磷酸


　　化學(xué)式H3PO4，分子量為97.9724，是一種常見(jiàn)的無(wú)機(jī)酸，是中強(qiáng)酸。由十氧化四磷溶于熱水中即可得到。正磷酸工業(yè)上用硫酸處理磷灰石即得。磷酸在空氣中容易潮解。加熱會(huì)失水得到焦磷酸，在進(jìn)一步失水得到偏磷酸。磷酸主要用于制藥、食品、肥料等工業(yè)，也可用作化學(xué)試劑。




　　一、物理性質(zhì)


　　外觀：白色固體或者無(wú)色粘稠液體（>42 °C）


　　密度：1.685g/ml （液體狀態(tài)）


　　熔點(diǎn)：42.35 ℃（316K）


　　沸點(diǎn)：158℃（431 K）（分解，磷酸受熱逐漸脫水，因此沒(méi)有自身的沸點(diǎn)）


　　市售磷酸是含85%H3PO4的粘稠狀濃溶液。從濃溶液中結(jié)晶，則形成半水合物2H3PO4·H2O（熔點(diǎn)302.3K）。
　　二、化學(xué)性質(zhì)


　　磷酸為三元酸，可解離出三個(gè)氫離子，因此可形成三種不同的酸根，分別是：磷酸二氫根H2PO-4、磷酸氫根HPO2 -4以及磷酸根PO3 -4。


　　磷酸無(wú)毒性的無(wú)機(jī)物，是一種三元弱酸。三元酸的意思是可在水中解離出三顆H+的酸性物質(zhì)，磷酸的解離過(guò)程如下：Ka1、Ka2和Ka3為化學(xué)式在25°C下的解離常數(shù)


　H3PO4（s）   + H2O（l） H3O+（aq） + H2PO4?（aq）     Ka1= 7.25×10?3


  H2PO4?（aq）+ H2O（l） H3O+（aq） + HPO42?（aq）      Ka2= 6.31×10?8


  HPO42?（aq）+ H2O（l）  H3O+（aq） +  PO43?（aq）     Ka3= 4.80×10?13


　　由于磷酸的多元酸性質(zhì)，使他的pH值幅度較大，造成它的緩沖現(xiàn)象。又由于其無(wú)毒性又容易取得，實(shí)驗(yàn)室及工業(yè)常拿無(wú)毒磷酸鹽與弱酸（如檸檬酸）混合物作為緩沖溶液，


　　磷酸時(shí)廣泛存在于生物體中，特別是磷酸化糖類(lèi)，如DNA、RNA以及ATP。


　　如果將正磷酸加熱，數(shù)個(gè)磷酸分子的單體會(huì)脫水聚合起來(lái)，如：


　　兩個(gè)磷酸相連脫去一個(gè)水，形成焦磷酸（pyrophosphoric acid，H4P2O7）


　　如果數(shù)個(gè)磷酸環(huán)狀相接起來(lái)，并脫去一分子水，會(huì)形成偏磷酸（metaphosphoric acid），通式為：（HPO3）n。中文命名為n偏磷酸（n≥3）。[2]偏磷酸是一種具脫水性的物質(zhì)，因此常被用作干燥劑。要進(jìn)一步將偏磷酸脫水相當(dāng)困難，需使用極強(qiáng)的脫水劑搭配加熱（單純加熱無(wú)效），才可將偏磷酸脫水形成磷酸酐（五氧化二磷，phosphorus pentoxide，化學(xué)式：P2O5，分子式：P4O10），磷酸酐具有極強(qiáng)的脫水性，可用作酸性物質(zhì)的干燥劑。


　　若在超強(qiáng)酸（superacids，比H2SO4還強(qiáng)的酸）中作用，磷酸會(huì)形成理論上具腐蝕性的酸性物質(zhì)，四羥基磷酸根離子（tetrahydroxylphosphonium ion）。




　　磷酸的酸式鹽


　　1.磷酸一氫根 如K2HPO4 磷酸氫二鉀


　　磷酸氫二鉀（化學(xué)式：K2HPO4）又稱 磷酸二鉀、磷酸一氫鉀，是磷酸生成的鉀鹽酸式鹽之一。它為易潮解的白色粉末，可溶于水，水溶液呈弱堿性，微溶于乙醇，低毒。灼燒后生成焦磷酸鹽。


　　2.磷酸的二氫根 如NaH2PO4 磷酸二氫鈉


　　磷酸二氫鈉，化學(xué)式NaH2PO4·H2O，是一種無(wú)機(jī)酸式鹽。 中文別名：磷酸一鈉。


　　磷酸二氫鈉是制造六偏磷酸鈉和焦磷酸鈉的原料，主要用于制革、處理鍋爐水，作為品質(zhì)改良劑和制焙粉，及在食品工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)中作緩沖劑和發(fā)酵粉原料，還用作飼料添加劑、洗滌劑及染助劑等。


　　磷酸與碳酸鈉在控制pH值下作用即可制得磷酸二氫鈉。


　　一水合物在100 °C失去結(jié)晶水，繼續(xù)加熱時(shí)分解而成酸性焦磷酸鈉。