Acide phosphorique, également connu sous le nom d'acide orthophosphorique, est un acide inorganique commun, acide moyennement fort, formule chimique H3PO4, poids moléculaire 97,994. Il n'est pas facile de se volatiliser, de se décomposer et n'a presque pas d'oxydation. Il a la propriété commune d'être acide. C'est un acide ternaire faible, plus faible que l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique, l'acide nitrique, mais plus fort que l'acide acétique, l'acide borique, etc. L'acide phosphorique est facilement déliquescent à l'air. L'acide pyrophosphorique est obtenu par chauffage et l'acide métaphosphorique est obtenu par déshydratation supplémentaire. L'acide phosphorique est principalement utilisé dans les industries pharmaceutique, alimentaire, des engrais et autres, y compris comme inhibiteur de rouille, additif alimentaire, chirurgie dentaire et orthopédique, agent de corrosion EDIC, électrolyte, flux, dispersant, agent de corrosion industriel, matières premières et composants d'engrais, nettoyage domestique produits, ainsi que des réactifs chimiques.
L'orthophosphate est un acide phosphorique composé d'un seul tétraèdre phosphore-oxygène. Dans la molécule d'acide phosphorique, l'atome P est hybride sp3 et trois orbitales hybrides en forment trois avec l'atome d'oxygène σ L'autre liaison PO est composée de σ et de deux liaisons dp de l'oxygène au phosphore. σ La liaison de coordination est formée par la coordination d'une paire d'électrons isolés sur l'atome de phosphore avec l'orbite vide de l'atome d'oxygène. La liaison D ← p est formée en superposant deux paires d'électrons isolés sur les orbitales py et pz de l'atome d'oxygène et sur les orbitales vides dxz et dyz de l'atome de phosphore. Étant donné que le niveau d'énergie 3d de l'atome de phosphore est beaucoup plus élevé que le niveau d'énergie 2p de l'atome d'oxygène, l'orbitale moléculaire formée n'est pas très efficace, de sorte que la liaison PO est en nombre triple, mais entre liaison simple et double liaison en termes de liaison l'énergie et la longueur de la liaison. Le H3PO4 pur et son hydrate cristallin ont des liaisons hydrogène, ce qui peut être la raison pour laquelle la solution concentrée d'acide phosphorique est visqueuse.
Conductance spécifique
À température ambiante (219 K), lorsque la concentration de la solution H3PO4 est de 45 % - 47 %, la conductance spécifique est maximale.
Point de cristallisation :
L'acide phosphorique appartient à l'acide moyennement fort et son point de cristallisation (point de congélation) est de 21 degrés. Lorsqu'elle est inférieure à cette température, elle précipitera des cristaux d'hémihydrate (glace). Bien sûr, l'acide phosphorique ne forme généralement pas de cristaux (de glace) à des températures supérieures à 10 degrés ou même inférieures. En effet, l'acide phosphorique a les caractéristiques de la surfusion, c'est-à-dire que lorsque l'acide phosphorique réel sur le marché est inférieur à 21 degrés, il s'écartera de son point de cristal de formation (glace) et ne formera pas de cristaux (de glace) immédiatement. Cependant, tant qu'une température aussi basse est maintenue pendant un certain temps, l'acide phosphorique est facile à produire des cristaux de glace à l'état statique.
Le cristal d'acide phosphorique, comme les autres cristaux liquides, appartient au changement physique plutôt qu'au changement chimique. Ses propriétés chimiques ne changeront pas en raison de la cristallisation, c'est-à-dire que les propriétés de l'acide phosphorique ne seront pas affectées en raison de la cristallisation. Il peut toujours être utilisé normalement tant que la température est donnée pour fondre ou que de l'eau chauffée est utilisée pour diluer et dissoudre.
Caractéristiques de cristallisation : concentration élevée en acide phosphorique, haute pureté et haute cristallinité. Selon l'expérience, lorsque la température est supérieure ou inférieure à 4 degrés et que la concentration est supérieure à 85 %, sa cristallinité augmente. S'il est accidentellement mélangé avec de l'acide phosphorique cristallin, l'acide phosphorique sans cristal (glace) infectera immédiatement et formera du cristal (glace). De plus, le cristal de phosphate (glace) est exceptionnellement rapide, ce qui entraînera la formation de cristal (glace) dans la plupart des récipients de stockage d'acide phosphorique. Une fois les cristaux d'acide phosphorique (glace) formés, l'acide phosphorique dans la partie supérieure se dilue et l'acide phosphorique pur cristal aciculaire se dépose dans la partie inférieure. Selon l'expérience, l'acide phosphorique à 75 % est également difficile à former des cristaux (de glace) à basse température (environ 4 degrés), il est donc recommandé d'utiliser de l'acide phosphorique à 75 % à basse température.
Comme la congélation de l'eau, le cristal d'acide phosphorique (glace) est sa propre propriété physique et son attribut inhérent, qui ne peut pas être modifié. Seuls une conservation et un traitement appropriés peuvent empêcher la formation de cristaux (de glace). L'acide phosphorique commercial est une solution concentrée visqueuse contenant 85 % de H3PO4. La cristallisation à partir d'une solution concentrée formera le semi-hydrate 2H3PO4 · H2O (point de fusion 302,3K).
Agriculture : l'acide phosphorique est la matière première pour la production d'importants engrais phosphatés (superphosphate de calcium, phosphate monopotassique, etc.), ainsi que la matière première pour la production d'éléments nutritifs (phosphate monocalcique).
Industrie : L'acide phosphorique est une matière première chimique importante et ses principales fonctions sont les suivantes :
1. La surface métallique est traitée pour générer un film de phosphate insoluble sur la surface métallique afin de protéger le métal de la corrosion.
2. Il est mélangé avec de l'acide nitrique comme agent de polissage chimique pour améliorer la douceur de la surface métallique.
3. Ester de phosphate, matière première pour la fabrication de produits de lavage et de pesticides.
4. Matières premières pour la production de retardateurs de flamme contenant du phosphore.
Alimentation : L'acide phosphorique fait partie des additifs alimentaires. En tant qu'agent acide et nutriment de levure dans les aliments, le cola contient de l'acide phosphorique. Le phosphate est également un additif alimentaire important, qui peut être utilisé comme exhausteur de nutriments.
Médecine : l'acide phosphorique peut être utilisé pour produire des médicaments contenant du phosphore, tels que le glycérophosphate de sodium.