Axit photphoric trong quy trình ướt cho cấp công nghiệp

photphooaxit riric

Hữu hóa

Axit photphoric là một chất rắn chứa phốt pho không màu, không mùi và là hợp chất vô cơ có công thức hóa học H3PO4. Nó thường gặp dưới dạng dung dịch nước 85 phần trăm, là chất lỏng xi-rô không màu, không mùi và không bay hơi. Trong dung dịch nước, axit photphoric hoạt động như một axit triprotic.

H3PO4 ⇌ H2PO−4 cộng H cộng , pKa1=2.14

H2PO−4 ⇌ HPO2−4 cộng H cộng , pKa2=7.20

HPO2−4 ⇌ PO3−4 cộng H cộng , pKa3=12.37

Sự khác biệt giữa các giá trị pKa liên tiếp đủ lớn để các muối của monohiđro photphat, HPO2−4 hoặc dihiđro photphat, H2PO−4, có thể được điều chế từ dung dịch axit photphoric bằng cách điều chỉnh độ pH nằm ở giữa các pK tương ứng các giá trị.

Quy trình ướt

Trong quy trình ướt, khoáng chất chứa phốt phát như canxi hydroxyapatite và floorapatite được xử lý bằng axit sunfuric.

Ca5(PO4)3OH cộng 5 H2SO4 → 3 H3PO4 cộng 5 CaSO4 cộng H2O

Ca5(PO4)3F cộng 5 H2SO4 → 3 H3PO4 cộng 5 CaSO4 cộng HF

Canxi sulfat (thạch cao, CaSO4) là sản phẩm phụ, được loại bỏ dưới dạng phosphogypsum. Khí hydro florua (HF) được đưa vào thiết bị lọc ướt (nước) để tạo ra axit flohydric. Trong cả hai trường hợp, dung dịch axit photphoric thường chứa 23–33 phần trăm P2O5 (32–46 phần trăm H3PO4). Nó có thể được cô đặc để sản xuất axit photphoric cấp thương mại hoặc thương mại, chứa khoảng 54–62 phần trăm P2O5 (75–85 phần trăm H3PO4). Tiếp tục loại bỏ nước thu được axit superphotphoric với nồng độ P2O5 trên 70 phần trăm (tương ứng với gần 100 phần trăm H3PO4). Axit photphoric từ cả hai quy trình có thể được tinh chế thêm bằng cách loại bỏ các hợp chất asen và các tạp chất có khả năng gây độc khác.

Ứng dụng

Các ứng dụng cụ thể của axit photphoric loại công nghiệp bao gồm:

Xử lý chống gỉ bằng sơn chuyển hóa photphat hoặc thụ động hóa;

Để ngăn chặn quá trình oxy hóa sắt bằng quá trình Parkerization;

Là một tiêu chuẩn bên ngoài cho cộng hưởng từ hạt nhân phốt pho-31;

Trong pin nhiên liệu axit photphoric;

Trong sản xuất than hoạt tính;

Trong chế biến chất bán dẫn hỗn hợp, để khắc Indi gali; Asenua chọn lọc đối với indi phosphide;

Trong chế tạo vi mô để ăn mòn silicon nitride một cách có chọn lọc đối với silicon dioxide;

Trong chế tạo vi mô để khắc nhôm;

Là chất điều chỉnh độ pH trong mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc da;

Là một chất khử trùng trong ngành công nghiệp sữa, thực phẩm và sản xuất bia.