化學(xué)性質(zhì)
中文名 磷酸
外文名 Phosphoric acid
別名 正磷酸
化學(xué)式 H?PO?
分子量 98
CAS登錄號(hào) 7664-38-2
EINECS登錄號(hào) 231-633-2
物性數(shù)據(jù)
1.性狀：純磷酸為無(wú)色結(jié)晶，無(wú)臭，具有酸味。
2.熔點(diǎn)（℃）：42.4（純品）
3.沸點(diǎn)（℃）：260[3]
4.相對(duì)密度（水=1）：1.87（純品）
5.相對(duì)蒸氣密度（空氣=1）：3.38
6.飽和蒸氣壓（kPa）：0.0038（20℃）
7.臨界壓力（MPa）：5.07
8.辛醇/水分配系數(shù)：-0.77
9.溶解性：與水混溶，可混溶于乙醇等許過(guò)有機(jī)溶劑。
毒理學(xué)數(shù)據(jù)
1.急性毒性 LD50：1530mg/kg（大鼠經(jīng)口）；2740mg/kg（兔經(jīng)皮）
2.刺激性
家兔經(jīng)皮：595mg（24h），重度刺激。
家兔經(jīng)眼：119mg，重度刺激。
3.亞急性與慢性毒性 動(dòng)物長(zhǎng)期吸入10.6mg/m3，使血清蛋白含量增加及肝糖原降低。
生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)
1.生態(tài)毒性 TLm：138mg/L（96h）（食蚊魚(yú)）
2.生物降解性 暫無(wú)資料
3.非生物降解性 暫無(wú)資料
分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
1、摩爾折射率：13.52
2、摩爾體積（cm3/mol）：45.2
3、等張比容（90.2K）：154.4
4、表面張力（dyne/cm）：136.3
5、極化率（10-24cm3）：5.36
計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)
1、疏水參數(shù)計(jì)算參考值（XlogP）：-2.1
2、氫鍵供體數(shù)量：3
3、氫鍵受體數(shù)量：4
4、可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量：0
5、互變異構(gòu)體數(shù)量：無(wú)
6、拓?fù)浞肿訕O性表面積（TPSA）：77.8
7、重原子數(shù)量：5
8、表面電荷：0
9、復(fù)雜度：49.8
10、同位素原子數(shù)量：0
11、確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0
12、不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0
13、確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
14、不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
15、共價(jià)鍵單元數(shù)量：1
性質(zhì)與穩(wěn)定性
1.具潮解性。其酸性較硫酸、鹽酸和硝酸等強(qiáng)酸為弱，但較醋酸、硼酸等弱酸為強(qiáng)。經(jīng)高溫加熱約200℃便失水成焦磷酸，超過(guò)300℃為偏磷酸。有腐蝕性。受熱分解產(chǎn)生劇毒的氧化磷煙氣。接觸強(qiáng)腐蝕劑，放出大量熱量，并發(fā)生濺射。
2.穩(wěn)定性 穩(wěn)定
3.禁配物 強(qiáng)堿、活性金屬粉末、易燃或可燃物
4.避免接觸的條件 受熱、潮濕空氣
5.聚合危害 不聚合
6.分解產(chǎn)物 氧化磷
貯存方法
儲(chǔ)存注意事項(xiàng) 儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不超過(guò)30℃，相對(duì)濕度不超過(guò)80%。包裝密封。應(yīng)與易燃物、堿類(lèi)、活性金屬粉末分開(kāi)存放，切忌混儲(chǔ)。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。
安全信息
安全防護(hù)
磷酸無(wú)強(qiáng)氧化性，無(wú)強(qiáng)腐蝕性，屬于較為安全的酸，屬低毒類(lèi)，有刺激性。
LD50：1530mg/kg（大鼠經(jīng)口）；2740mg/kg（兔經(jīng)皮）
刺激性：兔經(jīng)皮595mg/24小時(shí)，嚴(yán)重刺激；兔眼119mg嚴(yán)重刺激。
接觸時(shí)注意防止入眼，防止接觸皮膚，防止入口即可。
遇H發(fā)孔劑可燃； 受熱排放有毒磷氧化物煙霧。
磷酸蒸氣能引起鼻黏膜萎縮；對(duì)皮膚有相當(dāng)強(qiáng)的腐蝕作用，可引起皮膚炎癥性疾患；能造成全身中毒現(xiàn)象。
若有磷酸蒸氣入眼，應(yīng)立即用大量生理鹽水沖洗，隨后送醫(yī)院救治。
