Acid Phosphoric Là Gì? Tính Chất Và Ứng Dụng

Acid phosphoric, được biểu diễn bằng công thức hóa học H3PO4, nổi bật như một hợp chất vô cơ có tầm quan trọng to lớn trong nhiều lĩnh vực. Từ vai trò của nó trong sản xuất phân bón đến ứng dụng rộng rãi trong sản phẩm gia dụng, axit phosphoric luôn hiện diện xung quanh chúng ta.

Acid phosphoric là gì?

Axit phosphoric, hay axit orthophosphoric, là một hợp chất vô cơ không màu, không mùi với công thức hóa học H₃PO₄. Chúng thường được tìm thấy dưới dạng dung dịch 85% trong nước, là chất lỏng không màu, không mùi và sệt. Acid phosphoric là một axit triprotic, có nghĩa là nó có thể giải phóng ba ion H+ trong dung dịch. Đây là một axit mạnh, nhưng không mạnh bằng axit sunfuric hoặc axit clohydric.

Acid phosphoric được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm sản xuất phân bón, chất tẩy rửa, thực phẩm và đồ uống. Loại axit này cũng được sử dụng trong một số ứng dụng y tế và nha khoa.

Hình 1: Công thức hóa học của Acid Phosphoric

Tính chất đặc trưng

Acid phosphoric là một chất lỏng không màu, không mùi và có vị chua. Chúng có tỷ trọng riêng là 1,54 g/ml và điểm sôi là 213 °C. Acid phosphoric là một axit mạnh, nhưng nó không mạnh bằng axit sunfuric hoặc axit clohydric. Hợp chất axit này có thể phản ứng với bazơ để tạo thành muối photphat. Acid phosphoric cũng có thể phản ứng với một số kim loại để tạo thành muối photphat và khí hydro.

Đặc điểm:

• Công thức: H3PO4
• Khối lượng mol: 97,994 g/mol
• Mật độ: 1,88 g/cm³
• Số CAS: 7664-38-2

Ứng dụng

Axit phosphoric là một hợp chất đa năng với nhiều ứng dụng rộng rãi. Một số ứng dụng phổ biến nhất của axit phosphoric bao gồm:

• Phân bón: Axit phosphoric là thành phần chính của nhiều loại phân bón. Nó rất cần thiết cho sự phát triển của cây trồng vì cung cấp phốt pho, một chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển rễ khỏe mạnh, ra hoa và kết trái.
• Thực phẩm và đồ uống: Axit phosphoric thực phẩm (phụ gia E338) được sử dụng như chất tạo chua trong nhiều loại nước ngọt và mứt, tạo vị chua hoặc chua. Axit phosphoric cũng đóng vai trò là chất bảo quản trong một số thực phẩm và đồ uống.
• Vệ sinh kim loại: Axit phosphoric được sử dụng như chất tẩy rửa và chất khắc kim loại. Nó có thể loại bỏ gỉ sét, cặn bẩn và các tạp chất khác khỏi bề mặt kim loại.
• Chống gỉ: Axit phosphoric có thể được sử dụng để chuyển đổi oxit sắt (gỉ sét) thành lớp phosphate ổn định hơn, giúp bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn thêm.
• Chất chống cháy: Axit phosphoric được sử dụng trong một số chất chống cháy. Nó giúp ngăn chặn sự lan rộng của lửa bằng cách phân hủy ở nhiệt độ cao và giải phóng khí không cháy.

Hình 2: Ứng dụng của Acid Phosphoric

Bảo quản Acid Phosphoric đúng cách

Axit phosphoric cần được lưu trữ ở một nơi khô ráo và thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp và nhiệt độ cao. Nhiệt độ lý tưởng để bảo quản axit phosphoric nằm trong khoảng từ 15°C đến 25°C.

Để bảo quản axit phosphoric, nên sử dụng bình chứa làm từ thủy tinh, nhựa hoặc kim loại chống ăn mòn. Không nên sử dụng bình chứa bằng kim loại thông thường vì axit phosphoric có thể gây ăn mòn cho kim loại.

