خواص شیمیایی اسید فسفریک چیست؟

اسید فسفریکاسید اورتوفسفریک نیز نامیده می شود، یک اسید معدنی معمولی، اسید متوسط ​​قوی، فرمول شیمیایی H3PO4، وزن مولکولی 97.994 است. تبخیر، تجزیه شدن آن آسان نیست و تقریباً هیچ اکسیداسیونی ندارد. دارای خاصیت مشترک اسید است. این یک اسید ضعیف سه تایی است که ضعیف تر از اسید کلریدریک، اسید سولفوریک، اسید نیتریک است، اما قوی تر از اسید استیک، اسید بوریک و غیره است. اسید فسفریک به راحتی در هوا رقیق می شود. اسید پیروفسفریک با حرارت دادن به دست می آید و اسید متافسفریک با کم آبی بیشتر به دست می آید. اسید فسفریک عمدتاً در صنایع دارویی، غذایی، کود و سایر صنایع، از جمله به عنوان بازدارنده زنگ، افزودنی مواد غذایی، جراحی دندان و ارتوپدی، عامل خوردگی EDIC، الکترولیت، شار، پخش کننده، عامل خوردگی صنعتی، مواد خام و اجزای کود، تمیز کردن خانگی استفاده می شود. محصولات و همچنین معرف های شیمیایی.

ارتوفسفات یک اسید فسفریک است که از یک چهار وجهی اکسیژن فسفر تشکیل شده است. در مولکول اسید فسفریک، اتم P هیبرید sp3 است و سه اوربیتال هیبریدی با اتم اکسیژن σ سه اوربیتال تشکیل می دهند. پیوند دیگر PO از σ و دو پیوند dp از اکسیژن به فسفر تشکیل شده است. σ پیوند هماهنگی از هماهنگی یک جفت الکترون تنها روی اتم فسفر با اوربیتال خالی اتم اکسیژن تشکیل می شود. پیوند D ← p از همپوشانی دو جفت الکترون تنها روی اوربیتال‌های py و pz اتم اکسیژن و اوربیتال‌های خالی dxz و dyz از اتم فسفر تشکیل می‌شود. از آنجایی که سطح انرژی 3 بعدی اتم فسفر بسیار بالاتر از سطح انرژی 2p اتم اکسیژن است، اوربیتال مولکولی تشکیل شده چندان مؤثر نیست، بنابراین پیوند PO از نظر تعداد پیوند سه گانه است، اما از نظر پیوند بین پیوند منفرد و پیوند دوگانه است. انرژی و طول پیوند هم H3PO4 خالص و هم هیدرات کریستال آن دارای پیوندهای هیدروژنی هستند که ممکن است دلیل چسبناک بودن محلول اسید فسفریک غلیظ باشد.

هدایت خاص

در دمای اتاق (219K)، زمانی که غلظت محلول H3PO4 45 درصد - 47 درصد باشد، رسانایی ویژه حداکثر است.

نقطه تبلور:

اسید فسفریک متعلق به اسید متوسط ​​قوی است و نقطه تبلور آن (نقطه انجماد) 21 درجه است. هنگامی که از این دما کمتر باشد، کریستال های همی هیدرات (یخ) را رسوب می دهد. البته اسید فسفریک معمولاً در دماهای بالای 10 درجه یا حتی کمتر کریستال (یخ) تشکیل نمی دهد. این به این دلیل است که اسید فسفریک دارای ویژگی های فوق خنک کننده است، یعنی زمانی که اسید فسفریک واقعی موجود در بازار کمتر از 21 درجه باشد، از نقطه کریستالی تشکیل (یخ) خود منحرف می شود و بلافاصله کریستال (یخ) تشکیل نمی دهد. با این حال، تا زمانی که چنین دمای پایینی برای یک دوره زمانی حفظ شود، اسید فسفریک به راحتی در حالت استاتیک بلورهای یخ تولید می کند.

کریستال اسید فسفریک، مانند سایر بلورهای مایع، به تغییرات فیزیکی تعلق دارد تا تغییرات شیمیایی. خواص شیمیایی آن در اثر تبلور تغییر نمی کند، یعنی خواص اسید فسفریک در اثر تبلور تحت تأثیر قرار نمی گیرد. تا زمانی که دما به ذوب داده شود یا از آب گرم شده برای رقیق شدن و حل شدن استفاده شود، همچنان می توان از آن به طور معمول استفاده کرد.

ویژگی های تبلور: غلظت اسید فسفریک بالا، خلوص بالا و کریستالی بالا. بر اساس تجربه، زمانی که دما بالاتر یا کمتر از 4 درجه باشد و غلظت آن بیشتر از 85 درصد باشد، بلورینگی آن افزایش می یابد. اگر به طور تصادفی با اسید فسفریک کریستالی مخلوط شود، باعث می شود اسید فسفریک بدون کریستال (یخ) بلافاصله آلوده شده و کریستال (یخ) ایجاد کند. علاوه بر این، کریستال فسفات (یخ) به طور غیرعادی سریع است، که باعث می شود اکثر ظروف ذخیره اسید فسفریک کریستال (یخ) تشکیل دهند. پس از تشکیل کریستال های اسید فسفریک (یخ)، اسید فسفریک در قسمت بالایی رقیق می شود و اسید فسفریک خالص کریستال سوزنی شکل در قسمت پایین رسوب می کند. بر اساس تجربه، اسید فسفریک 75 درصد نیز در دمای پایین (حدود 4 درجه) به سختی بلورهای (یخ) تشکیل می دهد، بنابراین استفاده از اسید فسفریک 75 درصد در دمای پایین توصیه می شود.

مانند انجماد آب، کریستال اسید فسفریک (یخ) خاصیت فیزیکی و ویژگی ذاتی خود است که قابل تغییر نیست. فقط نگهداری و درمان مناسب می تواند از تشکیل کریستال (یخ) جلوگیری کند. اسید فسفریک تجاری یک محلول غلیظ چسبناک حاوی 85 درصد H3PO4 است. تبلور از محلول غلیظ، نیمه هیدرات 2H3PO4 · H2O (نقطه ذوب 302.3K) را تشکیل می دهد.

کشاورزی: ​​اسید فسفریک ماده اولیه برای تولید کود فسفاته مهم (سوپر فسفات کلسیم، دی هیدروژن فسفات پتاسیم و غیره) و همچنین ماده خام برای تولید ماده مغذی خوراک (کلسیم دی هیدروژن فسفات) است.

صنعت: اسید فسفریک یک ماده خام شیمیایی مهم است و وظایف اصلی آن به شرح زیر است:

1. سطح فلز برای تولید فیلم فسفات نامحلول روی سطح فلز برای محافظت از فلز در برابر خوردگی پردازش می شود.

2. با اسید نیتریک به عنوان یک عامل صیقل دهنده شیمیایی برای بهبود صافی سطح فلز مخلوط می شود.

3. استر فسفات، ماده اولیه برای تولید محصولات شستشو و آفت کش ها.

4. مواد اولیه برای تولید فسفر حاوی مواد بازدارنده شعله.

غذا: اسید فسفریک یکی از افزودنی های غذایی است. به عنوان یک عامل ترش و ماده مغذی مخمر در غذا، کولا حاوی اسید فسفریک است. فسفات همچنین یک افزودنی مهم غذایی است که می تواند به عنوان تقویت کننده مواد مغذی مورد استفاده قرار گیرد.

دارو: از اسید فسفریک می توان برای تولید داروهای حاوی فسفر مانند گلیسروفسفات سدیم استفاده کرد.