Axit photphoric

Axit photphoric đây là một loại axit vô cơ phổ biến có công công thức hóa học là H3PO4. Nó tồn tại dưới dạng chất lỏng không màu, trong suốt, khó bị bay hơi, có vị chua và là một axit có độ mạnh trung bình.

Thông tin về sản phẩm Axit photphoric H3PO4

– Tên gọi khác: axit photphat, axit orthophosphoric, axit phosphoric

– Nồng độ: 85%

– Quy cách: 35kg/can hoặc 280kg/thùng

(Axit photphoric H3PO4 85% xuất xứ hàn quốc)

– Xuất xứ: Hàn Quốc, Trung Quốc, Ấn Độ

– Trạng thái: Lỏng

Tính chất vật lý và hóa học của axit photphat

Tính chất vật lý của H3PO4

– Nó tồn tại 2 là dạng rắn kết tinh có màu trắng và ngậm nước dạng chất lỏng, nhớt, trong suốt.

– Khối lượng: mol 98.00 g/mol

– Khối lượng: riêng 1.885 g/mL (lỏng); 1.685 g/mL (85 % đậm đặc) ;2.030 g/mL (tinh thể ở 25 °C)

– Nhiệt độ sôi: 158 °C (decomp)

– Nhiệt độ nóng chảy: 42.35 °C (dạng khan) và 29.32 °C (ngâm mước)

– Độ hòa tan trong nước: 548 g/100 mL

– Tan vô hạn trong nước và etanol

Tính chất hóa học của H3PO4

Axit photphoric mang đẩy đủ tính chất của một axit với độ mạnh trung bình

– Làm cho quỳ tím hóa đỏ

(Công thức phân tử H3PO4)

– Trong dung dịch H3PO4 phân ly thuận nghịch theo 3 nấc

${\ce {H3PO4 <=> H2PO4- + H+}}$ K₁ = 7.10⁻³;
${\ce {H2PO4- <=> HPO4^2- + H+}}$ K₂ = 8.10⁻⁶;
${\ce {HPO4^2- <=> PO4^3- + H+}}$ K₃ = 4.10⁻¹³.

– Tác dụng với oxit bazơ để tạo thành muối và nước

2H3PO4 + 3Na2O → 2Na3PO4 + 3H2O

– Tác dụng với bazơ sản phẩm thu được sau phản ứng là các muối khác nhau tùy theo tỉ lệ và nước

(H3PO4 hàng FOOD có xuất xứ trung quốc)

KOH + H3PO4 → KH2PO4 + H2O (tỷ lệ 1:1)
2KOH + H3PO4 → K2HPO4 + 2H2O (tỷ lệ 2:1)
3KOH + H3PO4 → K3PO4 + 3H2O (tỷ lệ 3:1)

– Tác dụng với kim loại đứng trước H2 tạo ra muối và khí H2 bay lên

2H3PO4 + 3Mg → Mg3(PO4)2 + 3H2

– Tác dụng với muối tạo thành muối mới và axit mới

H3PO4 + 3AgNO3 → 3HNO3 + Ag3PO4

Axit Photphoric có tính oxi hóa – khử

– Trong H3PO4, Photpho có mức oxi hóa +5 là mức oxi hóa cao nhất nhưng H3PO4 không có tính oxi hóa như Axit nitric (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.

Axit Photphoric dưới tác dụng của nhiệt còn xảy ra các phản ứng nhiệt phân

– H3PO4 dưới tác dụng bởi nhiệt độ cao liên tục bị mất nước tạo ra axit fomic, axit pyrophosphoric, axit triphosphoric, axit polymetaphosphoric. Axit triphosphoric có cấu trúc chuỗi, và axit methotphoric đa phân tử có cấu trúc mạch vòng.

2H3PO4 → H4P2O7 + H2O
3H3PO4 → H5P3O10 + H2O.
4H3PO4 → (HPO4)3 + H2O

Sản xuất axit photphat H3PO4

H3PO4 được điều chế trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, axit phosphoric được điều chế bằng cách dùng HNO3 đặc oxy hóa photpho ở nhiệt độ cao:

${\ce {P + 5HNO3 -> H3PO4 + 5NO2 + H2O}}$

H3PO4 được sản xuất trong công nghiệp

Hiện nay trên thế giới Axit photphoric chủ yểu được sản xuất bằng cách sử dụng 2 phương pháp là ướt và nhiệt

– Phương pháp ướt: Dùng H2SO4 đậm đặc phản ứng với canxi photphat hoặc đá photphat điều chế axit photphoric, phản ứng kết thúc tiếp tục lọc bỏ kết tủa canxi sunfat ít tan trong nước, dung dịch sau khi lọc thu được là dung dịch axit photphoric

Ca5(PO4)3X + 5H2SO4 → 5CaSO4 + 3H3PO4 + HX
3H2SO4 + Ca3(PO4)2 → 3CaSO4 + 2H3PO4

Hoặc cho photpho nguyên chất phản ứng với axit nitric để được dung dịch axit photphoric tinh khiết

3P4 + 10HNO3 +8H2O → 12H3PO4 + 20NO

– Phương pháp nhiệt: photpho nguyên chất được phun vào lò và bị đốt cháy trong không khí vào khoảng 1527 đến 2726 °C thu được diphotpho pentaoxit, tiếp tục thủy phân sản phẩm thu được là axit photphoric

P4 + 5O2 → 2P2O5
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

Axit phosphoric được điều chế bằng phương thức này là đậm đặc và tinh khiết tuy nhiên lại tốn nhiều nặng lượng, gây ô nhiễm môi trường.

Ứng dụng của axit photphoric

Ứng dụng của H3PO4 trong nông nghiệp

– Axit photphoric được ứng dụng chủ yếu để sản xuất phân bón ( superphotphat , kali hydro photphat, v.v.), cũng như sản xuất các chất dinh dưỡng của thức ăn chăn nuôi ( nguyên liệu ban đầu là canxi hydro photphat ).