حمض الفوسفوريك في العملية الرطبة للصناعة

فوسفoحمض ريك

خاصية كيميائية

حمض الفوسفوريك مركب صلب وغير عضوي عديم اللون والرائحة يحتوي على الصيغة الكيميائية H3PO4. عادة ما يتم مواجهته كمحلول مائي بنسبة 85 في المائة ، وهو سائل شراب عديم اللون والرائحة وغير متطاير. في محلول مائي يتصرف حامض الفوسفوريك كحمض ثلاثي البروتيك.

H3PO4 ⇌ H2PO − 4 plus H plus، pKa 1=2 .14

H2PO − 4 ⇌ HPO2−4 plus H plus ، pKa 2=7 .20

HPO2−4 ⇌ PO3−4 plus H plus ، pKa 3=12 .37

الفرق بين قيم pKa المتتالية كبير بما فيه الكفاية بحيث يمكن تحضير أملاح فوسفات أحادي الهيدروجين أو HPO2−4 أو فوسفات ثنائي الهيدروجين ، H2PO4 ، من محلول حمض الفوسفوريك عن طريق ضبط الأس الهيدروجيني ليكون في منتصف الطريق بين pK المعني. قيم.

عملية رطبة

في العملية الرطبة ، تتم معالجة معدن يحتوي على الفوسفات مثل هيدروكسيباتيت الكالسيوم وفلوراباتيت بحمض الكبريتيك.

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

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

كبريتات الكالسيوم (الجبس ، CaSO4) هو منتج ثانوي يتم إزالته على شكل جبس فوسفوري. يتم دفق غاز فلوريد الهيدروجين (HF) في جهاز تنقية الغاز الرطب (الماء) لإنتاج حمض الهيدروفلوريك. في كلتا الحالتين ، يحتوي محلول حمض الفوسفوريك عادة على 23-33 بالمائة P2O5 (32-46 بالمائة H3PO4). يمكن تركيزه لإنتاج حمض الفوسفوريك التجاري أو التجاري ، والذي يحتوي على حوالي 54-62 بالمائة P2O5 (75-85 بالمائة H3PO4). ينتج عن الإزالة الإضافية للمياه حمض الفوسفوريك بتركيز أعلى من 70 في المائة (يعادل 100 في المائة من H3PO4). يمكن تنقية حمض الفوسفوريك من كلا العمليتين عن طريق إزالة مركبات الزرنيخ والشوائب السامة الأخرى.

طلب

تشمل التطبيقات المحددة للدرجة الصناعية لحمض الفوسفوريك ما يلي:

في المعالجة المضادة للصدأ عن طريق الطلاء أو التخميل بتحويل الفوسفات ؛

لمنع أكسدة الحديد عن طريق عملية باركر ؛

كمعيار خارجي للرنين المغناطيسي النووي للفوسفور ؛

في خلايا وقود حامض الفوسفوريك ؛

في إنتاج الكربون المنشط ؛

في معالجة أشباه الموصلات المركبة ، لحفر إنديوم الغاليوم ؛ الزرنيخيد بشكل انتقائي فيما يتعلق بفوسفيد الإنديوم ؛

في التصنيع الدقيق لحفر نيتريد السيليكون بشكل انتقائي فيما يتعلق بثاني أكسيد السيليكون ؛

في التصنيع الدقيق لحفر الألومنيوم ؛

كمحدد للحموضة في مستحضرات التجميل ومنتجات العناية بالبشرة ؛

كعامل مطهر في صناعات الألبان والأغذية والتخمير.