偏磷酸是怎样生产的
磷酸或正磷酸(H3PO4),是一种常见的无机酸,是中强酸。由五氧化二磷溶于热水中即可得到。
正磷酸工业上用硫酸处理磷灰石即得。磷酸在空气中容易潮解。加热会失水得到焦磷酸,在进一步失水得到偏磷酸。磷酸主要用于制药、食品、肥料等工业,也可用作化学试剂。磷酸的生产:原料:磷酸的原料主要是磷矿(主要成分为氟磷酸钙Ca10F2(PO4)6)和以硫酸为主的无机酸。
原理:3H+ PO43- = H3PO4 (原理:强酸制弱酸)
湿法:工业上常用浓硫酸跟磷酸钙、磷矿石反应制取磷酸,滤去微溶于水的硫酸钙沉淀,所得滤液就是磷酸溶液。或让白磷与硝酸作用,可得到纯的磷酸溶液。3P4 + 20HNO3 + 8H2O = 12H3PO4 + 20NO↑热法:白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,再经水化制成。注意必须用热水,因为五氧化二磷会和冷水反应生成剧毒的偏磷酸。多磷酸的生产:多磷酸的生产主要由正磷酸在适当条件下脱水而成。
重结晶法:将工业磷酸用蒸馏水溶解后,把溶液提纯,除去砷和重金属等杂质,经过滤,使滤液符合食品级要求时,浓缩,制得食用磷酸成品。用处:农业:磷酸是生产重要的磷肥(过磷酸钙、磷酸二氢钾等)的原料,也是生产饲料营养剂(磷酸二氢钙)的原料。
工业:磷酸是一种重要的化工原料,主要作用如下:处理金属表面,在金属表面生成难溶的磷酸盐薄膜,以保护金属免受腐蚀。和硝酸混合作为化学抛光剂,用以提高金属表面的光洁度。生产洗涤用品、杀虫剂的原料磷酸酯。生产含磷阻燃剂的原料。
食品:磷酸是食品添加剂之一,在食品中作为酸味剂、酵母营养剂,可口可乐中就含有磷酸。
磷酸盐也是重要的食品添加剂,可作为营养增强剂。
医学:磷酸可用于制取含磷药物,例如甘油磷酸钠等。偏磷酸化学式HPO3,分子量80,无色玻璃状体,易潮解,密度2.2~2.5g/cm3,易溶于水并生成正磷酸(H3PO4),有剧毒。常见的偏磷酸是三聚偏磷酸(HPO3)3和四聚偏磷酸(HPO3)4,其化学式均写简为HPO3。用作化学试剂、脱水剂、催化剂。
由磷酸高温脱水或由五氧化二磷跟适量冷水反应制得。
如何区分“正磷酸、次磷酸、亚磷酸、偏磷酸、焦磷酸、磷酸一氢根、磷酸二氢根”
H2PO4-是H3PO4失去一个H+后的,由于剩下两个氢,所以叫磷酸二氢根,
HPO42-就叫磷酸一氢根了。
H3PO4是磷酸,HPO3是偏磷酸,这两种酸中磷都是+5价的。
H3PO3是亚磷酸,磷是+3价的。
H3PO2是次磷酸,磷是+1价的。
H4P2O7是焦磷酸,是两个磷酸分子脱去一个水分子后的产物。
如何配置20%偏磷酸
实验室一般都是按照W/V来配的.比如说2%偏磷酸溶液,就是用2g偏磷酸定容成100ml的溶液就可以了
次磷酸结构式
次磷酸的结构式如图所示:
次磷酸亦称次亚磷酸,分子式为H3PO2,分子量为65.99,是无色无臭的油状液体,或潮解性晶体,易吸潮。相对密度1.493,加热至130℃以上分解成磷酸和磷化氢。与热硫酸作用被氧化放出二氧化硫及硫。溶于水、乙醇、乙醚,水溶液呈酸性。
次磷酸具有极强的还原性,可使重金属盐溶液还原至金属。次磷酸根(H2PO-2) 结构为四面体形,其中两个氢与磷直接相连,结构式为:
次磷酸分子中虽然含有3个氢原子,但只含1个羟基,故它仅是一元酸。在水溶液中,次磷酸是中强酸,常温下比较稳定,升温到130℃时分解,发生如下岐化反应:
2H3PO2 == H3PO4 + PH3(加热)。
次磷酸遇到强还原剂本身被还原成膦、磷化氢。常用来做测定砷、碲和分离钽、铌等的试剂,也用于制药工业。
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