Fosforskābe, pazīstama arī kā ortofosforskābe, ir izplatīta neorganiskā skābe, vidēji spēcīga skābe, ķīmiskā formula H3PO4, molekulmasa 97,994. Tas nav viegli iztvaikojams, sadalās, un tam gandrīz nav oksidācijas. Tam ir kopīga skābes īpašība. Tā ir trīskārša vāja skābe, kas ir vājāka par sālsskābi, sērskābi, slāpekļskābi, bet stiprāka par etiķskābi, borskābi u.c. Fosforskābe gaisā viegli izšķīst. Pirofosforskābi iegūst karsējot, un metafosforskābi iegūst tālākā dehidratācijā. Fosforskābi galvenokārt izmanto farmācijas, pārtikas, mēslojuma un citās nozarēs, tostarp kā rūsas inhibitoru, pārtikas piedevu, zobārstniecības un ortopēdijas ķirurģiju, EDIC korozijas līdzekli, elektrolītu, plūsmu, disperģētāju, rūpniecisko korozijas līdzekli, mēslojuma izejvielas un komponentus, mājsaimniecības tīrīšanu. produkti, kā arī ķīmiskie reaģenti.
Ortofosfāts ir fosforskābe, kas sastāv no viena fosfora skābekļa tetraedra. Fosforskābes molekulā P atoms ir sp3 hibrīds, un trīs hibrīda orbitāles veido trīs ar skābekļa atomu σ Otra PO saite sastāv no σ Un divām dp saitēm no skābekļa uz fosforu. σ Koordinācijas saite veidojas, koordinējot vientuļo elektronu pāri uz fosfora atoma ar skābekļa atoma tukšo orbitāli. D ← p saite veidojas, pārklājoties diviem vientuļo elektronu pāriem uz skābekļa atoma py un pz orbitālēm un dxz un dyz tukšajām fosfora atoma orbitālēm. Tā kā fosfora atoma 3d enerģijas līmenis ir daudz augstāks par skābekļa atoma 2p enerģijas līmeni, tad izveidotā molekulārā orbitāle nav īpaši efektīva, tāpēc PO saite pēc skaita ir trīskāršā saite, bet saites ziņā starp viensaiti un dubultsaiti. enerģija un saites garums. Gan tīram H3PO4, gan tā kristālhidrātam ir ūdeņraža saites, kas var būt iemesls tam, kāpēc koncentrētais fosforskābes šķīdums ir viskozs.
Īpatnējā vadītspēja
Istabas temperatūrā (219K), kad H3PO4 šķīduma koncentrācija ir 45 procenti - 47 procenti, īpatnējā vadītspēja ir maksimālā.
Kristalizācijas punkts:
Fosforskābe pieder pie vidēji stipras skābes, un tās kristalizācijas punkts (sasalšanas punkts) ir 21 grāds. Kad tā ir zemāka par šo temperatūru, tas izgulsnēs hemihidrāta (ledus) kristālus. Protams, fosforskābe parasti neveido (ledus) kristālus temperatūrā virs 10 grādiem vai pat zemāk. Tas ir tāpēc, ka fosforskābei piemīt pārdzesēšanas īpašības, tas ir, ja tirgū esošā fosforskābe ir zemāka par 21 grādu, tā novirzīsies no tā veidošanās (ledus) kristāla punkta un nekavējoties neveido (ledus) kristālus. Tomēr, kamēr tik zema temperatūra tiek uzturēta kādu laiku, fosforskābe ir viegli veidojama ledus kristāli statiskā stāvoklī.
Fosforskābes kristāli, tāpat kā citi šķidrie kristāli, pieder pie fiziskām, nevis ķīmiskām izmaiņām. Tā ķīmiskās īpašības nemainīsies kristalizācijas dēļ, tas ir, fosforskābes īpašības netiks ietekmētas kristalizācijas dēļ. To joprojām var izmantot kā parasti, ja vien temperatūra tiek izkausēta vai tiek izmantots karsēts ūdens, lai atšķaidītu un izšķīdinātu.
Kristalizācijas īpašības: augsta fosforskābes koncentrācija, augsta tīrība un augsta kristāliskums. Pēc pieredzes, kad temperatūra ir augstāka vai zemāka par 4 grādiem un koncentrācija ir lielāka par 85 procentiem, tā kristāliskums palielinās. Ja to nejauši sajauc ar kristālisko fosforskābi, tas izraisīs fosforskābes bez kristāla (ledus) tūlītēju inficēšanos un kristāla (ledus) veidošanos. Turklāt fosfāta kristāls (ledus) ir neparasti ātrs, kā rezultātā lielākā daļa fosforskābes uzglabāšanas konteineru veidos kristālu (ledus). Pēc fosforskābes kristālu (ledus) veidošanās fosforskābe augšējā daļā kļūst atšķaidīta, un apakšējā daļā tiek nogulsnēta adatveida kristāla tīra fosforskābe. Pēc pieredzes, 75% fosforskābes arī zemā temperatūrā (ap 4 grādiem) ir grūti veidot (ledus) kristālus, tāpēc zemā temperatūrā ieteicams izmantot 75% fosforskābi.
Tāpat kā ūdens sasalšana, arī fosforskābes (ledus) kristāls ir sava fiziskā īpašība un raksturīgs atribūts, ko nevar mainīt. Tikai pareiza konservēšana un apstrāde var novērst (ledus) kristālu veidošanos. Komerciālā fosforskābe ir viskozs koncentrēts šķīdums, kas satur 85 procentus H3PO4. Kristalizējoties no koncentrēta šķīduma, veidojas pushidrāts 2H3PO4 · H2O (kušanas temperatūra 302,3 K).
Lauksaimniecība: fosforskābe ir izejviela svarīga fosfātu mēslojuma (kalcija superfosfāts, kālija dihidrogēnfosfāts utt.) ražošanai, kā arī izejviela barības barības vielas (kalcija dihidrogēnfosfāta) ražošanai.
Nozare: Fosforskābe ir svarīga ķīmiskā izejviela, un tās galvenās funkcijas ir šādas:
1. Metāla virsmu apstrādā, lai uz metāla virsmas izveidotu nešķīstošu fosfāta plēvi, lai aizsargātu metālu no korozijas.
2. Tas ir sajaukts ar slāpekļskābi kā ķīmisku pulēšanas līdzekli, lai uzlabotu metāla virsmas gludumu.
3. Fosfāta esteris, izejviela mazgāšanas līdzekļu un pesticīdu ražošanai.
4. Izejvielas fosforu saturošu liesmas slāpētāju ražošanai.
Pārtika: Fosforskābe ir viena no pārtikas piedevām. Kā skābs līdzeklis un rauga uzturviela pārtikā, kola satur fosforskābi. Fosfāts ir arī svarīga pārtikas piedeva, ko var izmantot kā uzturvielu pastiprinātāju.
Medicīna: Fosforskābi var izmantot, lai ražotu fosforu saturošas zāles, piemēram, nātrija glicerofosfātu.