Axit photphoric là gì?

Axit photphoric , còn được gọi là axit orthophosphoric, là một axit yếu với công thức hóa học H3PO4. Nó thường được gặp dưới dạng si-rô không màu với nồng độ 85% trong nước. Các hợp chất tinh khiết là một chất rắn không màu .
 

Cả ba hydrogens đều có tính axit ở các mức độ khác nhau và có thể bị mất khỏi phân tử dưới dạng ion H + ( proton ). Khi cả ba ion H + bị loại bỏ, kết quả là một ion orthophosphate (PO4)3 , thường được gọi là "phốt phát". Loại bỏ một hoặc hai proton tạo ra dihydrogen phosphate ion H2PO-4 và HPO ion hydro2−4, tương ứng. Axit orthophosphoric cũng tạo thành este , được gọi là organophosphates . Axit photphoric thường gặp trong các phòng thí nghiệm hóa học như một 85% dung dịch nước giải pháp đặc điểm là một không màu, không mùi, và không dễ bay hơi hay hóa lỏng. Mặc dù axit photphoric không phải là một axit mạnh , nhưng dung dịch 85% vẫn có thể gây kích ứng nghiêm trọng cho da và làm hỏng mắt.

Tên "axit orthophosphoric" có thể được sử dụng để phân biệt với " axit photphoric " khác, chẳng hạn như axit pyrophosphoric .

Cách điều chế axit photphoric

Axit photphoric được sản xuất công nghiệp theo hai cách. Trong quy trình ướt, một khoáng chất chứa phốt phát như canxi hydroxyapatite được xử lý bằng axit sulfuric .

Fluoroapatite là một nguyên liệu thay thế, trong trường hợp đó, florua được loại bỏ dưới dạng hợp chất không hòa tan Na2SiF6 . Nó có thể được cô đặc để sản xuất axit photphoric để sử dụng trong thương mại , chứa khoảng 62% P2O5 (85% H3PO4). Tiếp tục loại bỏ nước tạo ra axit superphosphoric với P2O5 nồng độ trên 70% (tương ứng với gần 100% H3PO4 ). Canxi sulfate (thạch cao) được sản xuất dưới dạng sản phẩm phụ và được loại bỏ dưới dạng phosphogypsum .

 

Cách thứ 2 để sản xuất axit photphoric trước tiên quặng photphat được khử bằng than cốc trong lò hồ quang điện để tạo ra nguyên tố phốt pho. Silica cũng được thêm vào, dẫn đến việc sản xuất xỉ canxi silicat . Photpho được chưng cất ra khỏi lò và đốt cháy bằng không khí để tạo ra photpho pentoxit có độ tinh khiết cao, được hòa tan trong nước để tạo ra axit photphoric.

Axit photphoric từ cả hai quá trình có thể được tinh chế thêm bằng cách loại bỏ các hợp chất của asen và các tạp chất có khả năng độc hại khác.

 

Tính chất axit của axit photphoric

Cả ba hydrogens đều có tính axit, với hằng số phân ly p K a1 = 2,14, p K a2 = 7,20 và p K a3 = 12,37. Theo sau, trong các dung dịch nước, axit photphoric chủ yếu được phân tách thành một số kết hợp của ba anion của nó, ngoại trừ ở độ pH rất thấp.

Ứng dụng của axit photphoric



Việc sử dụng chủ yếu axit photphoric là cho phân bón , tiêu thụ khoảng 90% sản lượng.


