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磷酸
常見的無機酸
磷酸3D球棍模型
基本信息
中文名
磷酸
英文名
Phosphoric acid
別名
正磷酸
化學式
H3PO4、H?PO?
相對分子質(zhì)量
97.995
CAS編號
7664-38-2
外觀
無色透明液體
熔點
42 °C
密度
1.9 g/cm3
水溶性
可溶于水和乙醇
沸點
407 °C
分子式
H3PO4、H?PO?
EINECS號
231-633-2
物質(zhì)結(jié)構(gòu)
磷酸分子結(jié)構(gòu)
在磷酸分子中，磷原子的價層電子構(gòu)型為3s23p2，經(jīng)sp3不等型雜化4條雜化軌道。其中三條為具有單電子的雜化軌道，分別與—OH中的氧原子形成σ鍵；一條具有一對電子的雜化軌道，向端基氧原子配位，形成σ配鍵。除此之外，P原子除了sp3雜化軌道與四個氧原子形成配位σ鍵之外，還有兩個空軌道分別接受配位原子上反饋回來的電子，形成p-d反饋大π鍵。因此磷酸根離子中P-O鍵長實測值為154pm，介于單鍵（171pm）與雙鍵（150pm）之間。結(jié)晶狀磷酸與其水合物的結(jié)構(gòu)是由氫鍵相連接的PO?四面體所組成，P-O鍵長為150x10ˉ12m，P-OH鍵長為155x10ˉ12m，鍵角OP（OH）為108°~115°，（OH）P（OH）為104°~110°。在濃溶液中仍然保持這些氫鍵，因此會表現(xiàn)出黏性。在濃度相對較低的稀溶液（54%H?PO?）中磷酸根離子則與水結(jié)成氫鍵。
化學性質(zhì)
酸性
磷酸在水中的水解與電離如下：
脫水
與活潑金屬反應
與堿和氨反應
與堿性氧化物反應
制備方法
實驗室制法
工業(yè)制法
濕法磷酸
濕法的使用無機酸來分解磷礦石制備磷酸。根據(jù)制備時選用無機酸的不同，又可以分成硫酸法、鹽酸法、硝酸法等。由于在各種酸制備磷酸的過程中，由于硫酸法操作穩(wěn)定技術(shù)成熟，分離容易，所以它是制造磷酸最主要的方法。
濕法磷酸生產(chǎn)中，硫酸分解磷礦是在大磷酸溶液介質(zhì)中進行的。
實際的分解過程分為兩步，首先是磷礦同磷酸（返回系統(tǒng)的磷酸）作用，生產(chǎn)磷酸二氧鈣：
濕法磷酸因生產(chǎn)方法所限，成品酸不純，對其精制的方法主要有溶劑萃取法、結(jié)晶法、離子交換法電滲析法、化學沉淀法。采用的二水物法流程生產(chǎn)的濕法磷酸中PO。通常采用直接接觸蒸發(fā)和管式加熱蒸發(fā)兩種濃縮方法得到所需要的磷酸產(chǎn)品。
熱法磷酸
熱法是用黃磷燃燒并水合吸收所生成的P?O??來制備磷酸。熱法磷酸的制造方法主要有液態(tài)磷燃燒法(又稱二步法)，二步法有多種流程，在工業(yè)上普遍采用的有兩種。第一種是將黃磷燃燒得到五氧化二磷，用水冷卻和吸收制得磷酸，此法稱為水冷流程。第二種是將燃燒產(chǎn)物五氧化二磷用預先冷卻的磷酸進行冷卻和吸收而制成磷酸，此法稱為酸冷流程。
應用領(lǐng)域
金屬清洗防銹
磷酸作為無機強酸，對各種金屬均有腐蝕，可以用于化學清洗(一般不采用磷酸清洗的方法，清洗時需要加入緩蝕劑)。用磷酸清洗的優(yōu)點是鋼鐵表面自然形成防銹膜，即金屬經(jīng)可溶性的磷酸鹽溶液處理，在其表面生成一層不溶性的磷酸鹽膜。基于磷酸清洗液具有這個特點，可用于循環(huán)水系統(tǒng)檢修開車時的清洗劑，達到防腐作用。
食品添加劑
磷酸為無色透明糖漿狀液體，無臭，味酸。極易溶于水和乙醇，通常以含量為85%左右的商品出售。磷酸屬強無機酸，其酸味度比檸檬酸大2.3一2.5倍，有強烈的收斂味和澀味，多用于可樂型飲料。有人說，“沒有磷酸，就沒有可樂”，磷酸是構(gòu)成可樂風味不可缺少的風味促進劑。因其酸味強度大，故用量少，通常為0.6g/kg左右。
