Ácido fosfórico, también conocido como ácido ortofosfórico, es un ácido inorgánico común, ácido medio fuerte, fórmula química H3PO4, peso molecular 97.994. No es fácil de volatilizar, descomponer y casi no tiene oxidación. Tiene la propiedad común del ácido. Es un ácido débil ternario, que es más débil que el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico, el ácido nítrico, pero más fuerte que el ácido acético, el ácido bórico, etc. El ácido fosfórico es fácilmente delicuescente en el aire. El ácido pirofosfórico se obtiene por calentamiento y el ácido metafosfórico por deshidratación adicional. El ácido fosfórico se utiliza principalmente en la industria farmacéutica, alimentaria, de fertilizantes y otras industrias, como inhibidor de la oxidación, aditivo alimentario, cirugía dental y ortopédica, agente de corrosión EDIC, electrolito, fundente, dispersante, agente de corrosión industrial, materias primas y componentes de fertilizantes, limpieza del hogar. productos, así como reactivos químicos.
El ortofosfato es un ácido fosfórico compuesto por un solo tetraedro de fósforo y oxígeno. En la molécula de ácido fosfórico, el átomo P es híbrido sp3, y tres orbitales híbridos forman tres con el átomo de oxígeno σ El otro enlace PO está compuesto por σ Y dos enlaces dp de oxígeno a fósforo. σ El enlace de coordinación se forma por la coordinación de un par de electrones solitarios en el átomo de fósforo con el orbital vacío del átomo de oxígeno. El enlace D ← p se forma superponiendo dos pares de electrones solitarios en los orbitales py y pz del átomo de oxígeno y los orbitales vacíos dxz y dyz del átomo de fósforo. Dado que el nivel de energía 3d del átomo de fósforo es mucho más alto que el nivel de energía 2p del átomo de oxígeno, el orbital molecular formado no es muy efectivo, por lo que el enlace PO es un enlace triple en número, pero entre enlace simple y enlace doble en términos de enlace. Energía y longitud de enlace. Tanto el H3PO4 puro como su hidrato de cristal tienen enlaces de hidrógeno, lo que puede ser la razón por la cual la solución concentrada de ácido fosfórico es viscosa.
Conductancia específica
A temperatura ambiente (219K), cuando la concentración de la solución de H3PO4 es del 45 por ciento - 47 por ciento, la conductancia específica es máxima.
Punto de cristalización:
El ácido fosfórico pertenece al ácido medio fuerte y su punto de cristalización (punto de congelación) es de 21 grados. Cuando es más baja que esta temperatura, precipitará cristales de hemihidrato (hielo). Por supuesto, el ácido fosfórico generalmente no forma cristales (de hielo) a temperaturas superiores a 10 grados o incluso inferiores. Esto se debe a que el ácido fosfórico tiene las características de sobreenfriamiento, es decir, cuando el ácido fosfórico real en el mercado está por debajo de los 21 grados, se desviará de su punto de formación de cristal (hielo) y no formará cristales (de hielo) inmediatamente. Sin embargo, siempre que se mantenga una temperatura tan baja durante un período de tiempo, el ácido fosfórico es fácil de producir cristales de hielo en estado estático.
El cristal de ácido fosfórico, como otros cristales líquidos, pertenece al cambio físico más que al cambio químico. Sus propiedades químicas no cambiarán debido a la cristalización, es decir, las propiedades del ácido fosfórico no se verán afectadas por la cristalización. Todavía se puede usar normalmente siempre que se dé temperatura para derretir o se use agua caliente para diluir y disolver.
Características de cristalización: alta concentración de ácido fosfórico, alta pureza y alta cristalinidad. Según la experiencia, cuando la temperatura está por encima o por debajo de los 4 grados y la concentración es superior al 85 por ciento, su cristalinidad aumenta. Si se mezcla accidentalmente con ácido fosfórico cristalino, hará que el ácido fosfórico sin cristal (hielo) infecte inmediatamente y forme cristal (hielo). Además, el cristal de fosfato (hielo) es inusualmente rápido, lo que hará que la mayoría de los recipientes de almacenamiento de ácido fosfórico formen cristales (hielo). Después de que se forman los cristales de ácido fosfórico (hielo), el ácido fosfórico en la parte superior se diluye y el ácido fosfórico puro de cristal acicular se deposita en la parte inferior. Según la experiencia, el ácido fosfórico al 75 por ciento también es difícil de formar cristales (hielo) a baja temperatura (alrededor de 4 grados), por lo que se recomienda usar ácido fosfórico al 75 por ciento a baja temperatura.
Al igual que la congelación del agua, el cristal de ácido fosfórico (hielo) es una propiedad física propia y un atributo inherente que no se puede cambiar. Solo la conservación y el tratamiento adecuados pueden prevenir la formación de cristales (de hielo). El ácido fosfórico comercial es una solución concentrada viscosa que contiene un 85 por ciento de H3PO4. La cristalización de la solución concentrada formará el semihidrato 2H3PO4 · H2O (punto de fusión 302,3K).
Agricultura: el ácido fosfórico es la materia prima para la producción de importantes fertilizantes fosfatados (superfosfato de calcio, dihidrogenofosfato de potasio, etc.), y también la materia prima para la producción de nutrientes para piensos (dihidrogenofosfato de calcio).
Industria: El ácido fosfórico es una materia prima química importante, y sus funciones principales son las siguientes:
1. La superficie metálica se trata para generar una película de fosfato insoluble en la superficie metálica para proteger el metal de la corrosión.
2. Se mezcla con ácido nítrico como agente de pulido químico para mejorar la suavidad de la superficie metálica.
3. Éster de fosfato, materia prima para la producción de productos de lavado y pesticidas.
4. Materias primas para la producción de retardantes de llama que contengan fósforo.
Alimentos: El ácido fosfórico es uno de los aditivos alimentarios. Como agente agrio y nutriente de levadura en los alimentos, la cola contiene ácido fosfórico. El fosfato también es un aditivo alimentario importante, que se puede utilizar como potenciador de nutrientes.
Medicina: El ácido fosfórico se puede usar para producir medicamentos que contienen fósforo, como el glicerofosfato de sodio.