Ортофосфорная кислота применение в сельском хозяйстве

Свойства фосфорной кислоты

Физические свойства

Фосфорная кислота самая устойчивая при комнатной температуре фосфорных кислот. Кроме ортофосфорной кислоты H3PO4 существует метафосфорная кислота HPO3, пирофосфорная H4P2O7, трифосфорная H3P3O9 и тетрафосфорная H4P4O12. Последние три намного сильнее ортофосфорной кислоты (K1 = 7 ⋅ \cdot ⋅ 10-3).

Химические свойства

В водных растворах фосфорная кислота диссоциирует на ионы:

H3PO4 ⇄ \rightleftarrows ⇄ H+ + H2PO4-, ⇄ \rightleftarrows ⇄ 2H+ + HPO42- ⇄ \rightleftarrows ⇄ 3H+ + PO43-.

Константы диссоциации

K1 = 7,1·10-3,

K2 = 6,2·10-8,

K3 = 5,0·10-13.

При комнатной температуре фосфорная кислота реагирует лишь с активными металлами, оксидами и гидроксидами:

6Li + 2H3PO4 = 2Li3PO4 + 3H2↑,

3CaO + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2 + 3H2O,

3KOH + H3PO4 = K3PO4 + 3H2O.

При нагревании она более активна:

3Zn + 2H3PO4 = 2Zn3(PO4)2 ↓+ 3H2↑,

Fe2O3 +2H3PO4 = 2FePO4↓+ 3H2O.

Фосфорная кислота разлагается при нагревании:

4H3PO4 = 2H4P2O7 + 2H2O.

Фосфорная кислота вступает в реакцию с хлорной кислотой, образуя соли фосфорила:

H3PO4 + HClO4= P(OH)4ClO4.

Поэтому можно считать фосфорную кислоту амфотерным гидроксидом фосфора (V) с преобладанием кислотных свойств.

Строение молекулы и физические свойства

Фосфор в степени окисления +5 образует несколько кислот: орто-фосфорную H3PO4, мета-фосфорную HPO3, пиро-фосфорную H4P2O7.
Фосфорная кислота H3PO4 – это кислота средней силы, трехосновная, прочная и нелетучая. При обычных условиях фосфорная кислота – твердое вещество, хорошо растворимое в воде и гигроскопичное.

Валентность фосфора в фосфорной кислоте равна V.

При температуре выше +213 °C орто-фосфорная кислота переходит в пирофосфорную H4P2O7.

При взаимодействии высшего оксида фосфора с водой на холоде образуется метафосфорная кислота HPO3, представляющая собой прозрачную стекловидную массу.

Получение

Лабораторные способы получения

Фосфорную кислоту в лабораторных условиях получают из оксида фосфора (V):

P2O5 + 3H2O = 2H3PO4.

Реакция протекает бурно, поэтому ее лучше получать таким способом в промышленности.

Можно получить фосфорную кислоту из фосфатов действием соляной или серной кислоты:

Na3PO4 + 3HCI = 3NaCI + H3PO4.

Наконец, можно подвергнуть гидролизу хлорид фосфора (V):

2PCl5+ 8H2O = 2H3PO4 + 10HCl.

Получение в промышленности

В промышленности наиболее чистую фосфорную кислоту получают термическим способом, для чего фосфор сжигают:

4P +5O2 = 2P2O5.

Фосфорный ангидрид взаимодействует с водой слишком бурно, поэтому фосфорный ангидрид смешивают с нагретой до 200°С фосфорной кислотой в концентрации 50-60%. Полученную кислоту разводят и частично запускают вновь в процесс.

Есть экстракционный метод получения фосфорной кислоты непосредственно из руд, например, из апатита:

Ca5(PO4)3F + 5H2SO4 + n H3PO4 + 3H2O = (n+3) H3PO4+ 5CaSO4·H2O + HF.

Применение

Кислота ортофосфорная применяется во многих областях, начиная от промышленности до лечения зубов. Средство используется умельцами как флюс при пайке, для очистки поверхности металла от ржавчины. Жидкость применяется:

• для научных исследований в молекулярной биологии;
• как катализатор процессов органического синтеза;
• для создания антикоррозионных покрытий металлов;
• при производстве огнеупорных пропиток для дерева.

