etsen en om de levering van geneesmiddelen door de nagel te verbeteren.
)Nanosized hydroxyapatiet poeder werd gemaakt door het combineren van fosforzuur met eierschalen.
industrieel gebruik
als reinigingsmiddel voor metalen produceert fosforzuur een lichte ets op staal, aluminium of zink, wat de hechting van verf bevordert. Deoxidine is een fosforzuurreiniger voor metalen., Nieliet D is fosforzuur met een roestinhibitor, gebruikt als niet-vulzuur voor staal. Albrite is verkrijgbaar in concentraties van 75, 80 en 85% in levensmiddelen en elektronische kwaliteiten, beide met hoge zuiverheid. Schar en Phosbrite worden Bright Dip kwaliteiten genoemd, voor reinigingstoepassingen. Fosforzuuranhydride, of fosforpentoxide, P2O5, is een wit, in water oplosbaar poeder dat wordt gebruikt als een dehydraterende agent en ook als opalizer voor glas. Het wordt ook gebruikt als katalysator in asfaltcoatings om verzachting bij verhoogde temperaturen en broosheid bij lage temperaturen te voorkomen.,
veiligheidsprofiel
menselijk GIF bij inname. Matig giftig bij huidcontact. Een corrosief irriterend voor ogen, huid en slijmvliezen, en een systemisch irriterend bij inademing. Een veel voorkomende luchtverontreiniger. Een sterk zuur. Mengsels met nitromethaan zijn explosief. Reageert met chloriden + roestvrij staal om explosief waterstofgas te vormen. Potentieel gewelddadige reactie met Solum tetrahydroboraat. Gevaarlijk; bij verhitting tot ontbinding stoot het giftige dampen uit van POx
veiligheid
in geconcentreerde vorm, fosforzuur is een zeer corrosief en schadelijk zuur., Echter, wanneer gebruikt in farmaceutische formuleringen is het meestal zeer verdund en wordt over het algemeen beschouwd als een in wezen niet-toxisch en niet-irritant materiaal.de laagste letale orale dosis van geconcentreerde fosforzuur inhumans is 1286 mL/kg.
(Konijn, huid): 2,74 g / kg
(rat, oraal): 1,53 g/kg
Chemische Synthese
het element fosfor wordt verbrand om fosforpentoxide (P2O5) te produceren, dat vervolgens gehydrateerd wordt. De warmte wordt dan verwijderd en het fosforzuur (H3PO4) wordt opgevangen als een fijne nevel., Een andere belangrijke bron van fosforzuur is fosfaterocks door behandeling met zwavelzuur; dit is het zogenaamde natte-zure proces. De synthese van zuiver fosforzuur omvat verscheidene stappen, waaronder een tijdrovende, dure stap, de Sublimatie van witte fosfor.
potentiële blootstelling
fosforzuur wordt gebruikt bij de vervaardiging van meststoffen, fosfaatzouten; polyfosfaten, detergenten, actieve kool; diervoeders; Keramiek, tandheelkundig cement; geneesmiddelen, frisdranken; gelatine, roestremmers; was en rubberlatex., Blootstelling kan ook optreden tijdens elektropolijsten, graveren, foto-engraving, lithograferen, metaalreiniging; suikerraffinage; en waterbehandeling.
carcinogeniteit
fosforzuur was niet mutageen in bacteriële tests.
opslag
bij bewaring bij lage temperatuur kan fosforzuur stollen en een massa kleurloze kristallen vormen, bestaande uit het hemihydraat,dat smelt bij 28°C. fosforzuur moet worden opgeslagen in een luchtdichte container op een koele, droge plaats. Er kunnen roestvrijstalen containers worden gebruikt.,
Shipping
Un1805 Fosforzuuroplossing, gevarenklasse: 8; etiketten: 8-corrosief materiaal. Un3543 fosforzuur vast, gevarenklasse: 8; etiketten: 8-corrosief materiaal.
onverenigbaarheden
fosforzuur is een sterk zuur en reageert met alkalische stoffen.Mengsels met nitromethaan zijn explosief.
afvalverwijdering
voeg langzaam toe aan de oplossing van natriumcarbonaat en gebluste kalk onder roeren en spoel vervolgens met grote hoeveelheden water naar het riool.
wettelijke Status
GRAS vermeld. Goedgekeurd als levensmiddelenadditief in Europa., Opgenomen in de FDA inactieve ingrediënten Database (infusies, injecties, oralsolutions, actuele crèmes, lotions, zalven en oplossingen, envaginale preparaten). Opgenomen in niet-parenterale en parenteralegeneesmiddelen in licentie gegeven in het Verenigd Koninkrijk. Opgenomen in de Canadese lijst van toegelaten niet-geneeskrachtige ingrediënten.