磷酸或正磷酸,化學(xué)式H3PO4,分子量為97.994,是一種常見的無機酸,是中強酸。由五氧化二磷溶于熱水中即可得到。正磷酸工業(yè)上用硫酸處理磷灰石即得。磷酸在空氣中容易潮解。加熱會失水得到焦磷酸,再進一步失水得到偏磷酸。磷酸主要用于制藥、食品、肥料等工業(yè),包括作為防銹劑,食品添加劑,牙科和矯形,EDIC腐蝕劑,電解質(zhì),助焊劑,分散劑,工業(yè)腐蝕劑,肥料的原料和組件家居清潔產(chǎn)品。也可用作化學(xué)試劑,磷酸鹽是所有生命形形式的營養(yǎng)。
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Yao等堿液改性,經(jīng)改性后對苯吸附容量與表面積可達121In/g和423mg/g。Tham等H3P4溶液改性,制備了一批(DS:C),并考察了不同對不同含量甲苯廢氣的去除效果,結(jié)果得到的BET比表面積可達144m/g,的甲苯脫除效率為3%H,PO時;钚蕴祭w維是,用超細纖維如粘膠絲等,經(jīng)高溫炭化,再用水蒸氣活化制成的第三代產(chǎn)品。纖維的微孑L直接通向外表面,吸附質(zhì)分子內(nèi)擴散距離較短,與一般吸附能力相比要高1~1倍。2吸收法吸收法是利用相似相容原理,用物理和化學(xué)性質(zhì)相近的物質(zhì)來吸收含苯系物廢氣。吸收法有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、維護容易、工藝簡潔、易于操作、成本低等優(yōu)點,但存在以下制約因素:吸收劑的選擇、吸收劑的回收、再生和二次污染的治理等,使其應(yīng)用受到限制。陳偉等設(shè)計了一個以廢機油和鐵屑做成一個循環(huán)噴淋裝置(見),利用相似相容原理使廢氣被吸收。實驗得到結(jié)果顯示,苯、甲苯、二甲苯的去除效率均能達到9%以上。該裝置具有占地小、以廢治廢等優(yōu)點,但也有吸收過程存在有機氣體揮發(fā)等缺點。
物質(zhì)結(jié)構(gòu)
正磷酸是由一個單一的磷氧四面體構(gòu)成的磷酸。在磷酸分子中P原子是sp3雜化的,3個雜化軌道與氧原子間形成3個σ鍵,另一個P—O鍵是由一個從磷到氧的σ配鍵和兩個由氧到磷的d-p配鍵組成的。σ配鍵是磷原子上的一對孤對電子向氧原子的空軌道配位而形成。d←p配鍵是氧原子的py、pz軌道上的兩對孤對電子和磷原子的dxz、dyz空軌道重疊而成。由于磷原子3d能級比氧原子的2p能級能量高很多,組成的分子軌道不是很有效的,所以P—O鍵從數(shù)目上來看是三重鍵,但從鍵能和鍵長來看是介于單鍵和雙鍵之間。純H3PO4和它的晶體水合物中都有氫鍵存在,這可能是磷酸濃溶液之所以粘稠的原因。
安全防護磷酸無強氧化性,無強腐蝕性,屬于較為安全的酸,屬低毒類,有刺激性。
LD50:1530mg/kg(經(jīng)口);2740mg/kg(兔經(jīng)皮)
刺激性:兔經(jīng)皮595mg/24小時,嚴重刺激;兔眼119mg嚴重刺激。
接觸時防止入眼,防止接觸,防止入口即可。
遇H發(fā)孔劑可燃; 受熱排放有毒磷氧化物煙霧。 [1]
磷酸蒸氣能引起鼻黏膜萎縮;對有相當強的腐蝕作用,可引起炎癥性疾患;能造成全身中毒現(xiàn)象。
若有磷酸蒸氣入眼,應(yīng)立即用大量生理鹽水沖洗,隨后送救治
空氣中容許濃度為1mg/m。生產(chǎn)人員工作時應(yīng)穿戴防護用具,如工作服、橡皮手套、橡皮或塑料圍裙、長筒膠靴。保護呼吸器官和,如不慎濺到,應(yīng)立即用大量清水沖洗,把磷酸洗凈后,一般可用紅汞溶液或龍膽紫溶液涂抹患處,嚴重時應(yīng)立即送治。 [1]
應(yīng)用領(lǐng)域
農(nóng)業(yè):磷酸是生產(chǎn)重要的磷肥(過磷酸鈣、磷酸二氫鉀等)的原料,也是生產(chǎn)飼料營養(yǎng)劑(磷酸二氫鈣)的原料。
工業(yè):磷酸是一種重要的化工原料,主要作用如下:
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處理金屬表面,在金屬表面生成難溶的磷酸鹽薄膜,以保護金屬免受腐蝕。
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和硝酸混合作為化學(xué)拋光劑,用以提高金屬表面的光潔度。
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生產(chǎn)洗滌用品、殺蟲劑的原料磷酸酯。
