Acid Phosphoric Và Những Ứng Dụng Quan Trọng Trong Đời Sống

18
Acid Phosphoric là một trong những axit không thể thiếu trong các ngành công nghiệp. Hợp chất có công thức hóa học là H3PO4, là loại axit có ứng dụng phổ biến trong đời sống sinh hoạt, sản xuất và kinh doanh với nhiều vai trò quan trọng. Acid Phosphoric H3PO4 là một loại hoá chất công nghiệp dùng ở nhiều lĩnh vực công nghiệp khác như chế tạo sơn chống gỉ dùng cho bề mặt kim loại, các loại sơn mau khô và những lĩnh vực khác. Vậy tại sao chúng lại quan trọng đến như vậy? Hôm nay mình sẽ giúp bạn giải đáp thắc mắc này nhé!

1. Acid Phosphoric Là Gì?

Acid Phosphoric còn có tên gọi khác như Trihiđroxiđioxiđophotpho, Axít Phosphoric, Axít Orthophotphoric….Đây là một axit trung bình có công thức hóa học là H3PO4. Trong cấu trúc tinh thể của Acid Phosphoric gồm có những tứ diện PO4 và liên kết với nhau bằng hidro. Đây là một axit có những ứng dụng vô cùng quan trọng trong công nghiệp và đời sống, vì vậy việc tìm hiểu về Axit Photphoric này là rất cần thiết.
Vì là một axit có cấu trúc 3 nấc nên chúng dễ dàng tham gia các phản ứng với nhiều chất. Cũng nhờ vào đặc điểm này, H3PO4 được ứng dụng nhiều trong sản xuất như sản xuất phân bón (superphosphat đơn và supephosphat kép), thức ăn gia súc, dược phẩm, làm chất xúc tác trong tổng hợp hữu cơ, chất chống ăn mòn kim loại, chất tẩm gỗ chống cháy, sản xuất thuốc trừ sâu,…. Trên thị trường, dung dịch Axit Phosphoric đậm đặc được bán thường có nồng độ 85%.
Acid Phosphoric Là Gì
Acid Phosphoric Có Công Thức Hóa Học Là H3PO4

2. Những Tính Chất Lý Hóa Của Acid Phosphoric

2.1. Tính chất vật lý

Acid Phosphoric có những đặc tính vật lý cần kể đến như:
  • 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.
Acid Phosphoric Tính Chất
H3PO4 Là Thể Rắn Không Màu, Có Vị Chua

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

Acid Phosphoric Điều Chế
Sản Xuất Acid Phosphoric Nhiệt Luyện
  • 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).

Acid Phosphoric Nông Nghiệp
Ứng Dụng Làm Phân Bón

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,…
Acid Phosphoric Công Nghiệp
Làm Thành Phần Trong Sữa Tắm

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?

BÌNH LUẬN LẠI VIẾT

Please enter your comment!
Please enter your name here