Ứng dụng

Nhu cầu (nghìn tấn)

Dẫn xuất phốt phát chính

Xà phòng và chất tẩy rửa

1836

STPP

Công nghiệp thực phẩm

309

STPP (Na5P3O10), SHMP, TSP, SAPP, SAlP, MCP, DSP (Na 2HPO4), H3PO4

Xử lý nước

164

SHMP, STPP, TSPP, MSP (NaH2 PO4 ), DSP

Kem đánh răng

68

DCP (CaHPO4 ), IMP, SMFP

Các ứng dụng khác

287

STPP (Na3P3O9), TCP, APP, DAP, kẽm phốt phát (Zn3(PO4)2), phốt phát nhôm (AlPO4 , H3PO4)

Axit photphoric cấp thực phẩm (phụ gia E338 ) được sử dụng để axit hóa thực phẩm và đồ uống như nhiều loại cola và mứt khác nhau , mang lại vị chua. Nước giải khát có chứa axit photphoric, bao gồm Coca-Cola , đôi khi được gọi là soda. Axit photphoric trong nước ngọt có khả năng gây xói mòn răng. Axit photphoric cũng có khả năng góp phần hình thành sỏi thận , đặc biệt là ở những người đã từng bị sỏi thận.

Ngoài ra axit photphoric còn có các ứng dụng trong:

- Xử lý chống gỉ bằng lớp phủ phốt phát

- Là tiêu chuẩn bên ngoài cho cộng hưởng từ hạt nhân phốt pho-31 .

- Trong tế bào nhiên liệu axit photphoric .

- Trong sản xuất than hoạt tính .

- Trong chế biến chất bán dẫn hợp chất

- Trong chế tạo vi mô

- Để điều chỉnh độ pH trong mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc da.

- Là một chất khử trùng trong ngành công nghiệp sữa, thực phẩm và sản xuất bia.

 An toàn khi sử dụng axit photphoric

Một nghiên cứu đã được chỉ ra rằng việc uống cola thường xuyên và lâu dài sẽ dẫn đến loãng xương ở tuổi trung niên ở phụ nữ. Điều này được cho là do sự hiện diện của axit photphoric. Ngoài ra, nguy cơ có hại đối với phụ nữ được tìm thấy là lớn hơn đối với cola có đường và caffein.

Ở nồng độ vừa phải, dung dịch axit photphoric gây kích ứng da. Tiếp xúc trực tiếp có thể gây bỏng da nghiêm trọng và có thể gây tổn thương mắt vĩnh viễn.
 

Các biện pháp sơ cứu khi dính axit photphoric:

- Hít phải: Di chuyển nạn nhân đến nơi thoáng khí. Gọi cho Trung tâm Ngộ độc hoặc bác sĩ nếu nạn nhân cảm thấy không khỏe.

- Tiếp xúc với da:
+ Cách phòng ngừa: Tránh tiếp xúc trực tiếp; Mặc quần áo bảo hộ hóa chất nếu cần thiết.
+ Sơ cứu khi gặp nạn: Nhanh chóng cởi bỏ quần áo, giày dép và đồ da (ví dụ: dây đeo, thắt lưng). Ngay lập tức xả nước ấm, nhẹ nhàng chảy nước trong ít nhất 30 phút. Gọi ngay cho Trung tâm Ngộ độc hoặc bác sĩ. Yêu cầu được điều trị khẩn cấp. Vận chuyển đến bệnh viện. Làm sạch hoàn toàn quần áo, giày dép và đồ da trước khi tái sử dụng hoặc vứt bỏ hoàn toàn.

- Tiếp xúc với mắt: Ngay lập tức rửa mắt bị nhiễm bẩn bằng nước ấm, hoặc nước muối trung tính trong ít nhất 30 phút, giữ mí mắt mở. Tiếp tục xả nước trong quá trình vận chuyển đến bệnh viện. Cẩn thận không rửa nước bị ô nhiễm vào mắt. Gọi ngay cho Trung tâm Ngộ độc hoặc bác sĩ. Yêu cầu được điều trị khẩn cấp. Vận chuyển đến bệnh viện.

- Nuốt phải: Cho nạn nhân súc miệng bằng nước. Nếu nôn mửa, hãy để nạn nhân nghiêng về phía trước để giảm nguy cơ hít phải. Gọi ngay cho Trung tâm Ngộ độc hoặc bác sĩ. Yêu cầu được điều trị khẩn cấp. Vận chuyển đến bệnh viện.