Tính Chất Hóa Học Của Axit Photphoric, Axit Photphoric(H3Po4) Là Gì

Axit photphoric Nó là một trong những axit được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp ngày nay. Vậy bạn có biết axit photphoric là gì và công dụng của nó như thế nào không? Hãy cùng VIETCHEM đi tìm câu trả lời qua nội dung bài viết hôm nay

Bạn đang xem: Tính Chất Hóa Học Của Axit Photphoric, Axit Photphoric(H3Po4) Là Gì

Axit photphoric là gì?

Axit photphoric là một hợp chất biệt lập liên kết với nhiều cation hóa trị hai như Fe2+, Cu2+, Ca2+ và Mg2+. Nó là một axit ba vòng không oxy hóa vì nó có cấu trúc tứ diện và có độ bền trung bình.

Bạn đang xem: Tính Chất Hóa Học Của Axit Photphoric

Trên thị trường hiện nay, axit photphoric được cung cấp thường ở dạng siro không màu, không mùi, không bay hơi và có nồng độ 85% trong nước. Các hợp chất tinh khiết là chất rắn không màu và mặc dù không phải là axit mạnh nhưng có thể gây kích ứng da nghiêm trọng và thậm chí tổn thương mắt ở nồng độ 85%.

Axit photphoric là gì?

Cấu trúc phân tử của axit photphoric

Công thức hóa học của axit photphoric là H3PO4 và nó được cấu tạo như sau:

Ngoài tên axit photphoric, nó còn được gọi là axit orthophotphoric. Trong phân tử của axit này, photpho có số oxi hóa cao nhất (+5).

Công thức hóa học của axit photphoric

Tính chất vật lý của axit photphoric

- Axit photphoric tồn tại ở 2 dạng là chất lỏng trong suốt không màu và chất rắn kết tinh không màu. Ở cả hai dạng, chúng đều có vị chua, hòa tan vô hạn trong nước và ethanol.

- Khối lượng riêng của H3PO4 là 1,87 g/cm3

- Nhiệt độ nóng chảy của dạng khan là 42,35 độ C và ở dạng ngậm nước H3PO4.H2O có nhiệt độ nóng chảy là 29,32 độ C.

- Nhiệt độ phân hủy là 213 độ C

Tính chất hóa học của axit photphoric

Axit photphoric có tính axit mạnh trung bình và có các tính chất sau:

- Sự phân ly xảy ra theo 3 nấc thuận nghịch khi trong dung dịch có hằng số axit tương ứng ở 25 độ C như sau:

H3PO4 ↔ H+ + H2PO4- ; K1 = 7.10−3

H2PO4- ↔ H+ + (PO4)2- ; K2 = 8.10−6

(HPO4)2- ↔ H+ + (PO4)3- ; K3 = 4.10−13

Cả ba hydro trên đều có tính axit, nhưng có độ mạnh khác nhau và có thể bị mất khỏi phân tử dưới dạng proton dưới dạng ion H+. Khi cả ba ion H+ bị mất, ion orthophotphat (PO4)3- được tạo ra và thường được gọi là "photphat". Axit orthophotphoric cũng tạo thành este là photphat hữu cơ. Tên "axit orthophosphoric" có thể được sử dụng để phân biệt nó với các "axit photphoric" khác, chẳng hạn như axit pyrophosphoric.

- Đổi quỳ tím thành đỏ

- Tác dụng với oxit bazơ tạo muối và nước

2H3PO4 + 3Na2O → 2Na3PO4 + 3H2O

-Phản ứng với bazơ tạo thành muối và nước

Tuỳ theo tốc độ phản ứng giữa H3PO4 với bazơ mà muối tạo thành cũng khác nhau:

H3PO4 + KOH → KH2PO4 + H2O

H3PO4 + 2KOH → K2HPO4 + 2H2O

H3PO4 + 3KOH → K3PO4 + 3H2O

- Phản ứng với kim loại đứng trước H tạo muối và khí H2

2H3PO4 + 3Mg → Mg3(PO4)2 + 3H2

- Phản ứng với muối tạo thành muối mới và axit mới

H3PO4 + 3AgNO3 → 3HNO3 + Ag3PO4

- Oxi hóa - khử

Trong phân tử H3PO4, photpho có tính oxi hóa cao nhất nhưng không có tính oxi hóa mạnh như axit nitric do nguyên tử P có bán kính lớn hơn bán kính N và điều này làm cho mật độ điện tích dương trên P nhỏ dần dẫn đến khả năng để nhận electron.

