磷酸或正磷酸,化学式H3PO4,分子量为97.994,是一种常见的无机酸,是中强酸。由五氧化二磷溶于热水中即可得到。正磷酸工业上用硫酸处理磷灰石即得。磷酸在空气中容易潮解。加热会失水得到焦磷酸,再进一步失水得到偏磷酸。磷酸主要用于制药、食品、肥料等工业,包括作为防锈剂,食品添加剂,牙科和矫形,EDIC腐蚀剂,电解质,助焊剂,分散剂,工业腐蚀剂,肥料的原料和组件家居清洁产品。也可用作化学试剂,磷酸盐是所有生命形形式的营养。
U:SB反应器。U:SB在垃圾渗滤液处理中效果明显。L.Borzacconi等〔1〕用U:SB处理COD平均为3mg/L的渗滤液,获得1%~6%的COD去除率和3%~6%的氮去除率。在厌氧分解时,有机氮转为氨氮,且存在NH4+=NH3+H+反应。若pH7时,平衡中的NH3占优势,可用吹脱法去除。但厌氧分解时pH近似等于7,因此出水中可能含有较多的NH+4,将会消耗接纳水体的溶解氧。分段厌氧消化分段厌氧消化工艺根据厌氧消化过程产酸和产甲烷两阶段中起作用的微生物群在组成和生理生物特性方面的差异,采用两个独立的反应器串联运行。
正磷酸是由一个单一的磷氧四面体构成的磷酸。在磷酸分子中P原子是sp3杂化的,3个杂化轨道与氧原子间形成3个σ键,另一个P—O键是由一个从磷到氧的σ配键和两个由氧到磷的d-p配键组成的。σ配键是磷原子上的一对孤对电子向氧原子的空轨道配位而形成。d←p配键是氧原子的py、pz轨道上的两对孤对电子和磷原子的dxz、dyz空轨道重叠而成。由于磷原子3d能级比氧原子的2p能级能量高很多,组成的分子轨道不是很有效的,所以P—O键从数目上来看是三重键,但从键能和键长来看是介于单键和双键之间。纯H3PO4和它的晶体水合物中都有氢键存在,这可能是磷酸浓溶液之所以粘稠的原因。
安全防护磷酸无强氧化性,无强腐蚀性,属于较为安全的酸,属低毒类,有刺激性。
LD50:1530mg/kg(经口);2740mg/kg(兔经皮)
刺激性:兔经皮595mg/24小时,严重刺激;兔眼119mg严重刺激。
接触时防止入眼,防止接触,防止入口即可。
遇H发孔剂可燃; 受热排放有毒磷氧化物烟雾。 [1]
磷酸蒸气能引起鼻黏膜萎缩;对有相当强的腐蚀作用,可引起炎症性疾患;能造成全身中毒现象。
若有磷酸蒸气入眼,应立即用大量生理盐水冲洗,随后送救治
空气中容许浓度为1mg/m。生产人员工作时应穿戴防护用具,如工作服、橡皮手套、橡皮或塑料围裙、长筒胶靴。保护呼吸器官和,如不慎溅到,应立即用大量清水冲洗,把磷酸洗净后,一般可用红汞溶液或龙胆紫溶液涂抹患处,严重时应立即送治。 [1]
应用领域
农业:磷酸是生产重要的磷肥(过磷酸钙、磷酸二氢钾等)的原料,也是生产饲料营养剂(磷酸二氢钙)的原料。
工业:磷酸是一种重要的化工原料,主要作用如下:
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处理金属表面,在金属表面生成难溶的磷酸盐薄膜,以保护金属免受腐蚀。
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和硝酸混合作为化学抛光剂,用以提高金属表面的光洁度。
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生产洗涤用品、杀虫剂的原料磷酸酯。
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生产含磷阻燃剂的原料。
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运行成本低电渗透脱水在脱水过程中,虽然使用电力,但由于脱水效率好,污泥处置综合经济效益高。每吨污泥脱水(8%含水率降低至55%)仅消耗7至8千瓦时,电解热产生的无用电耗低于1%,冲洗水量小于1t/h,压缩空气气量.2m3/h,大大节约了能源。独立性已经设置了其它脱水设备时,只要使电渗透脱水部独立,就可以进一步降低脱水泥饼的含水率。不受热源及其他辅料的限制。可与现有污水厂污泥脱水装置直接对接。
食品:磷酸是食品添加剂之一,在食品中作为酸味剂、酵母营养剂,可乐中就含有磷酸。磷酸盐也是重要的食品添加剂,可作为营养增强剂。
医学:磷酸可用于制取含磷,例如甘油磷酸钠等。磷酸主产区
磷酸的生产过程一直受原材料的地域影响,我国磷酸的生产主要集中在云南、四川、贵州、湖北,而磷酸的精细化应用主要集中在沿海地区,根据磷交所的一份调查显示,我国磷酸生产主要以热法磷酸为主,提纯高纯度的磷酸,以满足工业需求。生物学影响
饮料添加物
磷酸用在食品添加剂,素来有骨质疏松症的疑虑。以往的调查是借由问卷选填饮用可乐及其他碳酸饮料的频率,发现饮用碳酸饮料的受试者较易有骨质疏松症的。研究指出,饮用碳酸饮料者没有比其他人摄取更多的磷,但身体的钙磷比却显著的降低。《美国临床营养学杂志》(American Journal of Clinical Nutrition)中的有项研究在1996年至2001年使用双倍能量的X光去探测1672位女性及1148位男性的骨密度,发现磷酸确实会降低骨密度,此研究了比以往使用问卷调查更有利的证据。
另一项临床研究指出,磷的摄取会降低骨密度。但此实验以磷的总摄取量为主,并未明确证明使骨密度降低的主因是磷酸。
但在Heaney及Rafferty使用钙平衡的方法对于20至40岁的女人一日习惯饮用三杯以上(680 mL)碳酸饮料进行的临床研究,却发现含磷酸的碳酸饮料与钙流失无关。研究比较了水、奶以及各种非酒精饮料(两种含,两种不含,两种含磷酸,两种含柠檬酸)。他们发现,相较于水,只有奶以及另外两项含有的饮品会增加尿液中的钙含量,而添加有磷酸的饮料和含的饮料钙量流失速度差不多,并没有扩大造成流失钙质的影响。由于研究显示所造成的钙质流失会逐渐补回来,而磷酸在实验中又没有对钙质流失造成影响。Heaney及Rafferty认为前面实验受试者骨质疏松的原因是受试者饮用碳酸饮料,造成奶摄取量的渐少,造成钙摄取量不足。
也是被认为造成骨质疏松的元凶之一。
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