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浓磷酸的物理常数及腐蚀性

2017-12-26 9:11:13      点击:
磷酸,又被称为正磷酸,化学式H3PO4,是一种常见的无机酸,不易挥发,不易分解,几乎没有氧化性。具有酸的通性,是三元中强酸,其酸性比盐酸、硫酸、硝酸弱,但比醋酸、硼酸等强。由五氧化二磷溶于热水中即可得到。北京耐默公司防腐耐磨涂料专家指出,正磷酸工业上用硫酸处理磷灰石即得。纯H3PO4和它的晶体水合物中都有氢键存在,这可能是磷酸浓溶液之所以粘稠的原因。市售磷酸是含85%H3PO4的粘稠状浓溶液。从浓溶液中结晶,则形成半水合物2H3PO4·H2O(熔点302.3K)

图(1)五氧化二磷是白色粉末
物理性质:
外观:白色固体或者无色粘稠液体(>42 ℃)
密度:1.685g/ml (液体状态)
熔点:42.35 ℃(316K)
沸点:158℃(431 K)(分解,磷酸受热逐渐脱水,因此没有自身的沸点)
化学性质
磷酸是三元中强酸,分三步电离,不易挥发,不易分解,几乎没有氧化性。具有酸的通性。
pKa1:2.12
pKa2:7.21
pKa3:12.67
(1)浓磷酸可以和氯化钠共热生成氯化氢气体(与碘化钾、溴化钠等也有类似反应),属于弱酸制强酸:
NaCl H3PO4(浓) = NaH2PO4 HCl↑   (原理:难挥发性酸制挥发性酸)
(2)磷酸根离子具有很强的配合能力,能与许多金属离子生成可溶性的配合物。如Fe3 与PO43-可以生成无色的可溶性的配合物[Fe(PO4)2]3-和[Fe(HPO4)2]-,利用这一性质,分析化学上常用PO43-掩蔽Fe3 离子,浓磷酸能溶解钨、锆、硅、硅化铁等,并与他们形成配合物。

图(2)浓磷酸采用塑料桶装
(3)磷酸受强热时脱水,依次生成焦磷酸、三磷酸和多聚的偏磷酸。三磷酸是链状结构,多聚的偏磷酸是环状结构。
2H3PO4=473-573K= H4P2O7 H2O
3H3PO4 = H5P3O10 2H2O
4H3PO4 = (HPO3)4 4H2O
由于磷酸可以电离出氢离子,而且p的价态较高,呈现出一定的酸性和氧化性能,在实际工况环境中防腐办法应选择KN17高分子陶瓷聚合物材料可做到长效防腐。