Axit photphoric là một axit quan trọng trong ngành công nghiệp và nông nghiệp. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về cấu tạo, tính chất và ứng dụng của axit photphoric, cũng như cách điều chế nó.
Mục lục
Axit photphoric là gì?
Axit photphoric, còn được gọi là Trihiđroxiđioxiđophotpho, axit phosphoric, axit orthophosphoric, là một loại axit có công thức hóa học là H3PO4. Axit này có cấu trúc phân tử gồm 3 nấc phân li, với 3 phân tử hidro kết hợp với gốc PO4.
Tính chất vật lý của axit photphoric
Axit photphoric tồn tại dưới dạng chất rắn tinh thể không màu hoặc chất lỏng trong suốt, có vị chua. Thông thường, axit photphoric được sử dụng dưới dạng dung dịch đặc, cán, không màu với nồng độ 85%. Axit này cũng có khả năng tan hoàn toàn trong nước và có nhiệt độ nóng chảy là 42.5 độ C.
Tính chất hóa học của axit photphoric
Axit photphoric có tính chất axit trung bình và phân li thuận nghịch theo 3 nấc trong dung dịch. Trong dung dịch nước, axit photphoric phân li theo các nấc như sau:
- Nấc 1: H3PO4 ↔ H+ + H2PO4- (Sự phân li chủ yếu)
- Nấc 2: H2PO4- ↔ H+ + HPO4(2-) (Sự phân li kém hơn)
- Nấc 3: HPO4(2-) ↔ H+ + PO4(3-) (Sự phân li rất yếu)
Ngoài ra, axit photphoric còn có khả năng tác dụng với oxit bazơ và muối để tạo ra muối và nước. Ví dụ: H3PO4 + 3Na2O → 2Na3PO4 + 3H2O. Axit này cũng có thể tác dụng với kim loại trước H2 để tạo ra muối và giải phóng H2, ví dụ: 2H3PO4 + 3Mg → Mg3(PO4)2 + 3H2.
Điều chế axit photphoric
Axit photphoric có thể được điều chế trong phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng axit nitric để oxy hóa photpho ở nhiệt độ cao. Trên quy mô công nghiệp, có hai phương pháp chính để điều chế axit photphoric: phương pháp ướt và phương pháp khô.
-
Phương pháp ướt: Sử dụng axit sunfuric đặc để tác dụng với quặng photphotit hoặc quặng apatit. Sau đó, axit photphoric được tách khỏi kết tủa bằng cách lọc và cô đặc.
-
Phương pháp khô: Cháy phospho để tạo ra photpho pentaoxit P2O5, sau đó cho P2O5 phản ứng với nước để thu được axit photphoric tinh khiết.
Ứng dụng của axit photphoric
Axit photphoric có nhiều ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
- Trong nông nghiệp, axit photphoric được sử dụng để sản xuất phân bón và là một nguyên liệu quan trọng trong việc điều chế muối photphat, phân lân và thuốc trừ sâu.
- Trong công nghiệp, axit photphoric được sử dụng làm chất phụ gia trong các loại đồ uống, thực phẩm, chất chống ăn mòn kim loại, chất bảo quản và trong sản xuất các sản phẩm từ sữa và dược phẩm.
Những lưu ý khi sử dụng axit photphoric
Axit photphoric là một loại axit độc, gây nguy hiểm cho sức khỏe nếu sử dụng không đúng cách. Khi tiếp xúc trực tiếp với axit này, cần trang bị đầy đủ đồ bảo hộ và kiến thức về cách sử dụng. Hạn chế uống các loại đồ uống chứa axit này và bảo quản axit photphoric ở nơi khô ráo, tránh ánh nắng mặt trời. Ngoài ra, lượng Photpho trong thức ăn có thể gây nguy cơ mắc các bệnh về sỏi thận, tiết niệu, vì vậy hãy hạn chế sử dụng các loại thực phẩm chứa axit photphoric.
Việc nắm vững kiến thức về axit photphoric là rất quan trọng. Hy vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu hơn về axit này và áp dụng nó vào thực hành môn Hóa học. Chúc bạn thành công trong học tập!