磷酸在釀酒時還可作為酵母的磷酸源，加強其發(fā)酵能力并能防止雜菌生長。在方便面和肉制品中常使用磷酸鹽（三聚磷酸鹽、焦磷酸鹽和六偏磷酸鹽等）以提高制品的保水性、吸油性等；磷酸還可用作螯合劑、抗氧化增效劑和pH調(diào)節(jié)劑及增香劑。用作釀造時的pH調(diào)節(jié)劑時，其用量在0.035%以下；在果醬中使用少量磷酸，以調(diào)節(jié)果醬能形成最大膠凝體的PH；在軟飲料、糖果和焙烤食品中用作增香劑。生產(chǎn)汽水和酸梅汁用磷酸代替檸檬酸作酸味劑，其用量汽水為0.1%一0.15%，酸梅汁濃縮液為0.22%；啤酒糖化時用磷酸代替乳酸調(diào)節(jié)pH,用量為0.004%；作為酵母營養(yǎng)劑，促進細胞核生長，用量按干酵母計為0.53%。
燃料電池
堿性燃料電池在載人航天飛行中的成功應用，證明了以化學方式將化學能轉(zhuǎn)化為電能的高效和可行性。其中以磷酸為電解質(zhì)的磷酸型氫氧燃料電池首先取得突破。因為雖然AFC（堿性燃料電池，全稱為：Alkaline Fuel Cells）具有高效發(fā)電的優(yōu)點，但是將其應用在地面上的時候，由于CO?所產(chǎn)生的毒化問題，它的應用受阻。這時，人們開始研究以酸作為電解質(zhì)的燃料電池。磷酸由于具有較好的熱、化學和電化學穩(wěn)定性以及高溫下?lián)]發(fā)性小、獨特的對CO?的耐受力等優(yōu)點而成為最早研制成功的地面用的燃料電池。
這項技術(shù)為基礎(chǔ)建造的發(fā)電站運行在世界各地，實際應用表明，磷酸燃料電池是高度可靠的電源，可作為醫(yī)院、計算機站的不間斷電源。和其它燃料電池相比，磷酸電池的制作成本低，是發(fā)展最為成功的燃料電池之一。
安全事宜
毒理作用
解剖中毒動物可見中毒性肺炎病灶，肺水腫，肺不張，肝腫大，有時呈顆粒狀。對小白鼠及大白鼠的LD??=1.25 g/kg，LC??=25.5 mg/m3。受濃度為10.6 mg/m3長期染毒時，使血清蛋白含量增加及肝糖元降低。經(jīng)一個月的恢復期之后，只有部分改變恢復正常。吸入濃度為2.3 mg/m3磷酸未引起病理改變及其他變化。
本品對皮膚有相當強的腐蝕作用，引起皮膚炎癥性疾患。造成全身中毒現(xiàn)象。
環(huán)境危害
當貯存的磷酸發(fā)生泄漏時，首先疏散泄露污染區(qū)人員至安全區(qū)，建議應急處理人員戴好防毒面具，穿化學防護服，不直接接泄漏物，用沙土、干燥石灰或蘇打灰混合，然后收集轉(zhuǎn)移到安全場所或加入大量水中，調(diào)節(jié)至中性，再放入廢水系統(tǒng)。如大量泄漏，收集回收或無害處理后廢棄。廢棄物處置方法:建議把廢料緩慢地加到堿液——石灰水中．攪拌后，用大量水沖人下水道。如果是實驗室少量泄漏，用大量水沖洗掉溢漏物，或者用碳酸氫鉤(或小蘇打粉和消石灰1：1混合物)覆蓋后加水收集起，再用蘇打溶液沖洗污染地面。
消防安全
當火災燃燒中存在磷酸時，可以用霧狀水、泡沫、砂土、二氧化碳滅火。同時注意不要使用柱狀水，以防物料飛濺傷人，在火災發(fā)生現(xiàn)場附近注意及時到上風口以防止吸入受熱放出的有毒蒸氣。
儲存方法
儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。包裝密封,應與易（可）燃物、堿類、活性金屬粉末分開存放，切忌混儲。儲區(qū)應備有合適的材料收容泄漏物。
急救措施
濺入眼內(nèi)時，須立即用大量清水沖洗；沾及皮膚時，可用大量清水或碳酸氫鈉水洗滌，并用碳酸氫鈉粉包扎傷處。
磷酸相關(guān)的文章
奧馬爾·哈桑·艾哈邁德·巴希爾（阿拉伯語：????????????????，1944年1月1日－），男，出生于蘇丹北部尼羅河省，蘇丹軍事領(lǐng)導人、政治家，蘇丹第7任總統(tǒng)，畢業(yè)于喀土穆蘇丹軍事學院。
不列顛群島是歐洲西北部的島群。包括大不列顛和愛爾蘭兩個主要島嶼以及許多小島在北海與大西洋之間，東南以英吉利海峽、多佛爾海峽與歐洲大陸相望。包括大不列顛和愛爾蘭兩大島，以及附近的赫布里底群島、奧克尼群島、設(shè)得蘭島、安格爾西島和馬思島等，約5，000個小島。總面積31.5萬平方公里。
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這家伙太懶了，什么都沒寫！
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