磷酸或正磷酸,化學式H3PO4,分子量為97.994,是一種常見的無機酸,是中強酸。由五氧化二磷溶于熱水中即可得到。正磷酸工業上用硫酸處理磷灰石即得。磷酸在空氣中容易潮解。加熱會失水得到焦磷酸,再進一步失水得到偏磷酸。磷酸主要用于制藥、食品、肥料等工業,包括作為防銹劑,食品添加劑,牙科和矯形,EDIC腐蝕劑,電解質,助焊劑,分散劑,工業腐蝕劑,肥料的原料和組件家居清潔產品。也可用作化學試劑,磷酸鹽是所有生命形形式的營養。
近些年來,在照明設計領域一直倡導綠色照明的理念,十一五期間綠色照明工程更是被列為重點節能工程之一。綠色照明強調節能、環保、安全和舒適等4方面,是一個綜合性的設計理念,LED作為一種新興的固體照明光源,很好迎合了這一理念,結合變電站的實際使用環境,具有很好的應用前景。綠色照明的及LED的特點1.綠色照明綠色照明是美國環保局于2世紀9年代提出的概念,是指科學的照明設計,采用效率高、壽命長、安全和性能穩定的照明電器產品,改善提高人們工作、學習及生活的條件和,從而創造出一個、舒適、安全、經濟和有益的環境。
正磷酸是由一個單一的磷氧四面體構成的磷酸。在磷酸分子中P原子是sp3雜化的,3個雜化軌道與氧原子間形成3個σ鍵,另一個P—O鍵是由一個從磷到氧的σ配鍵和兩個由氧到磷的d-p配鍵組成的。σ配鍵是磷原子上的一對孤對電子向氧原子的空軌道配位而形成。d←p配鍵是氧原子的py、pz軌道上的兩對孤對電子和磷原子的dxz、dyz空軌道重疊而成。由于磷原子3d能級比氧原子的2p能級能量高很多,組成的分子軌道不是很有效的,所以P—O鍵從數目上來看是三重鍵,但從鍵能和鍵長來看是介于單鍵和雙鍵之間。純H3PO4和它的晶體水合物中都有氫鍵存在,這可能是磷酸濃溶液之所以粘稠的原因。
安全防護磷酸無強氧化性,無強腐蝕性,屬于較為安全的酸,屬低毒類,有刺激性。
LD50:1530mg/kg(經口);2740mg/kg(兔經皮)
刺激性:兔經皮595mg/24小時,嚴重刺激;兔眼119mg嚴重刺激。
接觸時防止入眼,防止接觸,防止入口即可。
遇H發孔劑可燃; 受熱排放有毒磷氧化物煙霧。 [1]
磷酸蒸氣能引起鼻黏膜萎縮;對有相當強的腐蝕作用,可引起炎癥性疾患;能造成全身中毒現象。
若有磷酸蒸氣入眼,應立即用大量生理鹽水沖洗,隨后送救治
空氣中容許濃度為1mg/m。生產人員工作時應穿戴防護用具,如工作服、橡皮手套、橡皮或塑料圍裙、長筒膠靴。保護呼吸器官和,如不慎濺到,應立即用大量清水沖洗,把磷酸洗凈后,一般可用紅汞溶液或龍膽紫溶液涂抹患處,嚴重時應立即送治。 [1]
應用領域
農業:磷酸是生產重要的磷肥(過磷酸鈣、磷酸二氫鉀等)的原料,也是生產飼料營養劑(磷酸二氫鈣)的原料。
工業:磷酸是一種重要的化工原料,主要作用如下:
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處理金屬表面,在金屬表面生成難溶的磷酸鹽薄膜,以保護金屬免受腐蝕。
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和硝酸混合作為化學拋光劑,用以提高金屬表面的光潔度。
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生產洗滌用品、殺蟲劑的原料磷酸酯。
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生產含磷阻燃劑的原料。
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為實現北京綠色奧運承諾,改善城市環境,加快城市能源結構調整和產業結構調整步伐,各地部署實施了天然氣逐步取代城市焦爐煤氣、城區污染擾民企業搬遷等一系列重要舉措,如北京市的焦化廠:1998年以來,北京煉焦化學廠(以下簡稱北京焦化廠)不斷調整結構,壓縮煤氣供量,陸續停運了部分生產設施。6年7月15日,根據北京市的決定,北京焦化廠正式進入停產程序,在確保安全的前提下,將用3至6個月的時間完成全部生產裝置停產工作。
食品:磷酸是食品添加劑之一,在食品中作為酸味劑、酵母營養劑,可樂中就含有磷酸。磷酸鹽也是重要的食品添加劑,可作為營養增強劑。
醫學:磷酸可用于制取含磷,例如甘油磷酸鈉等。磷酸主產區
磷酸的生產過程一直受原材料的地域影響,我國磷酸的生產主要集中在云南、四川、貴州、湖北,而磷酸的精細化應用主要集中在沿海地區,根據磷交所的一份調查顯示,我國磷酸生產主要以熱法磷酸為主,提純高純度的磷酸,以滿足工業需求。生物學影響
飲料添加物
磷酸用在食品添加劑,素來有骨質疏松癥的疑慮。以往的調查是借由問卷選填飲用可樂及其他碳酸飲料的頻率,發現飲用碳酸飲料的受試者較易有骨質疏松癥的。研究指出,飲用碳酸飲料者沒有比其他人攝取更多的磷,但身體的鈣磷比卻顯著的降低。《美國臨床營養學雜志》(American Journal of Clinical Nutrition)中的有項研究在1996年至2001年使用雙倍能量的X光去探測1672位女性及1148位男性的骨密度,發現磷酸確實會降低骨密度,此研究了比以往使用問卷調查更有利的證據。
另一項臨床研究指出,磷的攝取會降低骨密度。但此實驗以磷的總攝取量為主,并未明確證明使骨密度降低的主因是磷酸。
但在Heaney及Rafferty使用鈣平衡的方法對于20至40歲的女人一日習慣飲用三杯以上(680 mL)碳酸飲料進行的臨床研究,卻發現含磷酸的碳酸飲料與鈣流失無關。研究比較了水、奶以及各種非酒精飲料(兩種含,兩種不含,兩種含磷酸,兩種含檸檬酸)。他們發現,相較于水,只有奶以及另外兩項含有的飲品會增加尿液中的鈣含量,而添加有磷酸的飲料和含的飲料鈣量流失速度差不多,并沒有擴大造成流失鈣質的影響。由于研究顯示所造成的鈣質流失會逐漸補回來,而磷酸在實驗中又沒有對鈣質流失造成影響。Heaney及Rafferty認為前面實驗受試者骨質疏松的原因是受試者飲用碳酸飲料,造成奶攝取量的漸少,造成鈣攝取量不足。
也是被認為造成骨質疏松的元兇之一。
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