磷酸

CAS登錄號 7664-38-2 EINECS登錄號 231-633-2 化學(xué)式 H₃PO₄ 分子量 98

熔點 42℃  沸點 261℃（分解）   水溶性:可與水以任意比互溶

密度 1.874g/mL（液態(tài)）    外觀:白色固體，大于42℃時為無色粘稠液體

別稱：正磷酸;食用磷酸;乙烯利水劑;磷酸(食品級);一縮原磷酸;工業(yè)磷酸;磷酸85%工業(yè)級

應(yīng)用：主要用于水處理、制藥、磷酸鹽工業(yè)、電鍍、拋光工業(yè)、制糖工業(yè)、肥料等工業(yè)，也可用作化學(xué)試劑。在食品工業(yè)中作為酸味劑、酵母營養(yǎng)劑等

磷酸或正磷酸，是一種常見的無機(jī)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(jìn)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，牙科和矯形外科，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式的營養(yǎng)。

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-pπ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。

物理性質(zhì)

市售磷酸是含85%H₃PO₄的粘稠狀濃溶液。從濃溶液中結(jié)晶，則形成半水合物2H₃PO₄·H₂O（熔點302.3K）。

結(jié)（冰）晶點：

磷酸屬于中強酸，其結(jié)晶點（冰點）為21℃，當(dāng)?shù)陀诖藴囟葧r會析出半水物結(jié)（冰）晶。當(dāng)然，通常磷酸在10℃以上甚至更低溫度下也不結(jié)（冰）晶，這是由于磷酸具有過冷的特性，也就是實際上市售的磷酸在低于21℃時會偏離其結(jié)（冰）晶點，不會立即結(jié)（冰）晶的現(xiàn)象存在。但這樣的低溫只要維持一段時間，在靜止的狀態(tài)下，磷酸很容易產(chǎn)生結(jié)（冰）晶。

磷酸結(jié)晶就像其他液體結(jié)晶一樣屬于物理變化而非化學(xué)變化。其化學(xué)性質(zhì)不會因結(jié)晶而改變，也即磷酸的質(zhì)量是不會因結(jié)晶而受影響的，只要給予溫度熔化或加熱水稀釋溶化，仍可以正常使用。

  結(jié)晶特性：磷酸濃度高、純度高，結(jié)晶性高。根據(jù)經(jīng)驗，當(dāng)氣溫在4攝氏度上下，濃度大于85%時，其結(jié)晶性增大，若不慎混入結(jié)（冰）晶磷酸，會造成原本沒有結(jié)（冰）晶的磷酸立即感染而結(jié)（冰）晶，而且磷酸結(jié)（冰）晶異常迅速，直致磷酸儲存容器大部結(jié)（冰）晶。磷酸結(jié)（冰）晶后，上部磷酸邊稀，下部沉積針狀結(jié)（冰）晶體純磷酸。根據(jù)經(jīng)驗，75%磷酸在較低（4℃附近）的溫度下也較難結(jié)（冰）晶，因此在較低的氣溫條件下，建議使用75%磷酸比較妥當(dāng)。

  磷酸結(jié)（冰）晶好比水結(jié)冰，是其本身的物理性能，固有屬性，不能改變，只有妥善保存處理才能防止結(jié)（冰）晶。

化學(xué)性質(zhì)

磷酸是三元中強酸，分三步電離，不易揮發(fā)，不易分解，有一定氧化性。具有酸的通性。

（1）濃磷酸可以和lv化鈉共熱生成lv化氫氣體（與碘化鉀、溴化鈉等也有類似反應(yīng)），屬于高沸點酸制低沸點酸

（2）磷酸根離子具有很強的配合能力，能與許多金屬離子生成可溶性的配合物。

（3）磷酸受強熱時脫水，依次生成焦磷酸、三磷酸和多聚的偏磷酸。三磷酸是鏈狀結(jié)構(gòu)，多聚的偏磷酸是環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

（4）需要特別注意的是，濃熱的磷酸能腐蝕二氧化硅，生成雜多酸。但由于反應(yīng)原理過于復(fù)雜，因此中學(xué)課程將其簡化為氫fu酸是{wy}能與二氧化硅反應(yīng)的酸。濃熱磷酸還能分解絕大部分礦物，如鉻鐵礦、金紅石、鈦鐵礦等。