Axit photphoric là gì? Bạn có đoán được tính chất lý hóa của Axit photphoric hay cách điều chế của nó ra sao và bạn có thắc mắc tại sao người ta gọi nó là một trong 7 loại Axit quan trọng bật nhất, vậy ứng dụng của Axit photphoric như thế nào? Cũng như nơi mua Axit photphoric ở đâu an toàn và chất lượng.
Axit Photphoric là gì?
Axit Photphoric thường có hai tên gọi là acid phosphoric và axit orthophosphoric công thức hóa học H3PO4, nó là một axit yếu thường được gặp dưới dạng sirô không màu, không mùi, khó bay hơi.
Cấu tạo axit photphoric
Dạng thô của axit này được chiết xuất từ đá phốt phát, trong khi dạng tinh khiết hơn được sản xuất công nghiệp từ phốt pho trắng. Acid phosphoric tinh khiết thường ở trạng thái rắn kết tinh và ở dạng ít cô đặc.
>>>Có thể bạn sẽ quan tâm: Sodium chloride là gì? NaCl là gì? Những điều cần biết về hóa chất này
Tính chất lý hóa của Axit Photphoric
Tính chất vật lý
Dạng tồn tại: Có 2 dạng đó là Axit photphoric chất rắn tinh thể không màu và chất lỏng trong suốt, không màu.
Mùi vị: Mang vị chua Khối lượng riêng là 1,87 g/cm3
Nhiệt độ nóng chảy Axit photphoric = 42,35 độ C [dạng H3PO4.H2O có nhiệt độ nóng chảy = 29,32 độ C];
Nhiệt độ phân huỷ ở 213 độ C. Axit photphoric tan vô hạn trong etanol và nước.
Tính chất hóa học
Với tính chất là một axit trung bình, Axit Photphoric sẽ có những tính chất như sau:
Thứ nhất, Trong dung dịch H3PO4 sẽ phân li thuận nghịch theo 3 nấc:
H3PO4 H+ + H2PO4-
H2PO4- H+ + HPO42-
HPO42- H+ + PO43-
Thứ hai, Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.
Thứ ba, Tác dụng với oxit bazơ để tạo thành muối và nước
2H3PO4 + 3Na2O 2Na3PO4 + 3H2O
Thứ tư, Khi tác dụng với bazơ cũng sẽ tạo thành muối và nước [Tùy theo tỉ lệ phản ứng có thể tạo thành các muối khác nhau]
KOH + H3PO4 KH2PO4 + H2O
2KOH + H3PO4 K2HPO4 + 2H2O
3KOH + H3PO4 K3PO4 + 3H2O
Thứ năm, Tác dụng với kim loại đứng trước H2 tạo thành muối và giải phóng khí H2
2H3PO4 + 3Mg Mg3[PO4]2 + 3H2
Thứ sáu, Khi tác dụng với muối sẽ cho ra muối mới và axit mới
H3PO4 + 3AgNO3 3HNO3 + Ag3PO4
Axit Photphoric cũng mang trong mình tính oxi hóa khử
Trong H3PO4, P có mức oxi hóa +5 là mức oxi hóa cao nhất nhưng H3PO4 không có tính oxi hóa như HNO3 vì nguyên tử P có bán kính lớn hơn so với bán kính của N dẫn đến mật độ điện dương trên P nhỏ nên khả năng nhận e kém.
Axit Photphoric dưới tác dụng của nhiệt còn xảy ra các phản ứng nhiệt phân như:
Dưới tác dụng của nhiệt độ trong khoảng từ 200 250 độ C. H3PO4 sẽ nhiệt phân theo phương trình sau đây: 2H3PO4 H4P2O7 + H2O
Dưới tác dụng của nhiệt độ trong khoảng từ 400 500 độ C. H3PO4 sẽ nhiệt phân theo phương trình sau đây: H4P2O7 2HPO3 + H2O.
Quy trình sản xuất Axit Photphoric
Hiện nay trên thế giới Axit photphoric thường được sản xuất theo hai quy trình chủ yếu sản xuất ra Axit Photphoric là quy trình ướt và gia nhiệt.
Quy trình ướt: Axit Photphoric được sản xuất từ fluorapatite hay còn gọi là đá phốt phát Ca3[PO4]2 bằng cách thêm H2SO4 đậm đặc [93%] vào trong một loạt các lò phản ứng được khuấy trộn. Quá trình này diễn ra thu được H3PO4 và canxi sunfat CaSO4 cộng với các tạp chất không hòa tan khác.
Ca5[PO4]3X + 5H2SO4 5CaSO4 + 3H3PO4 + HX
3H2SO4 + Ca3[PO4]2 3CaSO4 + 2H3PO4
Axit thu được từ quá trình ướt không tinh khiết nhưng có thể sử được mà không cần tinh chế thêm, sản phẩm này dùng để sản xuất phân bón.
Quy trình gia nhiệt: Phương pháp nhiệt thường tạo ra một sản phẩm đậm đặc và tinh khiết hơn, nhưng lại tốn nhiều năng lượng. Nguyên liệu để sản xuất axit trong quy trình này là Photpho và không khí. Ban đầu photpho được phun vào lò và bị đốt cháy trong không khí vào khoảng 1527-2726 oC thu được diphotpho pentaoxit.
P4 + 5O2 2P2O5
P2O5 + 3H2O 2H3PO4
Sau đó hòa thêm nước ta thu được Axit Photphoric, sản phẩm của quá trình này rất tinh khiết do hầu hết các tập chất đã được loại bỏ khi đốt phosphor trong lò điện.
Ứng dụng của Axit Photphoric
Axit Phosphoric là một trong những hóa chất quan trọng có vô số ứng dụng trong một số ngành công nghiệp, nông nghiệp và các sản phẩm mà chúng ta sử dụng trong cuộc sống hàng ngày. Sau đây, Hà Phan sẽ giới thiệu một số ứng dụng phổ biến của Axit Photphoric.
Loại bỏ rỉ sét: Trong số các loại axit khác nhau, axit photphoric được sử dụng phổ biến trong việc loại bỏ rỉ sét từ các kim loại như sắt, thép Thông thường, khi axit này được sử dụng sẽ phản ứng với rỉ sét và chuyển đổi sắt có màu nâu đỏ thường là oxit sắt đến một hợp chất có màu đen mà bây giờ là ferric phosphate. Chất sắt ferric đen này dễ dàng loại bỏ.
Nông nghiệp: Khoảng 90% Axit Photphoric được sản xuất được sử dụng để làm phân bón. Nó chủ yếu được chuyển đổi thành ba loại muối phosphat được sử dụng làm phân bón như supe lân [TSP], diamonium hydrophosphate [DAP] và monoammonium dihydrogenphosphate [MAP].
Thực phẩm đồ uống: Các loại thực phẩm như mứt, thịt chế biến phomai thì Axit Photphoric được biết đến là chất phụ gia. Trong quy trình sản xuất nước giải khát, axit photphoric được sử dụng làm chất kiểm tra sự hình thành nấm và vi khuẩn. Nó cũng làm tăng thêm hương vị như tạo ra vị chát trong nước giải khát coca.
Dược phẩm và mỹ phẩm: Axit photphoric được sử dụng là trong dược phẩm chủ yếu là nha khoa. Nó được sử dụng như một giải pháp khắc và thường được sử dụng để làm sạch răng ở một nồng độ thích hợp [