fosforsyra kemiska egenskaper,användningsområden,produktion
beskrivning
fosforsyra framställdes först av Robert Boyle i 1694 genom upplösning av fosforpentoxid i vatten. Fosforsyra är förmodligen den viktigaste föreningen av fosfor. Det är den näst största oorganiska kemikalien i volym, efter svavelsyra, som marknadsförs i USA.
den enskilt viktigaste tillämpningen av fosforsyra tillverkar fosfatsalter för gödselmedel., Sådana gödningsfosfater innefattar natrium, kalcium, ammonium och kaliumfosfater. Andra tillämpningar är i metall betning och ytbehandling för avlägsnande av metalloxider från metallytor; elektropolering av aluminium; som ett bindemedel i olika eldfasta produkter såsom aluminiumoxid och magnesia; som en katalysator för att göra nylon och bensin; som ett dehydratiseringsmedel; i brandtätning trä och tyger; i litografisk gravyr; i Textilfärgning; i tandcement; i koagulerande gummilatex; i rening av väteperoxid; och som ett laboratoriereagens., Utspädda lösningar av fosforsyra används som tillsatser till kolsyrade drycker för en tilltalande sur smak. Utspädd syra används också vid raffinering av socker; som näringsämne; och som buffertmedel vid framställning av sylt, gelé och antibiotika. Den kommersiella fosforsyran är 85% (w/w) i styrka.
kemiska egenskaper
fosforsyra är en färglös, luktfri, kristallin fast eller en tjock siraplös vätska. Fysiskt tillstånd är styrka och temperaturberoende.
koncentrerad fosforsyra uppträder som en färglös, luktfri, sirapliknande vätska. Den har en tilltalande syra smak när den är lämpligt utspädd.,
ren fosforsyra, även kallad ortofosforsyra, är en klar, färglös, mineralsyra med måttlig styrka. Det marknadsförs normalt som en vattenlösning på 75-85% där det finns som en klar, viskös vätska.
fosforsyra av livsmedelskvalitet används för att surgöra livsmedel och drycker. Det ger en syrlig eller sur smak och är en massproducerad kemikalie, tillgänglig billigt och i stora mängder. Fosforsyra, som används i många läskedrycker, har kopplats till lägre bentäthet i epidemiologiska studier., I korthet är fosforsyra en stark syra och vanlig industrikemikalie som används vid tillverkning av ett stort antal produkter, särskilt porslinsrengöringsmedel, metallrengöringsmedel och gödningsmedel. Det används också som livsmedelstillsats och är en viktig beståndsdel i många läskedrycker. Låga fosfatkoncentrationer finns i dricksvatten till vilket det tillsätts i vissa områden för att minska blylösligheten.
fysikaliska egenskaper
kemister hänvisar till ortofosforsyra som fosforikacid, vilket är IUPAC-namnet för denna förening., Prefixet ”ortho” används för att skilja syran från andrafosforsyror, som i allmänhet kallas polyfosforsyrasyror. Ortofosforsyra är en giftfri, snararesvag triprotinsyra. När ren, det är en fast vid STP.Ortofosforsyra är en mycket polär molekyl somgör den mycket löslig i vatten. Valenstillståndet för fosforsyra i ortofosforsyra och andra fosforikacida är trip. Triprotisk innebär att den ortofosforiskasyramolekylen kan dissociera upp till tre gånger, vilket ger en vätekatjon, h+, varje gång.,
förekomst
fosforsyra är en naturlig beståndsdel i många frukter och deras juice.
historia
fosforsyra producerades men identifierades inte av alkemister i antiken. Det härleder sitt namn från elementet fosfor, som upptäcktes 1669 av Henning Brand (1630 1710).Scheele isolerade därefter fosfor från benaska och producerade fosforsyra genom reaktion av fosfor och salpetersyra. Scheele metod ersatte ben som den viktigaste källan till fosfor snarare än urin.,
John Bennett Lawes (1814 1900) patenterade en process 1841 för att göra superfosfat från ben och utvidgade senare sin process till fosfater erhållna från rock. Superfosfater tillverkas genom att behandla Ca3(PO4)2 med svavelsyra för att göra mer lösliga kalciumvätefosfater: Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 Ca (H2PO4)2 + 2caso4. I denna reaktion är Ca (H2PO4) 2 monobasiskt kalciumfosfat, vilket också kallas superfosfat. Kalciumvätefosfater (superfosfater) är mer vattenlösliga och därför lättare tillgängliga för växter.,
använder
fosforsyra är näst svavelsyra som en industrisyra och rankas konsekvent i de 10 toppkemikalier som används globalt.Stater, men det används i ett antal andra applikationer. Fosfater användes som byggare och vattenmjukmedel. En byggare är ett ämne som läggs till tvål eller tvättmedelför att öka deras rengöringskraft.
fosforsyra används som en mellanprodukt vid framställning av fodertillägg,vattenreningskemikalier, metall ytbehandlingar, etsmedel och personliga hygienprodukter, såsom tandkräm., Den används som katalysator i petroleum-och polymerindustrin. Fosforikacid används i livsmedel som konserveringsmedel, En acidulant och smakförstärkare; det surgör karboneraddrinkar som Coca Cola och Pepsi, vilket ger dem en syrlig smak. Fosforsyra används som arust remover och metall renare. Naval gelé är cirka 25% fosforsyra. Andra användningarför fosforsyra inkluderar opacitetskontroll i glasproduktion, Textilfärgning, gummilatexkoagulering och tandcement.,
använder
fosforsyra (H3PO4) är den viktigaste oxoaciden av fosfor och dess huvudsakliga användning är vid tillverkning av gödselmedel.
inom människokroppen är fosfat den huvudsakliga fosforhaltiga föreningen. Fosfat är en oorganisk förening och är saltet av fosforsyra. Det kan bilda organiska estrar med en mängd olika föreningar och dessa är viktiga i många biokemiska processer. Fosfat har den empiriska formeln PO43 -. Det är en tetrahedral molekyl, där den centrala fosforatomen är omgiven av fyra syreatomer.,
i biologiska system finns fosfat ofta antingen som fritt Jon (oorganiskt fosfat) eller som ester efter reaktion med organiska föreningar (ofta kallade organiska fosfater). Oorganiskt fosfat (mestadels betecknas som Pi) är en blandning av hpo42 – och H2PO4 – vid fysiologiskt pH.
använder
vid tillverkning av superfosfater för gödselmedel, andra fosfatsalter, polyfosfater, tvättmedel. Syrakatalysator vid framställning av eten, renande väteperoxid. Som acidulant och smak, synergistisk antioxidant och sekvestrant i mat. Farmakoterapeutiskt hjälpmedel (lösningsmedel)., I tandcement; processgravering; rostskydd av metaller före målning; koagulerande gummilatex; som analytiskt reagens.
använder
fosforsyra är ett surt ämne som är en oorganisk syra som produceras genom förbränning av fosfor i ett överskott av luft och som producerar fosforpentoxid som löses upp i vatten för att bilda ortofosforsyra med varierande koncentrationer. det är en stark syra som är löslig i vatten. syrasalterna kallas fosfater. det används som en smaksyra i cola och rot öldrycker för att ge önskvärd surhet och surhet., det används som en synergistisk antioxidant i vegetabiliska shorting-ings. vid jästtillverkning används den för att bibehålla det sura ph-värdet och ge en källa till fosfor. det fungerar också som en acidulant i ost. det kallas också ortofosforsyra.
Definition
ChEBI: en fosforoxoacid som består av en oxo och tre hydroxigrupper gick kovalent till en central fosforatom.
beredning
fosforsyra med låg renhet av teknisk kvalitet för användning i gödselmedel framställs av fosfatstenar genom matsmältning med koncentrerad svavelsyra., Apatittyperna, som huvudsakligen består av kalciumfosfatfosfatstenar, används: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 + 6H2O → 2H3PO4 + 3(CaSO4•2H2O)
den olösliga kalciumsulfatuppslamningen filtreras ut. Syra från denna våta process är oren men kan renas med olika metoder. Reningssteg innefattar nederbörd, lösningsmedelsextraktion, kristallisering och jonbytestekniker.
fosforsyra kan också göras med många olika metoder. Upplösning av fosforpentoxid i vatten och kokning ger fosforsyra., Ren fosforsyra kan erhållas genom förbränning av fosfor i en blandning av luft och ånga:
P4 (l) + 5O2 (g) →P4O10 (s)
P4O10 (s) + H2O (g) → 4H3PO4 (l)
syran kan också vara beredda av värme violett fosfor med 33% salpetersyra:
4P + 10HNO3 + H2O → 4H3PO4 + 5NO + 5NO2
eller genom uppvärmning av röd fosfor med salpetersyra (1:1)., Den övergripande ekvationen är:
P + 3HNO3 → H3PO4 + NR + 2NO2
produktionsmetoder
majoritet av fosforsyra görs genom att smälta phosphaterock (i huvudsak trikalciumfosfat) med svavelsyra; thephosphoric syra är sedan separerade med flytgödsel filtrering. Rening uppnås genom kemisk utfällning, lösningsmedelsextraktion,kristallisering eller jonbyte.
