Photpho và các hợp chất quan trọng của photpho

Photpho và các hợp chất quan trọng của photpho

1 PHOTPHO VÀ CÁC HỢP CHẤT

QUAN TRỌNG CỦA PHOTPHO

2 SẢN XUẤT PHOTPHORIC THEO PHƯƠNG PHÁP NHIỆT

GVHD: Ts.Bùi Thị Vân Anh

SVTH

Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

Viện kĩ thuật hóa học

1 Photpho

Vị trí và cấu hình e nguyên tử

1 Photpho

Dạng thù hình

Dạng thù hình

P trắng P đỏ P đen

Rất độc, gây bỏng nặng khi rơi vào da

Cấu trúc polime

T o

nc : 500-600 o C D: 2.1 – 2.2 g/cm3 Thăng hoa ở áp suất thấp Không tan trong bất kì dung môi nào Không độc

1.1 Photpho

Sơ đồ chuyển hóa giữa photpho đỏ và photpho trắng

250 o Yếm khí C

Làm lạnh

t o

Dạng tồn tại trong tự nhiên

Tồn tại trong quặng apatit, photphorit

Quặng apatit Ca5(PO4 )3 F Quặng photphorit Ca3 (PO4 )2

Dạng tồn tại trong tự nhiên

Còn tồn tại trong protein động thực vật, và trong xương động vật

ứng dụng

Sản xuất diêm

Sản xuất diêm

Điều chế các hợp chất photpho

Điều chế các hợp chất photpho

vỏ diêm

Thành phần thuốc diêm

Hiện tượng ma trơi

Hợp chất PH3 , P2 H4 hình thành nhờ hoạt động của vi khuẩn, hỗn hợp này có Khả năng bốc cháy ở đk thường khi tiếp xúc với kk tạo ngon lửa màu xanh 2PH3 + 4O2 -> P2 O5 +3 H2 O

P2 H4 + 3O2 -> P2 O5 +H2 O

2 Các hợp chất quan trọng của photpho

2 Các hợp chất quan trọng của photpho 2.2 axit photphoric

Độ nhớt

Độ nhớt

Khối lượng riêng

Giản đồ lỏng-hơi

Giản đồ pha hệ H3PO4 – H2O

Độ dẫn điện

 Tác dụng bởi nhiệt : dưới tác dụng của nhiệt axit photphoric

bị mất nước tạo ra các dạng axit khác

Ở 260 o C: 2H3 PO4 -> H4P2O7 + H2O ( axit diphotphoric)

Ở 300 o C : H3 PO4 -> HPO3 + H2O ( axit metaphotphoric)

 Tính axit : Là một đa axit, có tính axit trung bình, làm đỏ

quỳ, tác dụng với bazo, oxit bazo, muối

Ứng dụng của H3PO4

Nguyên liệu sản xuất phân bón, thuỷ tinh gạch men,

xử lý nước, xi măng, sản xuất chất giặt tẩy.

ứng dụng của H 3 PO 4

Axit Phosphoric được sử dụng để làm nước ngọt, mứt, thạch rau câu, pho mát hoặc để tạo hương thơm cho thực phẩm

 

Ứng dụng

Các muối natri của axit photphoric, natri phosphat (NaH2PO4) là axít yếu, và được sử dụng với natri bicarbonate để làm cho bột nở

Ứng dụng

Xử lí bề mặt kim loại, làm chất tẩy rửa công nghiệp

2 Các hợp chất quan trọng của photpho 2.3 Các muối của axit photphoric

Axit photphoric có thể tạo ra thành 3 dãy muối

Ứng dụng của các muối

3 Sản xuất H3 PO4 theo phương pháp nhiệt Nguyên liệu.

 Công thức tổng quát: Ca 10 R 2 (PO 4 ) 6 (hay Ca 5 R(PO 4 ) 3 )

Trong đó R là gốc F - , Cl - , Ba, Mg, Mn, Fe, OH

Màu của quặng phụ thuộc vào gốc R

Trữ lượng

Quặng apatit ở vùng Lào Cai đã được thăm dò được xác định trữ lượng là 778 triệu tấn

 Trong đó quặng loại I là 31 triệu tấn.

 Quặng loại II là 234 triệu tấn.

 Quặng loại III là 222 triệu tấn.

 Quặng loại IV là 291 triệu tấn.

3 Sản xuất axit photphoric theo phương

 Nếu có mặt SiO2 thì nhiệt độ nung giảm xuống: 1000-1300 o C

 Photpho tạo thành thăng hoa cùng với CO

 Ptpu:

 Ca 3 (PO 4 ) 2 +5C -> 3CaO+ 2P +5CO -413kcal

2Ca3 (PO4 )2 + 10C + 6SiO2 -> 4P + 10CO +6 CaSiO3 -348,8kcal

Công nghệ sản xuất photpho vàng

3 Sản xuất H3 PO4 theo phương pháp nhiệt

3 Sản xuất H3 PO4 theo phương pháp nhiệt

Nguyên lý quá trình sản xuất

 Chú ý

Để tránh sự tạo thành hypophotphoro thì khi đốt cháy photpho phải tiến hành với lượng không khí gấp 2 lần

Với nhiêt độ 450oC – 540oC trong và cung cấp 120 –

130% không khí so với lý thuyết thì có thế oxy hóa gần như hoàn toàn P

Như vậy thực chất của quá trình là :

P2O5

P +O2 +H2O HPO3 +H2O H3PO4

Sơ đồ công nghệ sản xuất theo phương pháp tuần hoàn 1 tháp

1: Miệng phun; 2: Tháp đốt cháy; 3: Thiết bị lọc điện; 4: Quạt; 5: Bể chứa axit; 6: Máy bơm; 7: Thiết bị làm mát

Hơi Photpho

Sơ đồ công nghệ sản xuất theo phương pháp tuần hoàn 2 tháp riêng biệt

Phương pháp hoechst

Ghi chú:

a_ bể chứa b_ sấy khí c_ Ngòi đốt d_ Buồng đốt e_ Nồi hơi

Sự khác biệt phương pháp hoechst và

Ưu - Nhược điểm

Tuần hoàn 2 tháp