Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


Фосфорные кислоты

Фосфорные кислоты, кислородные кислоты фосфора, представляющие собой продукты гидратации фосфорного ангидрида (см Фосфора окислы). Различают ортофосфорную кислоту (обычно называемую фосфорной кислотой) и конденсированные фосфорные кислоты. Наиболее изучена и важна ортофосфорная кислота H3PO4, образующаяся при растворении P4O10 (или P2O5) в воде.

  Ортофосфорная кислота — бесцветные гидроскопические кристаллы, плотность 1,87 г/см3, tпл 42,35 °С, известен кристаллогидрат H3PO4×1/2 H2O с tпл 29,32 °С. Плотность обычно широко применяемой 85%-ной H3PO4 при 25 °С 1,685 г/см3 вязкость при 20 °С 47×10-3 мн×сек/м2, удельная теплоемкость в интервале температур 20—120 °С 2064,1 дж/кг×К (0,493 кал/г °С). С водой H3PO4 смешивается в любых отношениях Константы диссоциации при 25 °С K1 = 7×10-3, K2 = 8×10-8, K3 = 4×10-13. Ортофосфорная кислота трехосновная, средней силы. Образует три ряда солейфосфатов. При нагревании растворов кислоты происходит её дегидратация с образованием конденсированных фосфорных кислот.

  В промышленности ортофосфорную кислоту получают экстракционным (сернокислотным) или термическим способами. Экстракционный способ заключается в разложении фосфатов природных серной и фосфорной кислотами:

Ca5F (PO4)3 + 5H2SO4 + nH3PO4 = (n+3) H3PO4 + 5CaSO4 + HF

и последующим разделением на фильтрах образовавшейся кислоты и нерастворимого CaSO4. Термический способ основан на сжигании фосфора до фосфорного ангидрида P4 + 5O2   P4O10 и гидратации последнего P4O10 + 6H2O = 4H3PO4. Промышленная ортофосфорная кислота — важнейший полупродукт для производства фосфорных и комплексных удобрений и технических фосфатов, широко используется также для фосфатирования металлов, в качестве катализатора в органическом синтезе. Пищевая фосфорная кислота применяется для приготовления безалкогольных напитков, лекарств, зубных цементов и т.д.

  Конденсированные (полимерные) фосфорные кислоты подразделяются на полифосфорные с линейным строением фосфат-аниона общей формулы Hn+2PnO3n+1, метафосфорные с циклическим строением фосфат-аниона общей формулы (HPO3) n и ультрафосфорные кислоты, имеющие разветвленную, сетчатую структуру. Наибольшее практическое значение имеют полифосфорные кислоты Из полифосфорных кислот наиболее полно изучена дифосфорная (пирофосфорная) кислота H4P2O7, выделенная в кристаллическом виде в двух формах с температурами плавления 54,3 °С и 71,5 °С. Пирофосфорная кислота четырёхосновна, константы диссоциации при 18 °С K1 = 1,4×10-1, K2 = 1,1×10-2, K3 = 2,1×10-7, K4 = 4,1×10-10. Три- и тетраполифосфорные кислоты выделены в виде разбавленных растворов. Существование более конденсированных фосфорных кислот, содержащих до 12 атомов в цепи, доказано методом бумажной хроматографии. Полифосфорные кислотыполиэлектролиты. Циклические метафосфорные кислоты (например, H3P3O9, H4P4O12) представляют собой сильные кислоты. Ультрафосфорные кислоты мало изучены.

  Конденсированные фосфорные кислоты получают дегидратацией ортофосфорных кислот, гидратацией фосфорного ангидрида соответствующим количеством воды, а также путем ионного обмена из соответствующих конденсированных фосфатов. Применяют в основном для производства высококонцентрированных фосфорных удобрений, в качестве катализаторов при получении нефтепродуктов и в органическом синтезе, для производства различных полифосфатов.

 

  Лит.: Краткая химическая энциклопедия, т. 5, М., 1967, Везер Ван Дж., Фосфор и его соединения, пер. с англ., т. 1, М., 1962, Постников Н. Н., Термическая фосфорная кислота, М., 1970, Копылов Б. А., Технология экстракционной фосфорной кислоты, Л., 1972.

  Л. В. Кубасова.

 



     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн