磷酸或正磷酸,化學式H3PO4,分子量為97.994,是一種常見的無機酸,是中強酸。由五氧化二磷溶于熱水中即可得到。正磷酸工業上用硫酸處理磷灰石即得。磷酸在空氣中容易潮解。加熱會失水得到焦磷酸,再進一步失水得到偏磷酸。磷酸主要用于制藥、食品、肥料等工業,包括作為防銹劑,食品添加劑,牙科和矯形,EDIC腐蝕劑,電解質,助焊劑,分散劑,工業腐蝕劑,肥料的原料和組件家居清潔產品。也可用作化學試劑,磷酸鹽是所有生命形形式的營養。
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—到218年底,全球航運船隊的運力接近2吉噸。其中約4%的運力由散貨船組成,3%由油輪承運,15%由集裝箱船承運。全球船舶總數,按船舶大小劃分全世界船舶的總噸位,按船舶大小劃分世界船隊:船舶總數,按服役時間和船舶大小劃分—全球航運燃料供應量為9艾焦(EJ)(217年),其中82%的能源需求由重燃料油(HFO)滿足,其余18%由船用天然氣和柴油滿足。—2~217年,與航運部門相關的二氧化碳排放量以年均87%的速度增長。17年,該行業二氧化碳排放量達77億噸。—平均而言,航運部門按二氧化碳當量計算,占全球溫室氣體(GHG)年排放量的3%。航運約占與運輸部門相關的全球排放量的9%。—散裝和集裝箱運輸船以及石油和化學品油輪占全球航運船隊的2%;而這些船只的凈溫室氣體排放量占航運部門的85%。—七個港口占全球船用燃料銷售的近6%,新加坡的加油量占目前總加油量的22%。向使用更清潔燃料的任何轉變都應考慮主要加油港口基礎設施調整的需要。
物質結構
正磷酸是由一個單一的磷氧四面體構成的磷酸。在磷酸分子中P原子是sp3雜化的,3個雜化軌道與氧原子間形成3個σ鍵,另一個P—O鍵是由一個從磷到氧的σ配鍵和兩個由氧到磷的d-p配鍵組成的。σ配鍵是磷原子上的一對孤對電子向氧原子的空軌道配位而形成。d←p配鍵是氧原子的py、pz軌道上的兩對孤對電子和磷原子的dxz、dyz空軌道重疊而成。由于磷原子3d能級比氧原子的2p能級能量高很多,組成的分子軌道不是很有效的,所以P—O鍵從數目上來看是三重鍵,但從鍵能和鍵長來看是介于單鍵和雙鍵之間。純H3PO4和它的晶體水合物中都有氫鍵存在,這可能是磷酸濃溶液之所以粘稠的原因。
安全防護磷酸無強氧化性,無強腐蝕性,屬于較為安全的酸,屬低毒類,有刺激性。
LD50:1530mg/kg(經口);2740mg/kg(兔經皮)
刺激性:兔經皮595mg/24小時,嚴重刺激;兔眼119mg嚴重刺激。
接觸時防止入眼,防止接觸,防止入口即可。
遇H發孔劑可燃; 受熱排放有毒磷氧化物煙霧。 [1]
磷酸蒸氣能引起鼻黏膜萎縮;對有相當強的腐蝕作用,可引起炎癥性疾患;能造成全身中毒現象。
若有磷酸蒸氣入眼,應立即用大量生理鹽水沖洗,隨后送救治
空氣中容許濃度為1mg/m。生產人員工作時應穿戴防護用具,如工作服、橡皮手套、橡皮或塑料圍裙、長筒膠靴。保護呼吸器官和,如不慎濺到,應立即用大量清水沖洗,把磷酸洗凈后,一般可用紅汞溶液或龍膽紫溶液涂抹患處,嚴重時應立即送治。 [1]
應用領域
農業:磷酸是生產重要的磷肥(過磷酸鈣、磷酸二氫鉀等)的原料,也是生產飼料營養劑(磷酸二氫鈣)的原料。
工業:磷酸是一種重要的化工原料,主要作用如下:
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處理金屬表面,在金屬表面生成難溶的磷酸鹽薄膜,以保護金屬免受腐蝕。
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和硝酸混合作為化學拋光劑,用以提高金屬表面的光潔度。