produktionsmetoder
de viktigaste källorna till H3PO4 har traditionellt varit mineralfyndigheter av fosfatsten., Gruvdriften är omfattande på ett antal platser, bland annat USA (Florida), Medelhavsområdet och Ryssland. Den viktigaste beståndsdelen i de flesta fosfatstenar är fluorapatit, 3Ca3 (PO4)2·CaF2. Utbudet av högkvalitativa fosfater, det råmaterial som valts för att producera fosforsyra med hög renhet genom den våta processen, minskar snabbt på vissa områden.
två huvudsakliga metoder används för framställning av fosforsyra från fosfatsten., Den våta processen innefattar reaktionen av fosfatsten med svavelsyra för att producera fosforsyra och olösliga kalciumsulfater. Många av de föroreningar som finns i fosfatbergen löses också och behålls i syran så producerad. Medan de inte har någon allvarlig nackdel när syran ska användas för gödseltillverkning, gör deras närvaro produkten olämplig för framställning av fosfatiska kemikalier.,
i den andra metoden kombineras ugnsprocessen, fosfatberget med koks och kiseldioxid och reduceras vid hög temperatur i en elektrisk ugn, följt av kondensation av elementär fosfor. Fosforsyra produceras genom att bränna elementärfosfor med luft och absorbera P2O5 i vatten. Syran som produceras med denna metod är av hög renhet och lämplig för nästan alla användningsområden med liten eller ingen ytterligare behandling.
varumärke
Farmakoterapeutiskt läkemedel (lösningsmedel).
allmän beskrivning
en klar färglös vätska eller transparent kristallint fast ämne. Den rena fasta smälter vid 42.,35°C, och har en densitet av 1.834 g / cm3. Vätska är vanligtvis en 85% vattenlösning. Levereras som både en fast och flytande. Frätande mot metaller och vävnader. Används för att göra gödningsmedel och tvättmedel och i livsmedelsförädling.
luft& Vattenreaktioner
löslig i vatten med liten frisättning av värme.
Reaktivitetsprofil
fosforsyra reagerar exotermt med baser. Kan reagera med aktiva metaller, inklusive sådana strukturella metaller som aluminium och järn, för att frigöra väte, en brandfarlig gas. Kan initiera polymerisationen av vissa klasser av organiska föreningar., Reagerar med cyanidföreningar för att frigöra gasformig vätecyanid. Kan generera brandfarliga och / eller giftiga gaser i kontakt med ditiokarbamater, isocyanater, merkaptaner, nitrider, nitriler, sulfider och starka reduktionsmedel. Bildar explosiv blandning med nitrometan. Reagerar våldsamt med natriumtetrahydroborat. I närvaro av klorider kan korrodera rostfritt stål för att bilda explosiv vätgas. Avger giftiga och irriterande rök av oxider av fosfor vid upphettning till sönderdelning .,
hälsorisk
fosforsyra är mindre frätande och farlig än koncentrerad svavelsyra eller salpetersyra. Dess koncentrerade lösningar är irriterande för huden och slemhinnorna. Ångorna (P2O5-ångor) kan orsaka halsirritation och hosta men kan tolereras vid 3.Den akuta orala toxiciteten hos råttor rapporteras vara låg, LD50-värdet är 1530 mg / kg(NIOSH 1986).
brandrisk
icke brännbart ämne brinner inte i sig utan kan sönderdelas vid uppvärmning för att producera frätande och/eller giftiga ångor., Vissa är oxidationsmedel och kan antända brännbara ämnen (trä, papper, olja, kläder, etc.). Kontakt med metaller kan utvecklas brandfarlig vätgas. Behållare kan explodera vid upphettning.
jordbruksanvändning
fosforsyra (H3PO4), även känd som ortofosforikacid, är den viktigaste källan tillfosfatgödselmedel. Fosforsyrabaserade gödningsmedel inkluderar huvudsakligen ammoniumfosfat, diammoniumfosfat och monoammoniumfosfat.
fosforsyra är skimrande och kommersiellt mest viktiga derivat av fosfor, står för över 90% av fosfatbergen bryts., Det whiterhombic fastämnet är mycket lösligt i vatten och etanol, ochDen koncentrerade vattenlösningen är i allmänhet tillgängligför användning.
fosforsyra används i flera andra industrier än gödningsmedelsindustrin. De flesta elementära fosfor ärkonverteras till fosforsyra för användning av icke-gödselmedel.Det finns två grundläggande processer för produktion avfosforsyra.
