Foszforsav Chemistry, absztrakt
Általános információk a foszforsav.
1. A felfedezések története és átvételét a foszforsav.
Foszforsav Boyle nyitotta mutatók segítségével. Égő foszfor és hígításával kapott fehér terméket vízben, nem volt ismert, vegyészek savat. Az eredeti anyag nevezte őt foszforsav.
Technikailag foszforsavat első kapott több mint 100 évvel ezelőtt silány bomlása foszfát kőzet, amely jelentős mennyiségű hígított (5,10%) kénsavat háromértékű fém-vegyületek, amelyekben a vas és alumínium-vegyület különösen oldatba kis mértékben.
Egy oldat koncentrációja 8-10% P 2O 5-t bepároljuk, amíg a benne található mintegy 40% P 2O 5. Bomlásakor foszfát kőzet töményebb (30-40%) kénsavat osztják acicular gipszkristályokból. Ezek rendelkezhetnek jelentős mennyiségű folyékony fázis és rosszul öblítjük. Mivel ez a veszteség P2 O5 nagy.
Egy lényeges lépés a termelés a foszforsav volt az átmenet folyamatos berendezést és hígítására 75 és 93% -os kénsav nem víz, vagy gyenge öblítő víz, és az oldathoz foszforsavat, azaz a A folyamatot egy híg oldatban. Ilyen körülmények között a kiosztott rombusz kristályokat szűrjük, és vízzel jól.
2. Fizikai tulajdonságok.
Ortofoszforsav tiszta formában normál körülmények között színtelen rombusz olvadó kristályok hőmérsékleten 42,3 ° C-on azonban, ilyen ritka kémiai sav. Gyakrabban foglalkoznak H3 PO4 hemihidrát * 0,5 H2 O, ami esik formájában színtelen prizmák hexagonális hűtés közben tömény vizes oldatok foszforsav. Olvadáspont 29,3 ° C-hemihidrát
Pure H3 PO4 olvasztás után formák viszkózus, olajos folyadék alacsony elektromos vezetőképességű, és jelentősen csökkent képessége diffúz. Ezek a tulajdonságok, valamint a részletes vizsgálata a spektrumok azt jelzik, hogy a molekula a H3 PO4 ebben az esetben gyakorlatilag disszociált és erős hidrogénkötéseket egyesítjük egyetlen makromolekuláris szerkezetet. Mint általában, a molekulák egymáshoz kapcsolódnak egy, legalább két, és csak ritkán három hidrogénkötések.
Ha a savat vízzel hígítjuk, a molekulái nagyobb valószínűséggel hidrogénkötéseket képeznek vízzel, mint egymással. Mivel az ilyen „szimpátia”, hogy a savas víz van keverve, hogy minden tekintetben. hidratációs energia nem olyan nagy, mint a kénsav, így melegítés H3 PO4 kevésbé erős és kevésbé markáns disszociációs hígításkor. Az első szerint disszociációs szakaszában ortofoszforsav elektrolit tekinthető egy közepesen erős (25 - 30%), és a második - gyenge, mint egy harmadik - egy nagyon gyenge.
Egy hozzávetőleges elképzelést a H3 PO4 molekuláris szerkezet adja meg szerkezeti képlet. De itt tisztázni kell
HO - R - OH szerkezetet
A térbeli elrendezése az atomok és a kötés hossza a molekulában ahhoz a következtetéshez vezet, hogy a kapcsolat a P = O valójában nem dupla, azaz A sokféleség nem egyenlő 2 számításai szerint a sok kommunikációs 1.74. Communications P - O (H) nem egységes. Ha a multiplicitás értéke 1, akkor a hossza lenne 0,17 nm. Sőt, a foszforsavat és a sav-sók bolshenstve hossza ebben az összefüggésben a 0,154-0,157 nm, ami megfelel a multiplicitás 1,3-1,4. Következésképpen, az elektronsűrűség a kettős kötés a P = O része „kenhető” a másik három kapcsolatok, enyhén növekvő azok sokfélesége. Továbbá, az oxigén és a foszfor atomot jelentkezik jelentős donor-akceptor kölcsönhatás. Mindez együttesen vezet az a tény, hogy a H3 PO4 nincs ilyen éles különbségek a kötéshosszak, amely megfigyelhető a kénsav és salétromsav. A kötések hosszát P = O és P - O (H) szinte egy vonalban és a gerinc molekula válik gyakorlatilag tetraéder. Természetesen, ez drámai módon növeli a stabilitást a átrendeződése magát a savat, és ezek származékai. Ez azt jelenti, egyfajta kémiai passzivitás foszforsav.