空氣中最高容許濃度為1mg/m3。生產(chǎn)人員工作時(shí)應(yīng)穿戴防護(hù)用具，如工作服、橡皮手套、橡皮或塑料圍裙、長(zhǎng)筒膠靴。注意保護(hù)呼吸器官和皮膚，如不慎濺到皮膚，應(yīng)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(yán)重時(shí)應(yīng)立即送醫(yī)院診治。
合成方法
1.工業(yè)生產(chǎn)方法有濕法和熱法。前者制得磷酸濃度較低，而且含雜質(zhì)較多，需要進(jìn)行凈化。如以酮-醇混合物為萃取體系精制濕法磷酸，經(jīng)萃取-洗滌-反萃取和鋇鹽沉淀凈化的工藝流程，已生產(chǎn)出合格的85%工業(yè)磷酸。后者制得磷酸濃度和純度都高，但耗電量大、投資和成本較高。
濕法是用酸分解磷礦石制得。此法分為硫酸法、鹽酸法、硝酸法和硫酸氫銨法。常用為硫酸法。硫酸法由于反應(yīng)溫度和制得磷酸濃度不同，在磷酸水溶液中硫酸鈣晶體有三種不同形式，按其生產(chǎn)工藝分為“二水物”流程、“半水物”流程、“無(wú)水物”流程，近年還出現(xiàn)“半水-二水物”流程和“二水-半水物”流程等。
2.濕法(硫酸法)二水物流程將磷礦石粉碎至80～100目后，加入萃取槽，再加人淡磷酸和返酸以維持料漿的液固比為(2.5～3.5)：1(重量比)，并調(diào)節(jié)磷酸濃度。把硫酸按理論量的102%～104%加入萃取槽，與磷礦粉于75～85℃進(jìn)行萃取反應(yīng)4～8h。反應(yīng)后的料漿經(jīng)過(guò)濾，濾液即為磷酸，濃度一般在20%～25%P2O5，其中一部分返回萃取槽調(diào)節(jié)液固比，另一部分送去蒸發(fā)濃縮，制得磷酸成品。其
濾渣經(jīng)多次洗滌后排出，其磷石膏用于制造硫酸的原料，洗液返回萃取槽用。
熱法熱法磷酸的生產(chǎn)有酸冷流程、水冷流程和噴射除霧流程，現(xiàn)分述如下：
酸冷流程將黃磷在熔磷槽內(nèi)熔化成液體，經(jīng)磷噴嘴送人燃燒水合塔，同時(shí)用壓縮空氣(一次空氣)將磷霧化，使磷氧化燃燒生成五氧化二磷。為了使磷氧化完全，在塔頂還需補(bǔ)充二次空氣。在塔頂沿塔壁淋灑30～40℃的循環(huán)磷酸，使五氧化二磷氣體冷卻，同時(shí)與水合成磷酸。排出的氣體進(jìn)入電除霧器以回收磷酸，再經(jīng)冷卻至30～40℃后，大部分作循環(huán)磷酸返回燃燒水合塔，小部分作磷酸成品。其
水冷流程將黃磷熔化后，用泵把液態(tài)磷送人燃燒室，同時(shí)用壓縮空氣使磷霧化，并補(bǔ)充二次空氣，使磷在燃燒室內(nèi)進(jìn)行氧化。產(chǎn)生氣體溫度為800℃左右，在室外用水冷卻，使壁溫保持80～125℃。從燃燒室出來(lái)的氣體進(jìn)入石墨制的氣體冷卻器，氣體經(jīng)冷卻至80℃時(shí)進(jìn)入水合塔，在塔中分三層噴水冷卻，并水合成磷酸成品。尾氣冷卻至100℃以下，經(jīng)電除霧器排入大氣。
噴射除霧流程將液態(tài)黃磷經(jīng)磷噴嘴送入燃燒水合塔，同時(shí)用壓縮空氣使磷霧化，燃燒生成的五氧化二磷立即與水形成磷酸酸霧。將酸霧經(jīng)熱交換器冷卻后被噴射除霧器吸人，酸霧在噴射器喉部碰撞，凝集成大顆粒后在旋風(fēng)分離器內(nèi)回收，配制成85%H3PO4，制得磷酸成品。
3.制法 以熱法還原所生產(chǎn)的工業(yè)磷酸為原料，加熱至80℃左右，然后通入硫化氫氣體達(dá)到飽和，密閉靜置，使硫化砷和硫化鉛沉淀完全，過(guò)濾。加熱濾液不超過(guò)150℃，蒸發(fā)，以除去硫化氫和氯化氫氣體，濃縮至相對(duì)密度等于1.90為止。如需進(jìn)一步提高質(zhì)量，可先用上述磷酸用水稀釋至相對(duì)密度為1.06以下，過(guò)濾、蒸發(fā)、濃縮至相對(duì)密度為1.70（20℃） ，冷卻，得到的是松散的含水試劑磷酸。
4.① 黃磷氣化后導(dǎo)入空氣或過(guò)熱水蒸氣使其氧化，生成五氧化磷，用水吸收，經(jīng)除砷而得。② 用硝酸使磷氧化而得。③ 磷酸三鈣 （ 骨灰）與稀硫酸共熱，經(jīng)分解后，濾出濾液，再濃縮而得。
上下游產(chǎn)品信息
表征圖譜
相關(guān)文獻(xiàn)
用途
農(nóng)業(yè)：磷酸是生產(chǎn)重要的磷肥（過(guò)磷酸鈣、磷酸二氫鉀等）的原料，也是生產(chǎn)飼料營(yíng)養(yǎng)劑（磷酸二氫鈣）的原料。
工業(yè)：磷酸是一種重要的化工原料，主要作用如下：
1、處理金屬表面，在金屬表面生成難溶的磷酸鹽薄膜，以保護(hù)金屬免受腐蝕。
2、和硝酸混合作為化學(xué)拋光劑，用以提高金屬表面的光潔度。
3、生產(chǎn)洗滌用品、殺蟲(chóng)劑的原料磷酸酯。
4、生產(chǎn)含磷阻燃劑的原料。
食品：磷酸是食品添加劑之一，在食品中作為酸味劑、酵母營(yíng)養(yǎng)劑，可樂(lè)中就含有磷酸。磷酸鹽也是重要的食品添加劑，可作為營(yíng)養(yǎng)增強(qiáng)劑。
醫(yī)學(xué)：磷酸可用于制取含磷藥物，例如甘油磷酸鈉等。