Вещество находит применение:

• в нефтяной промышленности;
• при изготовлении спичек;
• для производства кинопленки;
• с целью защиты от коррозии;
• для осветления сахарозы;
• при изготовлении лекарств;
• в холодильных установках как связующее вещество в составе фреона;
• при механической обработке для полировки, очистки металлов;
• в текстильной отрасли при производстве тканей, имеющих огнезащитную пропитку;
• как компонент при получении химических реактивов;
• в ветеринарии для лечения мочекаменной болезни у норок;
• как составляющая для грунтовки по металлу.

В пищевой промышленности

Широкое распространение получило применение фосфорной кислоты при изготовлении продуктов питания. Она зарегистрирована в реестре пищевых добавок под кодом Е338. При употреблении с допустимыми количествами вещество считается безопасным. Полезными являются такие свойства препарата:

• предотвращение прогоркания;
• регулирование кислотности;
• продление срока годности;
• сохранение вкусовых характеристик;
• усиление действия антиоксидантов.

Кислота ортофосфорная как подкислитель, разрыхлитель, антиоксидант находит применение в хлебопечении, мясной, молочной промышленности. Используется при производстве кондитерских изделий, сахара. Вещество придает продуктам кисловатый, горьковатый вкус. Добавка Е338 входит в состав:

• плавленых сыров;
• сдобы;
• газированных напитков – «Пепси-кола», «Спрайт»;
• колбас;
• булок;
• молока;
• детского питания;
• мармелада;
• тортов.

Исследования показали, что злоупотребление продуктами, содержащими ортофосфорные соединения, особенно газированными напитками, может привести к появлению проблем со здоровьем. Не исключено:

• вымывание из организма кальция, что может спровоцировать образование остеопороза;
• нарушение кислотно-щелочного баланса – добавка способна увеличивать его кислотность;
• появление заболеваний ЖКТ;
• обострение гастрита;
• разрушение эмали зубов;
• развитие кариеса;
• появление рвоты.

В непищевой промышленности

Применение ортофосфорной кислоты можно наблюдать во многих сферах производства. Часто это связано с химическими свойствами продукта. Препарат применяется для изготовления:

• комбинированных, фосфорных минеральных удобрений;
• активированного угля;
• фосфорных солей натрия, аммония, марганца;
• огнезащитных красок;
• стекла, керамики;
• синтетических моющих средств;
• огнеупорных связующих компонентов;
• негорючего фосфатного пенопласта;
• гидрожидкостей для авиационной промышленности.

• Чем лечить грибок ногтей на руках
• Симптомы свиного гриппа у человека
• Как варить гороховый суп правильно, пошаговые рецепты с фото

В медицине

Стоматологи применяют ортофосфорный состав для обработки внутренней поверхности коронки. Это помогает во время протезирования улучшить ее сцепление с зубом. Вещество используется фармацевтами для приготовления лекарств, зубного цемента. В медицине применение ортофосфорного соединения связано со способностью протравливать эмаль зуба. Это необходимо при случае использования для пломбирования адгезивных материалов второго, третьего поколения. Важные моменты – после травления поверхность необходимо:

• промыть;
• просушить.

Соли ортофосфорной кислоты (ортофосфаты, фосфаты)

Способы получения фосфатов

Получают кислоты с металлами, оксидами металлов, гидроксидами (см. Химические свойства ортофосфорной кислоты)

Физические свойства фосфатов

Н3РO4 является 3х-основной кислотой, поэтому образует 3 типа солей:

Химические свойства фосфатов

• Имеют свойства, характерные для солей.

• Соли щелочных металлов подвержены гидролизу:

Na3РO4 + Н2О = Na2HPO4 + NaOH

• Характерная особенность ортофосфатов – отношение к прокаливанию: однозамещенные соли переходят в метафосфаты, двухзамещенные – в пирофосфаты, из трехзамещенных изменяются только соли аммония:

NaH2PO4 = NaPO3 + H2O

Na2HPO4 = Na4P2O7 + H2O

(NH4)3PO4 = 3NH3 + H2O

Фосфорные удобрения

Фосфаты и гидрофосфаты кальция и аммония используются в качестве фосфорных удобрений.