4. Kémiai tulajdonságait H3 PO4
Ortofoszforsav vizes oldatokban sokkal gyengébb kénsav és salétromsav. Ez háromértékű sav. Egy elektrolitos disszociáció savak, valamint egyéb több-bázisú savak, végezzük lépéseket:
Összehasonlítás az értékek a sav ionizációs állandója a megfelelő lépéseket:
Mivel ezek az adatok azt mutatják, a H3 PO4 oldatban elsősorban jelen digidrofosfot ionok 2PO 4 -. Ionok által termelt disszociációja második szakasz - hidrogén-ionok HPO4 2-. lényegesen kevesebb. És szinte nincs foszfátionokat PO 4 3- - termékek a harmadik és egyben utolsó szakaszában az ionizáció. Az első szakaszban az ionizációs foszforsav egy közepesen erős sav. Összhangban a létezését háromféle savas maradékok a semlegesítési foszforsav alkálifém sók képződnek: dihidrogén-foszfátok, hidrogén-foszfátok és foszfátok, például:
Foszforsav lehet különböztetni az egyéb foszforsav reakciójával ezüst-nitráttal - képződött sárga csapadékot
Az összes többi foszforos sav formájában, fehér csapadékot.
Bepárlásával ortofoszforsav, difoszforsav képződött (pirofoszforsav):
5. Érték foszforsav
A foszforsav fontos, mint az egyik fő összetevője a növényi táplálkozás. A foszfor a növények hasznosítani építeni a legfontosabb részeit - magok és gyümölcsök.
Származékok foszforsav nagyon szükséges nem csak a növények, hanem az állatok. Csont, fogak, kagyló, karom, tűk, tüskék bolshenstvo az élő szervezetekben, amelyek elsősorban kalcium-ortofoszfát. Továbbá, ortofoszforsav, amely más vegyületek szerves anyagok, aktívan részt vesz az anyagcsere egy élő szervezet az anyagok a folyamat környezetet. Ennek eredményeként, származékai lévő foszfor a csontok, az agy, a vér az izom- és a kötőszövet az emberek és állatok. Különösen sok foszforsavat az ideg (agy) sejtek, lehetővé téve AE Fersman ismert geokémikusa nevezett foszfor „elem gondolatok”. Nagyon negatív (állatbetegség angolkór, anémia, stb) befolyásolja a feltétele a szervezet csökkenése az étrendben foszfor vegyületeket vagy azok beadása formájában emészthetetlen.
6. Az foszforsavat (lásd. № 1. táblázat)
Alkalmazza foszforsav most már elég széles körben. Fő vásárló a termelés a foszfát és műtrágya. Ezekre a célokra évente termelt világszerte foszfor érc 100 millió. Tonna. A foszfát műtrágyák hozzájárul nemcsak a termelékenység javítására különböző növények, hanem hogy a terep és az ellenállás más kedvezőtlen időjárási viszonyok és feltételeinek megteremtése gyorsabb érést a termés területeken érésű. Ők is jótékony hatást a talajra, ami hozzájárul a struktuirovaniyu, fejlesztése talaj baktériumok, módosítsa a oldhatóságát egyéb anyagoknak a talajban, és néhány elnyomása káros szerves anyagok képződnek.
Sok foszforsav fogyaszt az élelmiszeriparban. Az a tény, hogy az íze a hígított foszforsav nagyon szép és a kis annak kiegészítők lekvárok, limonádé és szirupok jelentősen javítja az ízletesség. Ők ugyanazt a tulajdonság és néhány a foszforsav sói. kalcium-foszfátok, például a már régóta szerepel sütőpor, javítja az ízét a kenyér és a zsemle.
További érdekes alkalmazásokat ortofoszforsav az iparban. Például azt tapasztaltuk, hogy az impregnálás a fa is, és sói csinálni fa éghető. Ezen az alapon, hogy most tűzgátló festék, éghetetlen tábla fosfodrevesnye, nem gyúlékony foszfát hab és egyéb építőanyagok.
Különböző foszforsav sói széles körben használják számos iparágban, az építőiparban, a technika számos területén, az önkormányzati és a magánélet, a sugárvédelem, vízlágyító, vízkőmentesítő kazán és hogy a különböző tisztítószerek.
Foszforsav, kondenzált degidrotirovannye sav és foszfátokat alkalmazunk katalizátorként a dehidratálási eljárás, polimerizáció és a szénhidrogének alkilezése.
Speciális helyet foglalnak el szerves foszfor kivonószerek, mint, lágyítószerek, kenőanyagok, adalékok por és abszorbensként hűtőrendszerekben. Sói savas alkil-foszfát alkalmazunk felületaktív anyagok, fagyásgátló szerek, speciális műtrágya, és más antikoagulánsok latex. Acid foszfátokat alkalmazunk extrakciós feldolgozási Uránérc likőrök.