1. Acid Phosphoric Là Gì?
2. Những Tính Chất Lý Hóa Của Acid Phosphoric
2.1. Tính chất vật lý
- Tinh thể rắn không màu hoặc chất lỏng trong suốt và tan trong nước do có sự liên kết hidro với nước.
- Có cấu trúc không gian tứ diện.
- Axit Photphoric trong thương mại được sản xuất dưới 2 dạng là rắn và lỏng.
- Ở dạng rắn: nó là chất rắn không màu, có cấu trúc phân tử là tứ diện đều, tan nhanh trong nước và cồn. Khối lượng riêng là 1,87 g/cm3, nhiệt độ nóng chảy 43°C, nhiệt độ phân hủy là 213°C.
- Ở dạng lỏng: là dung dịch không màu, mùi hơi hăng, có vị chua, hơi nhớt và tan vô hạn trong nước.
2.2. Tính chất hóa học
Là một axit trung bình, Axit Photphoric sẽ có những tính chất như sau:
- Phân li thuận nghịch theo 3 nấc:
H3PO4 ↔ H+ + H2PO4-
H2PO4- ↔ H+ + HPO42-
HPO42- ↔ H+ + PO43-
- Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.
- Tác dụng với oxit bazơ để tạo thành muối và nước
2H3PO4 + 3Na2O → 2Na3PO4 + 3H2O
- Tác dụng với bazơ cũng sẽ tạo thành muối và nước
KOH + H3PO4 → KH2PO4 + H2O
2KOH + H3PO4 → K2HPO4 + 2H2O
3KOH + H3PO4 → K3PO4 + 3H2O
- Tác dụng với kim loại đứng trước H2 tạo thành muối và giải phóng khí H2
2H3PO4 + 3Mg → Mg3(PO4)2 + 3H2
- Tác dụng với muối sẽ cho ra muối mới và axit mới
H3PO4 + 3AgNO3 → 3HNO3 + Ag3PO4
- 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.
- Dưới tác dụng của nhiệt, Axit Photphoric còn xảy ra các phản ứng nhiệt phân:
Dưới tác dụng của nhiệt độ trong khoảng từ 200 – 250°C, H3PO4 sẽ nhiệt phân theo phương trình:
2H3PO4 → H4P2O7 + H2O
Dưới tác dụng của nhiệt độ trong khoảng từ 400 – 500°C, H3PO4 sẽ nhiệt phân theo phương trình:
H4P2O7 → 2HPO3 + H2O.
3. Điều Chế Acid Phosphoric
Trong phòng thí nghiệm, Axit Photphoric được điều chế bằng cách dùng HNO3 đặc oxi hóa photpho ở nhiệt độ cao:
P + 5HNO3 → H3PO4 + 5NO2 + H2O
Trong công nghiệp, hợp chất được sản xuất theo 2 phương pháp: quá trình nhiệt (phương pháp khô) và quá trình ẩm ướt (phương pháp trích ly).
- Phương pháp trích ly
Sản xuất H3PO4 bằng cách thêm Axit Sunfuric để phân huỷ khoáng Calcium Phosphate, thường được tìm thấy trong tự nhiên như quặng apatit.
Ca₅(PO₄)₃X + 5H₂SO₄ 5CaSO₄ + 3H₃PO₄ + HX
3H₂SO₄ + Ca₃(PO₄)₂ 3CaSO₄ + 2H₃PO₄
- Phương pháp khô
Quặng photphat cùng với SiO2 được gia nhiệt trong lò điện, dùng than khử thành photpho sau đó oxi hóa và hidrat hóa.
4. Ứng Dụng Của Acid Phosphoric
4.1. Trong nông nghiệp
Axit Photphoric đậm đặc, có thể chứa tới 70%-75% P2O5. Đây là nguyên liệu không thể thiếu dùng để sản xuất phân bón như sản xuất thuốc trừ sâu, điều chế phân lân. Khoảng 90% Axit Photphoric được sản xuất được sử dụng để làm phân bón. Nó chủ yếu được chuyển đổi thành ba loại muối: supe lân (TSP), diammonium hydrophosphate (DAP) và monoammonium dihydrogen phosphate (MAP).
4.2. Trong công nghiệp
Một số ứng dụng của Axit Photphoric trong công nghiệp:
- Được sử dụng như chất chống cháy, chống ăn mòn kim loại. Nguyên liệu sản xuất thuỷ tinh gạch men, xử lý nước, xi mạ, sản xuất chất giặt tẩy,…
- Dùng làm chất bảo quản do làm chậm sự phát triển của nấm mốc và vi khuẩn trong công thức đường.
- Làm phụ gia thực phẩm đối với các loại thực phẩm như mứt, thịt chế biến phomai. Làm chất kiểm tra sự hình thành nấm và vi khuẩn, tạo vị chát trong nước giải khát coca.
- Dược phẩm và mỹ phẩm: được sử dụng trong dược phẩm chủ yếu là nha khoa. Ngoài ra còn được sử dụng trong thuốc chống buồn nôn. Trong mỹ phẩm, Axit Photphoric có trong các sản phẩm làm sạch, sữa tắm, nước hoa, sản phẩm chăm sóc tóc, thuốc nhuộm, sản phẩm làm móng, trang điểm, các sản phẩm chăm sóc da khác,…
4.3. Ứng dụng khác
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… Axit Photphoric phản ứng với rỉ sét và chuyển đổi sắt có màu nâu đỏ (oxit sắt) đến một hợp chất có màu đen (Ferric Phosphate) dễ dàng bị loại bỏ.
Như vậy có thể hiểu rằng, tuy chỉ là một axit trung bình, nhưng Acid Phosphoric lại có vai trò vô cùng quan trọng và được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống. Hy vọng những thông tin của mình đã giúp bạn có thêm một vài thông tin hữu ích. Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết!
XEM THÊM THÔNG TIN LIÊN QUAN
Acid Phosphoric Tinh Khiết Có Những Ứng Dụng Quan Trọng Nào?