При достаточном количестве фосфора растения быстро растут и хорошо плодоносят. Внесение фосфорных удобрений благоприятствует росту корневой системы растения и повышению урожайности. В связи с этим такие удобрения важны при выращивании овощных, зерновых и плодово-ягодных культур.

В таблице ниже приведены основные виды фосфорных удобрений.
Категории V группа (азот, фосфор), НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Levsha1988 › Блог › Химичим с цинком и ржавчиной.

Результат применения этого дела на кузове ОКИ Давно хотел попробовать гальванику. Электролизом осаждать цинк на черных металлах. В быту пригодится, да и изучить стойкость к коррозии. Есть наборы для оцинковки в продаже, но они дорогие, за таких мелких 2 пузырька и пары причендалов отдавать деньги. искать еще где продается. Пробуем составить это дело самим:

На авторынке купил электролит для аккумуляторов. Это серная кислота с дистиллированной водой. Концентрация довольно велика. Далее взял кучку севших но не потекших солевых батареек. Это самые дешевые батарейки. Достал из них цинк, нарезал тонкими полосками и опустил в серную кислоту. Поставил в водяную баню. Пошла реакция (фото). Растворял пока пузырьки шли, потом кислота выработалась, по идее насытившись растворенным цинком.

Но, как оказалось полученный раствор сульфата цинка непроканал. Забиваем на это. Засыпаем содой и сливаем в банку с шлаком.

Покупаем в магазине радиодеталей паяльную кислоту, с содержанием цинка. Состав- хлорид цинка. Цинк растворенный уже в соляной кислоте. Там цинка завались. Стоит в местном магазине литр — 400 руб. Литра хватит на оч много. Сразу, там же покупаю ортофосфорную кислоту. Тоже является паяльной кислотой. 50 мл. достаточно. Делаем 2 электрода.

Нужен будет источник питания. Тут главное условие — возможность регулировки силы тока. У меня есть самопальный источник от 0 до 24 вольт и стабилизацией тока 0 до 10 ампер. Ниже приведу пару вариантов и схему простейшего регулятора тока, если источника под рукой нету.

К электроду которым чисти подключаем + источника. К очищаемому объекту -. Ставим напряжение 12-15 вольт и отсечку тока в 1.5-2 ампера. Пропитываем войлок электрода ортофосфорной кислотой. И начинаем водить по ржавчине. Начинает шипеть, БП показывает что ток пошел (1.5-2 А). Выделение водорода и активность кислоты- отколупывает и растворяет ржу, которая засела в порах и ржа остается на войлоке. Электрод нужно часто полоскать в воде, и снова пропитывать в свежей ортофосфорной кислоте, т.к то что в руке начинает растворяться, и осаждаться на маховике. а это нам пока не надо.

Капал воду, вода так и осталась каплями. По голой стали она растекается, а тут как бы собирается, как будто жирная поверхность. Вот еще пара примеров оцинкованных железяк.

Комментарии 33

А если растворить предварительно цинк в ортофосфорной кислоте, а не соляной, будет тот же эффект?

подскажите?может ли паяльная кислота(с цинком которая) разъедать лак автомобиля?

Здравствуйте. Подскажите а как лампу от поворотника приколхозить, не могу сообразить к каким проводам подключать её. Ведь минусовая клема на корпусе остается? Спасибо

Лампочку в разрыв плюсового провода к которому подключен электрод. Т.е. последовательно.

Респект, за отчет, только вопрос не лучьше сначала малым током, а после повысить и поверхность будет матовая, и грунт ляжет на него.

В принципе идея кстати. Надо будет попробовать.

Да ты там осторожней с испарениями, используй вытяжку и противогаз, т.к. при реакции соляной кислоты ицинка образ сорнистый ангидрид пдк 0,5 надышишся и отеклегких заработать можно!) ну не дай божЕ.

откуда сернистый ангидрид в соединении соляной кислоты? вы б еще сказали чистый хлор выделяется.)) он же не сернистую кислоту использовал. и не фульфит, и даже не гидросульфит цинка, и не медь. сернистого газа и в реакции серной кислоты нет. валентность не та))) единственное чего стоит бояться это водород.