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生產洗滌用品、殺蟲劑的原料磷酸酯。
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生產含磷阻燃劑的原料。
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Zhao等殼聚糖(CS)與丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨的接枝共聚,制得了兩親型陽離子殼聚糖基絮凝劑,發現其在乳化油廢水處理中的絮凝效果比CS、P:C與陽離子聚丙烯酰胺的絮凝效果更加優異。絮凝法雖然工藝簡單,效果好,性強,但是絮凝劑投加后所需的靜置時間長,且形成的絮體易漂浮,導致后續絮體分離效率較低。附法吸附法除油關鍵在于吸附劑的選擇。是常用的吸附材料,具有良好的吸油性能,同時也可以吸附水中的其他有機物,但是吸附容量有限,回收利用困難,綜合成本較大。
食品:磷酸是食品添加劑之一,在食品中作為酸味劑、酵母營養劑,可樂中就含有磷酸。磷酸鹽也是重要的食品添加劑,可作為營養增強劑。
醫學:磷酸可用于制取含磷,例如甘油磷酸鈉等。磷酸主產區
磷酸的生產過程一直受原材料的地域影響,我國磷酸的生產主要集中在云南、四川、貴州、湖北,而磷酸的精細化應用主要集中在沿海地區,根據磷交所的一份調查顯示,我國磷酸生產主要以熱法磷酸為主,提純高純度的磷酸,以滿足工業需求。生物學影響
飲料添加物
磷酸用在食品添加劑,素來有骨質疏松癥的疑慮。以往的調查是借由問卷選填飲用可樂及其他碳酸飲料的頻率,發現飲用碳酸飲料的受試者較易有骨質疏松癥的。研究指出,飲用碳酸飲料者沒有比其他人攝取更多的磷,但身體的鈣磷比卻顯著的降低。《美國臨床營養學雜志》(American Journal of Clinical Nutrition)中的有項研究在1996年至2001年使用雙倍能量的X光去探測1672位女性及1148位男性的骨密度,發現磷酸確實會降低骨密度,此研究了比以往使用問卷調查更有利的證據。
另一項臨床研究指出,磷的攝取會降低骨密度。但此實驗以磷的總攝取量為主,并未明確證明使骨密度降低的主因是磷酸。
但在Heaney及Rafferty使用鈣平衡的方法對于20至40歲的女人一日習慣飲用三杯以上(680 mL)碳酸飲料進行的臨床研究,卻發現含磷酸的碳酸飲料與鈣流失無關。研究比較了水、奶以及各種非酒精飲料(兩種含,兩種不含,兩種含磷酸,兩種含檸檬酸)。他們發現,相較于水,只有奶以及另外兩項含有的飲品會增加尿液中的鈣含量,而添加有磷酸的飲料和含的飲料鈣量流失速度差不多,并沒有擴大造成流失鈣質的影響。由于研究顯示所造成的鈣質流失會逐漸補回來,而磷酸在實驗中又沒有對鈣質流失造成影響。Heaney及Rafferty認為前面實驗受試者骨質疏松的原因是受試者飲用碳酸飲料,造成奶攝取量的漸少,造成鈣攝取量不足。
也是被認為造成骨質疏松的元兇之一。
:南昌片堿產地一般而言,地下水普遍存在含鹽量高和硬度、堿度高的特點。隨著系統誰的不斷濃縮,硬度離子如(Ca2+,Mg2+,HCO3-等)和侵蝕性離子(如Cl-和SO42-等)的濃度不斷升高,超過一定的容忍度后極易引起設備管道的腐蝕與結垢。另外,在這些缺水地區,為了節水節能的需要,循環水的濃縮倍數一般控制較高,這就進一步加重了系統腐蝕和結垢的危險性。對于有些以地表水作補充水的電廠循環水系統,雖然硬度離子和侵蝕性離子濃度較低,但如果濃縮倍數過高,再加上處理方式不合適,同樣也會引起機組的腐蝕和結垢。