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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一般情況下,比重>5的金屬稱為重金屬,土壤污染中的重金屬主要指汞、鎘、鉛、鉻等金屬以及砷等具有顯著生物毒性的類金屬,同時也指銅、鈷、鋅、鎳、錫等具有一定毒性的金屬。近些年來隨著光學、生物學、遙感以及其他學科的深入研究與快速發展,出了一些新型檢測土壤重金屬的方法,如高光譜分析法、太赫茲光譜法、生物量間接測定法及基于環境磁學的檢測方法等。這些方法彌補了傳統檢測方法的不足,增加了土壤檢測的及時性和性。
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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亞硝化菌和硝化菌硝化反應所需要的環境條件,兩種硝化菌對環境的變化都很敏感,較苛刻,主要如下:1.有機碳源硝化菌是自養型細菌,如果污水中的碳源-BOD濃度過高,就會使增殖速度較高的異養型細菌迅速繁殖,從而使自養型的硝化菌得不到優勢而不能成為優占種屬,嚴重影響硝化反應的進行。因此應保持污水廠的低有機負荷,也就是高濃度的進水一定要對應高濃度的污泥濃度,在生物反應池內保持一個低的有機負荷從而有利于硝化菌的生長繁殖,達到處理氨氮的效果。
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。
:防城港氨水規格今年1月11日,上海市PM2.5的濃度曾一度達到174.9微克/立方米的峰值。當前,做好上海PM2.5的源頭管控已經成為當務之急。位于上海長江入海口的長興島上密集的居民區中,一座“迷你”熱電廠正悄然承擔為上海打通燃煤電廠PM2.5全流程減排實驗的大任務。多污染物協同集成治理的一次能源結構以煤炭為主,燃煤電廠因此成為管控、氮氧化物和煙塵排放的主要對象。其中,燃煤電廠采用的常規靜電除塵器對于直徑PM1的煙塵有超過99.9%的脫除效果,但對于如何有效脫除PM2.5的微顆粒卻一直在探索中。