Metafosforsyra erhålls genom uppvärmningfosforsyra tills täta vita rök börjar dyka upp.Produkten är mycket deliquescent och glasartad iutseende. Dess salter är kända som metafosfater.,Ortofosforsyra är den vanligaste och användssom en viktig fosfatingrediens i kommersiellabefruktningsmedel.
farmaceutiska tillämpningar
fosforsyra används ofta som surgörare i en mängd olika farmaceutiska formuleringar. Det används i farmaceutiska produktersom en del av ett buffertsystem i kombination med en fosfatsaltlösning som natriumfosfat, monobasiskt eller dibasiskt. Det är också allmäntanvänds i livsmedelsberedningar som en acidulant, smak och synergistikantioxidant (0,001–0,005%) och sekvestrant.,
terapeutiskt har utspädd fosforsyra använts väl i formuleringar som används vid behandling av illamående och kräkning. Fosforsyra 35% gel har också använts för att etchtooth emalj och för att förbättra leveransen av droger genom nageln.
)Nanosiserat hydroxiapatitpulver gjordes genom att kombinerafosforsyra med äggskal.
industriella användningsområden
som rengöringsmedel för metaller producerar fosforsyra en lätt ETS på stål, aluminium eller zink, vilket underlättar färgadhesion. Deoxidin är en fosforsyra rengöringsmedel för metaller., NIELIT D är fosforsyra med en rosthämmare, som används som en nonfuming betning syra för stål. Albrite finns i 75, 80 och 85% koncentrationer i livsmedel och elektroniska kvaliteter, både hög renhet SPECIFIKATIONER. DAB och Phosbrite kallas ljusa dip-kvaliteter, för rengöringsapplikationer. Fosforsyraanhydrid eller fosforpentoxid, P2O5, är ett vitt, vattenlösligt pulver som används som dehydratiseringsmedel och även som opalisator för glas. Det används också som katalysator i asfaltbeläggningar för att förhindra mjukning vid förhöjda temperaturer och brittleness vid låga temperaturer.,
säkerhetsprofil
mänskligt gift genom intag. Måttligt giftigt vid hudkontakt. En Frätande irriterande för ögon, hud och slemhinnor och en systemisk irriterande vid inandning. En vanlig luftförorening. En stark syra. Blandningar med nitrometan är Explosiva. Reagerar med klorider + rostfritt stål för att bilda explosiv vätegas. Potentiellt våldsam reaktion med solumtetrahydroborat. Farlig; vid upphettning för att sönderdela den avger giftiga ångor av POx
säkerhet
i koncentrerad form är fosforsyra en extremt frätandeoch skadlig syra., Men när det används i farmaceutiska formuleringar är det vanligtvis mycket utspätt och anses allmänt somett väsentligen icke-toxiskt och nonirritant material.
den lägsta dödliga orala dosen av koncentrerade fosforsyrainhumaner rapporteras vara 1286 mL/kg.
(kanin, hud): 2,74 g/kg
(råtta, oral): 1,53 g/kg
kemisk syntes
grundämnet fosfor bränns för att producera fosforpentoxid (P2O5), som sedan hydratiseras. Värmen avlägsnas sedan och fosforsyran (H3PO4) samlas in som en fin dimma., En annan viktig källa till fosforsyra är från fosfaterocks genom behandling med svavelsyra; detta är den så kallade våtsyraprocessen. Syntesen av ren fosforsyra innebär flerasteg inklusive ett tidskrävande, dyrt steg, sublimering av vit fosfor.
potentiell exponering
fosforsyra används vid tillverkning av gödselmedel, fosfatsalter; polyfosfater, tvättmedel, aktivt kol; djurfoder; keramik, dentalcement; läkemedel, läskedrycker; gelatin, rosthämmare; vax och gummilatex., Exponering kan också uppstå under elektropolering, gravyr, fotoengraving, litographing, metallrengöring, sockerraffinering och vattenbehandling.
Karcinogenicitet
fosforsyra var inte mutagen i bakterieanalyser.
Lagring
vid förvaring vid låg temperatur kan fosforsyra stelna och bilda en massa färglösa kristaller, innefattande hemihydratet, som smälter vid 28 ° C. fosforsyra bör förvaras i en lufttätbehållare på en sval, torr plats. Rostfritt stål kan användas.,
Frakt
UN1805 Fosforsyralösning, Faroklass: 8; etiketter: 8-frätande material. UN3543 Fosforsyra fast, faroklass: 8; Etiketter: 8-Frätande material.
inkompatibiliteter
fosforsyra är en stark syra och reagerar med alkaliska ämnen.Blandningar med nitrometan är Explosiva.
avfallshantering
tillsätt långsamt till lösning av soda och släckt kalk under omrörning, spola sedan till avlopp med stora volymer vatten.
lagstadgad status
GRAS listade. Accepteras som livsmedelstillsats i Europa., Ingår ifda Inaktiva Ingredienser databas (infusioner, injektioner, oralsolutions, aktuella krämer, lotioner, salvor och lösningar, ochvaginala preparat). Ingår i nonparenteral och parenteralläkemedel licensierade i Storbritannien. Ingår i den kanadensiska listan överacceptabla icke-medicinska ingredienser.