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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中和處理的主要作用包括兩個方面:發(fā)生酸堿中和反應(yīng),調(diào)整pH值至9.左右。之所以將PH值選擇調(diào)整到9.左右有如下兩個原因,其一pH值在排放標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi),其二這個pH值有利于后續(xù)沉淀反應(yīng)的進行。沉淀部分重金屬,使鋅、銅等重金屬元素生成氫氧化物沉淀。沉淀反應(yīng)在沉淀箱中進行,其作用是去除廢水中的重金屬離子(如汞、鎘、鉛、鋅、銅等)、堿土金屬(如鈣、鎂)以及某些非金屬(如砷、氟等)。對于一定濃度的某種金屬離子而言,溶液的PH值是沉淀金屬氫氧化物的重要條件。
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(yán)重刺激;兔眼119mg嚴(yán)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(dāng)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(yán)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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Philip等采用中子反射研究了::CVD制備的超疏水涂層下基材的腐蝕進展情況,其膜層厚度及分布見a。腐蝕產(chǎn)物層厚度隨浸泡時間的變化,隨著在5%NaClD2O溶液中浸泡時間的延長,超疏水膜層下的腐蝕產(chǎn)物緩慢增加,其基體腐蝕速率約為未施加保護的鋁腐蝕速率的十分之一。結(jié)果表明,超疏水膜層有效阻止了腐蝕介質(zhì)的滲入,顯著減緩了鋁合金基材的腐蝕。超疏水膜層厚度及分布及鋁膜層厚度隨時間變化曲線Ekrem等借助::CVD制備的超疏水鍍銅聚合物膜層的WC:超過15°,S:低至1°,對革蘭氏陰性菌、革蘭氏染色陽性細(xì)菌、和金黃色葡萄球菌等4種細(xì)菌具有優(yōu)異的殺滅效果(如),接種15min后,PDMS和氣相沉積制備PDMS表面細(xì)菌數(shù)量相對于玻璃表面略有降低或持平,但超疏水鍍銅聚合物膜層表面金黃色葡萄球菌數(shù)量隨著時間的延長呈指數(shù)型降低,15min后即低至檢測極限;接種1h后,PDMS和氣相沉積制備PDMS表面細(xì)菌數(shù)量增加,但超疏水鍍銅聚合物膜層表面桿菌數(shù)量隨著時間的延長逐漸降低,1h后即低至檢測極限。
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(xì)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(rèn)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(rèn)為造成骨質(zhì)疏松的元兇之一。
:江門磷酸品牌LCD為非發(fā)光性的顯示裝置,須要借助背光源才能達到顯示的功能。背光源性能的好壞除了會直接影響LCD顯像外,背光源的成本占LCD模塊的3-5%,所消耗的電力更占模塊的75%,可說是LCD模塊中相當(dāng)重要的零組件。高精細(xì)、大尺寸的LCD,必須有高性能的背光與之配合,因此當(dāng)LCD產(chǎn)業(yè)努力開拓新應(yīng)用領(lǐng)域的同時,背光的高性能化(如高亮度化、低成本化、低耗電化、輕薄化等)亦扮演著幕后功臣的角色。光源組成主要由光源、導(dǎo)光板、光學(xué)用膜片、塑膠框等組成。