Ортофосфорная кислота

Ортофосфорная кислота

- это слабо-желтая или желтая жидкость, при комнатной температуре представляет собой твёрдое вещество, в чистом виде при обычных условиях представляет бесцветные кристаллы ромбической формы с плотностью 1,87 г/см2. Температура плавления +42,35 °C. При температуре выше 213 °C превращается в пирофосфорную кислоту H4P2O7. Очень хорошо растворима в воде (548 г на 100 г H2O при 20 °C), растворима также в этаноле и других обычных растворителях. Обычно ортофосфорной (или просто фосфорной) кислотой называют её концентрированный водный раствор 85% (бесцветная жидкость без запаха). Фосфорная кислота растворима также в этаноле и других обычных растворителях.

Ортофосфорная кислота

Выпускается по ГОСТ 6552-80 реактивного качества и по ГОСТ 10678-76 технического качества, также на рынке предствалена ортофосфорная кислота пищевого качества импортного производства.

ПОКАЗАТЕЛИ ПО ГОСТ 6552-80 «КИСЛОТА ОРТОФОСФОРНАЯ. РЕАКТИВ»

Наименование показателя	Норма
	Химически чистый (х.ч.)	Чистый для анализа (ч.д.а.)	Чистый (ч.)
Внешний вид и цвет	Прозрачная бесцветная жидкость не содержащая взвешенных частиц
Массовая доля ортофосфорной кислоты (H3PO4), %, не менее	87	85	85
Плотность Р420, г/см3, не менее	1,71	1,69	1,69
Массовая доля остатка после прокаливания, %, не более	0,05	0,1	0,2
Массовая доля летучих кислот (СН3СООН), %, не более	0,0004	0,0010	0,0015
Массовая доля нитратов (NO3), %, не более	0,0003	0,0005	0,0005
Массовая доля сульфатов (SO4), %, не более	0.0005	0.002	0.003
Массовая доля хлоридов, (Cl)%, не более	0.0001	0.0002	0.0003
Массовая доля аммонийных солей (NН4), %, не более	0,0005	0,002	0,002
Массовая доля железа (Fe), %, не более	0,0005	0,001	0,002
Массовая доля мышьяка (As), %, не более	0.00005	0.0001	0.0002
Массовая доля тяжелых металлов (Pb), %, не более	0,0005	0,0005	0,001
Массовая доля веществ, восстанавливающих KMnO4 (H3PO3), %, не более	0.003	0.005	0.05

ПОКАЗАТЕЛИ ПО ГОСТ 10678-76 «КИСЛОТА ОРТОФОСФОРНАЯ ТЕРМИЧЕСКАЯ»

Наименование показателя	Норма для марки			Метод анализа
А	Б
1-й сорт	2-й сорт
Внешний вид	Бесцветная жидкость прозрачная в слое 15-20 мм при рассматривании на белом фоне	Бесцветная или со слабо-желтым оттенком жидкость в слое 15-20 мм при рассматривании на белом фоне	Бесцветная или окрашенная жидкость с оттенком от слабо-желтого до коричневого, не прозрачная в слое 15-20 мм при рассматривании на белом фоне	Визуально
Массовая доля ортофосфорной кислоты (H3PO4), %, не менее	73	73	73	По п.3.4
Массовая доля хлоридов, %, не более	0,005	0,01	0,02	По ГОСТ 24024.6-80 и п.3.6 настоящего стандарта
Массовая доля сульфатов, %, не более	0,010	0,015	0,020	По ГОСТ 24024.12-81 и п.3.7 настоящего стандарта
Массовая доля нитратов, %, не более	0,0003	0,0005	0,0010	По п.3.8
Массовая доля железа, %, не более	0,005	0,010	0,015	По ГОСТ 24024.11-81 и п.3.9 настоящего стандарта
Массовая доля тяжелых металлов сероводородной группы (Pb), %, не более	0,0005	0,002	0,005	По ГОСТ 24024.7-80 и п.3.10 настоящего стандарта
Массовая доля мышьяка, %, не более	0,0001	0,006	0,008	По ГОСТ 24024.10-81 и п.3.11 настоящего стандарта
Массовая доля восстанавливающих веществ в пересчете на H3PO3, %, не более	0,1	0,2	Не нормируется	По п.3.12
Наличие метафосфорной кислоты (НРО3)	Выдерживает испытание			По п.3.13
Массовая доля взвешенных частиц, %, не более	Выдерживает испытание		0,3	По п.3.14
Наличие желтого фосфора (Р4)	Выдерживает испытание	Не нормируется		По п.3.15