-Phản ứng nhiệt phân diễn ra dưới tác dụng của nhiệt độ

Ở nhiệt độ 200 - 250 độ C, axit photphoric bị nhiệt phân theo phương trình:

2H3PO4 → H4P2O7 + H2O

Ở nhiệt độ 400 – 500 độ C axit photphoric bị nhiệt phân theo phương trình

H4P2O7 → 2HPO3 + H2O

Phương pháp điều chế axit photphoric

1. Điều chế axit photphoric trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế H3PO4 bằng cách dùng HNO3 đặc để oxi hóa photpho ở nhiệt độ cao:

P + 5HNO3 → H3PO4 + 5NO2 + H2O

Xem thêm: túi trong suốt có tốt không

Điều chế axit photphoric trong phòng thí nghiệm

2. Điều chế axit photphoric trong công nghiệp

Trong công nghiệp, H3PO4 được sản xuất chủ yếu bằng hai phương pháp là quá trình nhiệt khô và quá trình ướt (phương pháp trích ly). Như sau

2.1. quá trình nhiệt

Nguyên liệu dùng để sản xuất axit trong quá trình này là photpho và không khí. Ban đầu, P được phun vào lò và đốt cháy trong không khí ở nhiệt độ khoảng 1527-2726 độ C để thu được diphotphat pentaoxit P2O5. P2O5 sau đó sẽ được hòa tan trong dung dịch axit photphoric loãng. Các phản ứng sẽ diễn ra theo quá trình P → P2O5 → H3PO4, cụ thể như sau:

4P + 5O2 → 2P2O5

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

Phương pháp nhiệt thường tạo ra axit photphoric đặc và tinh khiết hơn vì khi đốt trong lò điện phần lớn các tạp chất đã được loại bỏ. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là tốn nhiều năng lượng.

2.2. phương pháp ướt

Phương pháp ướt sẽ sử dụng axit sunfuric để phân hủy canxi photphat khoáng, chủ yếu được tìm thấy trong quặng apatit tự nhiên. Axit photphoric được sản xuất từ florapatite Ca3(PO4)2 (đá phốt phát) bằng cách thêm axit sunfuric đậm đặc 93% vào một loạt các lò phản ứng có khuấy. Florua được loại bỏ dưới dạng hợp chất không hòa tan Natri silicoflorua Na2SiF6. Nó có thể được cô đặc để sản xuất H3PO4 thương mại chứa khoảng 62% P2O5 với nồng độ 85% H3PO4. Tiếp tục loại bỏ nước sẽ tạo ra axit superphotphoric với nồng độ P2O5 lớn hơn 70%, tương ứng với nồng độ 100% H3PO4.

Quy trình ướt sẽ sinh ra H3PO4 và canxi sunfat CaSO4 (thạch cao) cùng một số tạp chất khó tan khác. CaSO4 như một sản phẩm phụ sẽ bị loại bỏ dưới dạng phosphogypsum. Các phương trình phản ứng sẽ chạy như sau:

Ca5(PO4)3X + 5H2SO4 → 5CaSO4 + 3H3PO4 + HX

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 rắn → 3CaSO4 + 2H3PO4 (nhiệt độ xúc tác)

Axit thu được bằng phương pháp chiết mặc dù không tinh khiết nhưng vẫn có thể được sử dụng mà không cần tinh chế thêm. Nó thường được sử dụng để sản xuất phân bón.

Ứng dụng của axit photphoric trong đời sống sản xuất

1. Trong nông nghiệp

Khoảng 90% sản lượng axit photphoric của thế giới được sử dụng để sản xuất phân bón. Nó chủ yếu được sử dụng để chuyển đổi thành ba loại muối phốt phát được sử dụng trong sản xuất phân bón supe lân đơn và kép, chẳng hạn như diammonium hydrophosphate (DAP), superphosphate (TSP) và monoammonium dihydrogen phosphate (MAP). Loại phân bón này không chỉ được dùng để bón cho cây trồng mà còn được dùng làm thành phẩm trong thức ăn chăn nuôi.

Ngoài ra H3PO4 còn là chất dùng để sản xuất thuốc trừ sâu

Ứng dụng của axit photphoric trong công nghiệp

2. Trong y học

Axit photphoric là thành phần cấu trúc trong xương và răng, tham gia vào nhiều quá trình trao đổi chất.

