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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Yao等堿液改性,經改性后對苯吸附容量與表面積可達121In/g和423mg/g。Tham等H3P4溶液改性,制備了一批(DS:C),并考察了不同對不同含量甲苯廢氣的去除效果,結果得到的BET比表面積可達144m/g,的甲苯脫除效率為3%H,PO時。活性碳纖維是,用超細纖維如粘膠絲等,經高溫炭化,再用水蒸氣活化制成的第三代產品。纖維的微孑L直接通向外表面,吸附質分子內擴散距離較短,與一般吸附能力相比要高1~1倍。2吸收法吸收法是利用相似相容原理,用物理和化學性質相近的物質來吸收含苯系物廢氣。吸收法有設備結構簡單、維護容易、工藝簡潔、易于操作、成本低等優點,但存在以下制約因素:吸收劑的選擇、吸收劑的回收、再生和二次污染的治理等,使其應用受到限制。陳偉等設計了一個以廢機油和鐵屑做成一個循環噴淋裝置(見),利用相似相容原理使廢氣被吸收。實驗得到結果顯示,苯、甲苯、二甲苯的去除效率均能達到9%以上。該裝置具有占地小、以廢治廢等優點,但也有吸收過程存在有機氣體揮發等缺點。
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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的生成機理的生成機理特別是城市廢棄物焚燒過程中的生成機理,已成為研究內容中的重要組成部分。人們普遍認為PCDD/FS既可由碳和無機氯化物在金屬催化劑存在的條件下生成,也可由PCDD/FS的前生體有機氯化物產生。從目前的研究來看,在城市廢棄物焚燒過程中的生成有以下幾種原因:1.焚燒了含有微量PCDD垃圾,在排出廢氣中含有PCDD。在有兩種或多種有機氯化物(如氯酚)存在的情況下,由于二聚作用,在適當的溫度和氧氣條件下就會結合成PCDD。多氯化二酚、多氯聯苯等一類化合物的不完全燃燒生成PCDD。由于氯及氯化物的存在,破壞了碳氫化合物(芳香族)的基本結構,而與木質素,如木材、蔬菜等廢棄物相結合,促使生成PCDPCDF(多氯二苯呋喃)的化合物。一般認為在低于9℃焚燒PCB時會產生,而在7℃以下對熱穩定,高溫時開始分解。另外在其它領域的生成有以下兩種:六六六熱解生產中易產生其六六六熱解生產產生的機理又有以下兩種:1.Fe和FeCl3存在下的生成模擬反應采用Fe粉和FeCl3為催化劑,在玻璃試管中加入一定量的六六六無效體和鐵粉或FeCl3,并配接玻璃冷凝管。
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。
:惠州氨水”在追求氮磷向著更高去除水平發展的同時,JamesBarnard也提到了當前的污水處理正由磷去除向著磷回收的目標發展,消化污泥的濾液中含有高濃度的氮磷,以鳥糞石或其他形式的磷回收已經在全球各地開始實踐,鳥糞石是一種高價值的緩釋磷肥,具有良好的市場價值,在過去幾年里肥料的價格一直在不斷上漲,這使得磷回收的呼聲日漸強烈。因為磷是地球上有限的資源,是生命活動的必須元素,目前全球的磷礦存量主要分布于幾個少數。