Hình 3: Bảo quản Acid phosphoric trong can nhựa

Điều chế Acid Phosphoric

Có hai phương pháp phổ biến thường dùng để điểu chế Acid Phosphoric trong công nghiệp là phương pháp nhiệt và phương pháp ướt:

Phương pháp nhiệt

Phương pháp này được sử dụng để sản xuất acid phosphoric tinh khiết. Quá trình bao gồm hai giai đoạn:

• Đốt cháy photpho: Photpho nguyên tố (P) được đốt cháy trong không khí hoặc oxy nguyên chất để tạo ra photpho pentaoxit (P2O5):

• Hòa tan P2O5 trong nước: P2O5 được hòa tan trong nước nóng để tạo ra acid phosphoric:

P2O5 tan trong nước tạo ra dung dịch acid phosphoric nóng và đặc. Dung dịch này sau đó được cô đặc bằng cách bay hơi nước để thu được acid phosphoric tinh khiết.

Phương pháp ướt

Phương pháp này được sử dụng để sản xuất acid phosphoric kỹ thuật. Quá trình bao gồm các bước sau:

• Nghiền quặng photphorit: Quặng photphorit (Ca3(PO4)2) được nghiền mịn thành bột.
• Phân hủy quặng photphorit bằng axit sunfuric: Bột quặng photphorit được trộn với axit sunfuric (H2SO4) để tạo ra axit phosphoric và thạch cao (CaSO4):

• Lọc dung dịch: Dung dịch acid phosphoric được tách ra khỏi thạch cao bằng cách lọc.
• Cô đặc dung dịch: Dung dịch acid phosphoric được cô đặc bằng cách bay hơi nước để thu được acid phosphoric kỹ thuật.

Acid phosphoric kỹ thuật thường có chứa các tạp chất như axit sunfuric, axit fluoric, và kim loại nặng.

Điều chế Acid Phosphoric trong phòng thí nghiệp

Trong phòng thí nghiệm, axit photphoric thường được điều chế bằng cách oxi hóa photpho (P) ở nhiệt độ cao bằng axit nitric (HNO3) đậm đặc. Phương trình hóa học của phản ứng này:

Lưu ý khi sử dụng Acid Phosphoric

• Tránh tiếp xúc trực tiếp: Không để acid phosphoric dính trực tiếp vào da, mắt hoặc quần áo.
• Không hít thở hơi axit: Tránh hít thở hơi axit phosphoric vì có thể gây kích ứng đường hô hấp và tổn thương phổi.
• Rửa sạch ngay lập tức: Nếu acid phosphoric dính vào da hoặc mắt, cần rửa sạch ngay lập tức bằng nhiều nước trong ít nhất 15 phút. Sau đó, rửa sạch da bằng xà phòng và nước. Nếu acid phosphoric dính vào mắt, cần đến gặp bác sĩ ngay lập tức.
• Nuốt phải: Nếu nuốt phải acid phosphoric, cần uống nhiều nước và gọi cấp cứu ngay lập tức. Không cố gắng nôn mửa vì có thể làm tổn thương thêm đường tiêu hóa.

Tóm lại, Acid phosphatic là một hợp chất hóa học quan trọng được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp và thương mại. Nó đóng vai trò thiết yếu trong sản xuất phân bón, chất tẩy rửa và đánh bóng, cũng như trong xử lý nước thải và bảo quản thực phẩm. Acid phosphatic là một loại axit mạnh và ăn mòn, vì vậy cần phải xử lý cẩn thận và tuân thủ các hướng dẫn an toàn thích hợp khi sử dụng hợp chất này.

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG ENVICO

Địa chỉ : Lầu 3, Indochina Tower, 4 Nguyễn Đình Chiểu, P. ĐaKao, Quận 1, Tp. HCM Hotline: 0909 794 445 (Mr.Huy)

Điện thoại : (028) 66 797 205

E-mail : admin@envico.vn

Website : Congnghemoitruong.net

Fanpage : Công ty Công Nghệ Môi Trường - Envico