Ортофосфорная кислота

используется в пищевых добавках (E338), а также при пайке в качестве флюса (по окисленой меди, по чёрному металлу, по нержавеющей стали), также применяется для исследований в области молекулярной биологии.

Применение

Ортофосфорную применяют довольно широко. Основным ее потребителем служит производство фосфорных и комбинированных удобрений: фосфорных солей аммония, натрия, кальция, марганца и алюминия, а также для органического синтеза, в производстве активированного угля и киноплёнки, для производства огнеупоров, огнеупорных связующих, керамики, стекла, удобрений, синтетических моющих средств, в медицине, в металлообрабатывающей промышленности для очистки и полировки металлов, в текстильной для выработки тканей с огнезащитной пропиткой, нефтяной, спичечной промышленности, для производства реактивной и пищевой фосфорной кислоты Фосфорные удобрения придают растениям зимостойкость и устойчивость к другим неблагоприятным климатическим условиям, создают условия для более быстрого созревания урожая в районах с коротким вегетативным периодом.

Удобрения на основе ортофосфорной кислоты также благоприятно действуют на почву, способствуя ее структуированию, развитию почвенных бактерий, изменению растворимости других содержащихся в почве веществ и подавлению некоторых образующихся вредных органических веществ.

Немало ортофосфорной кислоты потребляет пищевая промышленность в качестве пищевой добавки (E338). На вкус разбавленная ортофосфорная кислота очень приятна и небольшие ее добавки в мармелады, лимонады и сиропы заметно улучшают их вкусовые качества.Также применяют в производстве газированной воды и для получения солей, изготовления печенья, сухарей.

Кислота ортофосфорная нашла свое применение и в сельском хозяйстве, в частности в звероводстве (в частности, при выращивании норок) используют выпойку р-ра ортофосфорной кислоты для профилактики повышенного рН желудка и мочекаменной болезни).

Интересны и другие применения ортофосфорной кислоты в промышленности. Например, было замечено, что пропитка древесины самой ортофосфорной кислотой и ее солями делают дерево негорючим. На этой основе сейчас производят огнезащитные краски, негорючие фосфодревесные плиты, негорючий фосфатный пенопласт и другие строительные материалы.

Производство очищенной ортофосфорной кислоты является альтернативой производству технической. Сырьем для производства очищенной ортофосфорной кислоты является, как правило, упаренная экстракционная ортофосфорная кислота, которая предварительно очищается от взвесей и сульфат-ионов. Далее предварительно подготовленная ЭФК подвергается жидкостной экстракции органическими растворителями. В результате экстракции получается слабая очищенная ортофосфорная кислота и загрязненная ЭФК (рафинат), последняя в большинстве случаев используется в замкну¬том цикле производства фосфорсодержащих удобрений.

Очистка от мышьяка и тяжелых металлов (в том числе до пищевой и фармацевтической кондиции) достигается посредством обработки кислоты сероводородом и последующей фильтрации выделившегося осадка. Обработке сероводородом подвергается исходная ЭФК или очищенная фосфорная кислота. Обесцвечивание очищенной ортофосфорной кислоты производится с помощью активированного угля или путем использования окислителей (перекись водорода и др.).