Axit photphoric ở nồng độ dưới 35% được sử dụng trong nha khoa và chỉnh nha như một dung dịch ăn mòn, giúp làm sạch và làm nhám bề mặt răng nơi đặt các dụng cụ nha khoa hoặc miếng trám. Và ngoài ứng dụng trong nha khoa, nó còn là loại axit thường được sử dụng trong các loại thuốc chống buồn nôn.

3. Trong mỹ phẩm

H3PO4 là một thành phần được tìm thấy trong các sản phẩm tẩy rửa, nước hoa, thuốc nhuộm và một số sản phẩm làm móng, trang điểm, chăm sóc da, v.v. xảy ra, như một tác nhân kiểm soát độ pH.

4. Trong ngành thực phẩm

H3PO4 được sử dụng như một chất phụ gia trong sản xuất nước giải khát, mứt và thạch trái cây để tạo hương vị cho thực phẩm cũng như kiểm soát sự hình thành của nấm và vi khuẩn. Trong sản xuất than cốc, H3PO4 được dùng để tạo vị chua và cải thiện mùi. Ngoài ra, nó còn được dùng để tạo ngọt bằng cách kết hợp với Hfcs đã được xử lý bằng enzym.

Axit photphoric sản xuất nước ngọt

5. Các ứng dụng khác

- Dùng làm chất xúc tác trong tổng hợp hữu cơ và làm chất tẩm gỗ chống cháy để tạo ra các sản phẩm gia dụng hàng ngày như cửa chống cháy, bàn ghế,.... - Kim loại nếu để ngoài môi trường lâu ngày sẽ bị oxi hóa và tạo thành dạng cứng , màu nâu, màng giòn được gọi là rỉ sét. Sử dụng H3PO4 làm chất chống gỉ kim loại sẽ giúp bảo vệ vật liệu không bị rỉ sét.

Sử dụng axit photphoric có nguy hiểm không?

Một nghiên cứu cho thấy uống coca thường xuyên trong thời gian dài dẫn đến loãng xương ở phụ nữ trung niên. Điều này được cho là do trong thành phần của loại nước có ga này có chứa axit photphoric.

Ở nồng độ vừa phải, dung dịch H3PO4 gây kích ứng da và tiếp xúc trực tiếp có thể gây bỏng da nặng và thậm chí tổn thương mắt vĩnh viễn. Vì vậy, khi làm việc với hóa chất này, người lao động phải được trang bị đầy đủ đồ bảo hộ, tránh tiếp xúc trực tiếp với axit.

Cách xử lý axit photphoric

- Hít phải hơi axit: Di chuyển nạn nhân ra nơi thoáng khí, nới lỏng quần áo và đưa nạn nhân đến cơ sở y tế gần nhất nếu cảm thấy không khỏe.

- Tiếp xúc với da: Nhanh chóng cởi bỏ quần áo, giày dép, lốp xe, thắt lưng... rồi dùng nước ấm dội vùng da bị dính axit trong ít nhất 30 phút. Sau đó đưa nạn nhân đến cơ sở y tế gần nhất để được khám và điều trị.

Quần áo, giày dép, v.v. bị nhiễm hóa chất phải được làm sạch hoàn toàn trước khi tái sử dụng hoặc thải bỏ.

- Tiếp xúc với mắt: Rửa mắt ngay bằng nước sạch hoặc nước muối trung tính trong ít nhất 30 phút. Trong quá trình xả nước, cần phải giữ cho mí mắt mở. Sau đó đưa nạn nhân đến cơ sở y tế gần nhất để được khám và điều trị.

- Nuốt phải: Cho nạn nhân súc miệng bằng nước sạch. Nếu bị nôn, nghiêng nạn nhân về phía trước để giảm nguy cơ hít phải hơi axit, sau đó đưa nạn nhân đến cơ sở y tế gần nhất để được khám và điều trị.

Xem thêm: Nhạc baroque - Nhạc baroque tập trung vào học tập, làm việc

VIETCHEM – Nhà cung cấp axit photphoric uy tín, giá rẻ

Trên thị trường cung ứng axit photphoric, công ty VIETCHEM là địa chỉ được nhiều khách hàng lựa chọn, trong đó có nhiều doanh nghiệp, tập đoàn lớn và các trường đại học trong cả nước. Các sản phẩm VIETCHEM hiện đang cung cấp bao gồm Axit Phosphoric H3PO4 85%, Trung Quốc, 35kg/lon và Axit Phosphoric H3PO4 Trung Quốc. Tất cả các sản phẩm đều được VIETCHEM nhập khẩu trực tiếp từ nhà sản xuất nên giá thành rất phải chăng.