Оксид фосфора (III), триоксид фосфора (P2O3)

Способы получения оксида фосфора (III)

• Р2О3 образуется при горении фосфора в недостатке кислорода или его медленном окислении:

4Р + 3О2 = 2Р2О3

Физические свойства оксида фосфора (III)

При комнатной температуре Р2О3 — белая воскообразная масса с неприятным запахом. Легко испаряется, его Тпл = 23,5°С

Пары существует в виде димеров Р4О6.

!Очень ядовит

Химические свойства оксида фосфора (III)

• Р2О3 как кислотный оксид при взаимодействии с водой образует фосфористую кислоту:

Р2О3 + ЗН2О =2H3PO3

• Реакция диспропорционирования происходит очень бурно при растворении Р2О3вгорячей воде:

2Р2О3 + 6Н2О = РН3 + ЗH3PO4

• При взаимодействии Р2О3 с щелочами образуются соли фосфористой кислоты:

Р2О3 + 4NaOH = 2Na2HPO3 + Н2О

• При взаимодействии с окислителями P2O3 проявляет восстановительные свойства:

Окисление кислородом воздуха:

Р2О3 + О2 = Р2О5

Окисление галогенами:

Р2О3 + 2Cl2 + 5Н2О = 4HCl + 2H3PO4

Требования к упаковке и правила обращения с веществом

На таре, в которую расфасовывается кислота, обязательно должно быть обозначение “Опасно”, “Едкая жидкость”.

Хранить и транспортировать добавку разрешено в такой упаковке:

• полиэтиленовые канистры;
• стеклянные бутыли;
• контейнеры и автоцистерны из нержавеющей стали, которая прошла специальную обработку;
• пластиковые кубы.

Сами емкости для удобства помещают в полиэтиленовые барабаны или дощатые ящики, внутри которых должен быть мягкий наполнитель во избежание повреждения упаковки.

Попадание вещества на кожу или слизистые, в глаза или в дыхательные пути может вызывать ожоги, тошноту, рвоту, головокружение и нарушение целостности тканей. В таком случае необходимо незамедлительно обратиться за врачебной помощью.

Кислота является опасной в обращении, поэтому работать с ней можно только вдали от открытых источников огня, в хорошо вентилируемом помещении.

Обязательно наличие защитной спецодежды: перчаток, респиратора, очков, ботинок и костюма для работы с опасными веществами.

Применение от ржавчины

Преобразователь ржавчины на основе ортофосфорной кислоты создает на поверхности защитный слой, оберегающий от коррозии при дальнейшем использовании. Особенность применения соединения – безопасность для металла при нанесении. Существует несколько способов выполнить удаление ржавчины ортофосфорной кислотой, зависящих от размера повреждения:

• травление с погружением в ванну, иную емкость;
• многократное нанесение на металл состава пульверизатором, валиком;
• покрытие поверхности предварительно обработанной механической очисткой.

Ортофосфорное соединение производит преобразование ржавчины в фосфаты железа. Состав можно использовать для промывки и очистки:

• изделий металлопроката;
• скважин;
• поверхностей трубопроводов;
• парогенераторов;
• систем водоснабжения, отопления;
• змеевиков;
• бойлеров;
• водонагревателей;
• теплообменников;
• котлов;
• деталей машин и механизмов.

Техника безопасности при работе с кислотой

Ортофосфорное соединение относится к классу опасных веществ, требует соблюдения осторожности. Работы с составом должны проводиться в специальном помещении, оснащенном приточно-вытяжной вентиляцией, вдали от источников огня. Недопустимо отсутствие средств индивидуальной защиты:

• респиратора;
• перчаток;
• специальной одежды;
• нескользящих ботинок;
• очков.

Опасно попадание ортофосфорного состава на кожу, в глаза, вредно вдыхание горячих паров. Это может вызвать ожог, головокружение, рвоту, кашель. При экстренных случаях нужно:

• снять одежду, на которую попало вещество;
• промыть место поражения проточной водой;
• вызвать врача;
• наложить свободную повязку;
• разлитую жидкость нейтрализовать щелочью.