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生產(chǎn)含磷阻燃劑的原料。
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的生成機理的生成機理特別是城市廢棄物焚燒過程中的生成機理,已成為研究內(nèi)容中的重要組成部分。人們普遍認為PCDD/FS既可由碳和無機氯化物在金屬催化劑存在的條件下生成,也可由PCDD/FS的前生體有機氯化物產(chǎn)生。從目前的研究來看,在城市廢棄物焚燒過程中的生成有以下幾種原因:1.焚燒了含有微量PCDD垃圾,在排出廢氣中含有PCDD。在有兩種或多種有機氯化物(如氯酚)存在的情況下,由于二聚作用,在適當?shù)臏囟群脱鯕鈼l件下就會結(jié)合成PCDD。多氯化二酚、多氯聯(lián)苯等一類化合物的不完全燃燒生成PCDD。由于氯及氯化物的存在,破壞了碳氫化合物(芳香族)的基本結(jié)構(gòu),而與木質(zhì)素,如木材、蔬菜等廢棄物相結(jié)合,促使生成PCDPCDF(多氯二苯呋喃)的化合物。一般認為在低于9℃焚燒PCB時會產(chǎn)生,而在7℃以下對熱穩(wěn)定,高溫時開始分解。另外在其它領(lǐng)域的生成有以下兩種:六六六熱解生產(chǎn)中易產(chǎn)生其六六六熱解生產(chǎn)產(chǎn)生的機理又有以下兩種:1.Fe和FeCl3存在下的生成模擬反應(yīng)采用Fe粉和FeCl3為催化劑,在玻璃試管中加入一定量的六六六無效體和鐵粉或FeCl3,并配接玻璃冷凝管。
食品:磷酸是食品添加劑之一,在食品中作為酸味劑、酵母營養(yǎng)劑,可樂中就含有磷酸。磷酸鹽也是重要的食品添加劑,可作為營養(yǎng)增強劑。
醫(yī)學(xué):磷酸可用于制取含磷,例如甘油磷酸鈉等。磷酸主產(chǎn)區(qū)
磷酸的生產(chǎn)過程一直受原材料的地域影響,我國磷酸的生產(chǎn)主要集中在云南、四川、貴州、湖北,而磷酸的精細化應(yīng)用主要集中在沿海地區(qū),根據(jù)磷交所的一份調(diào)查顯示,我國磷酸生產(chǎn)主要以熱法磷酸為主,提純高純度的磷酸,以滿足工業(yè)需求。生物學(xué)影響
飲料添加物
磷酸用在食品添加劑,素來有骨質(zhì)疏松癥的疑慮。以往的調(diào)查是借由問卷選填飲用可樂及其他碳酸飲料的頻率,發(fā)現(xiàn)飲用碳酸飲料的受試者較易有骨質(zhì)疏松癥的。研究指出,飲用碳酸飲料者沒有比其他人攝取更多的磷,但身體的鈣磷比卻顯著的降低!睹绹R床營養(yǎng)學(xué)雜志》(American Journal of Clinical Nutrition)中的有項研究在1996年至2001年使用雙倍能量的X光去探測1672位女性及1148位男性的骨密度,發(fā)現(xiàn)磷酸確實會降低骨密度,此研究了比以往使用問卷調(diào)查更有利的證據(jù)。
另一項臨床研究指出,磷的攝取會降低骨密度。但此實驗以磷的總攝取量為主,并未明確證明使骨密度降低的主因是磷酸。
但在Heaney及Rafferty使用鈣平衡的方法對于20至40歲的女人一日習(xí)慣飲用三杯以上(680 mL)碳酸飲料進行的臨床研究,卻發(fā)現(xiàn)含磷酸的碳酸飲料與鈣流失無關(guān)。研究比較了水、奶以及各種非酒精飲料(兩種含,兩種不含,兩種含磷酸,兩種含檸檬酸)。他們發(fā)現(xiàn),相較于水,只有奶以及另外兩項含有的飲品會增加尿液中的鈣含量,而添加有磷酸的飲料和含的飲料鈣量流失速度差不多,并沒有擴大造成流失鈣質(zhì)的影響。由于研究顯示所造成的鈣質(zhì)流失會逐漸補回來,而磷酸在實驗中又沒有對鈣質(zhì)流失造成影響。Heaney及Rafferty認為前面實驗受試者骨質(zhì)疏松的原因是受試者飲用碳酸飲料,造成奶攝取量的漸少,造成鈣攝取量不足。
也是被認為造成骨質(zhì)疏松的元兇之一。
:惠州氨水”在追求氮磷向著更高去除水平發(fā)展的同時,JamesBarnard也提到了當前的污水處理正由磷去除向著磷回收的目標發(fā)展,消化污泥的濾液中含有高濃度的氮磷,以鳥糞石或其他形式的磷回收已經(jīng)在全球各地開始實踐,鳥糞石是一種高價值的緩釋磷肥,具有良好的市場價值,在過去幾年里肥料的價格一直在不斷上漲,這使得磷回收的呼聲日漸強烈。因為磷是地球上有限的資源,是生命活動的必須元素,目前全球的磷礦存量主要分布于幾個少數(shù)。