Sản xuất axit photphoric

Công nghệ sản xuất axit photphoric I Tính chất vật lý II Tính chất hóa học III Công nghệ sản xuất IV Ứng dụng Axit photphoric là những axit rất quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất. Các công nghệ sản xuất axit photphoric

CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT AXIT PHOTPHORIC Nội dung • • • • I Tính chất vật lí II Tính chất hóa học III Quy trình sản xuất IV Ứng dụng I Tính chất vật lí Axit photphoric, gọi axit orthophotphoric (H3PO4) chất rắn dạng tinh thể, suốt, khơng màu, nóng chảy 42,50 C, háo nước nên dễ bị chảy rửa, tan nước theo tỉ lệ • Axit photphoric thường dùng dung dịch đặc, sánh, có nồng độ 85% II Tính chất hóa học -Tính oxi hóa khử: Khác với nito, photpho có số oxi hóa +5 bền Do axit photphoric khó bị khử, khơng có tính oxi hóa axit nitric -Tác dụng nhiệt Khi đun nóng đến khoảng 200-250 C, axit photphoric bớt nước, biến thành axit điphotphoric (H4P2O7) 2H3PO4  H4P2O7 + H2O Tiếp tục đun đến khoảng 400-500 C axit photphoric lại bị bớt nước, biến thành axit metaphotphoric H4P2O7  2HPO3 + H2O Các axit HPO3, H4P2O7 lại kết hợp với nước để tạo axit H3PO4 -Dung dịch H3PO4 có nhứng tính chất chung axit đổi màu quỳ tím thành đỏ, tác dụng với oxit bazo, bazo, muối, kim loại,… Khi tác dụng với oxit bazo bazo, tùy theo lượng chất tác dụng mà axit photphoric tạo muối trung hòa, muối axit hỗn hợp muối   II Tính chất hóa học • Axit photphoric axit lần axit, có độ mạnh trung bình Trong dung dịch phân li theo nấc • + -3 Nấc 1: H3PO4 → H + H2PO4 K1=7,6.10 • + 2-8 Nấc 2: H2PO4 → H + HPO4 K2=6,2.10 • Nấc 3: HPO4 • Sự phân li chủ yếu xảy theo nấc thứ 1, nấc yếu nấc yếu Như dung dịch axit photphoric 2- + 3-13 → H + PO4 K3=4,4.10 + 2các phân tử H3PO4 không phân li, có ion H , đihidrophotphat (H2PO4 ), hidrophotphat (HPO4 ) photphat 3+ (PO4 ), không kể H OH nước phân li Điều chế PTN • Trong phòng thí nghiệm, axit photphoric điều chế cách dùng HNO3 đặc oxi hóa photpho nhiệt độ cao: • P + HNO3 → H3PO4 + NO2 + H2O Điều chế CN Phương pháp điều chế axit photphoric Phương pháp nhiệt Phương pháp trích ly I Phương pháp nhiệt luyện Nguyên tắc  Muối photphat tác dụng với chất khử C chất trợ dung SiO2 nhằm liên kết với CaO để giảm nhiệt độ nóng chảy, tạo hợp chất dễ nóng chảy  Từ Photphat thiên nhiên, thăng hoa P theo phản ứng khử sau: Ca3(PO4)2 + 5C + 2SiO2 = P2 + 5CO + 3CaO.2SiO2  Trong điều kiện cơng nghiệp • Ca5F(PO4)3 + 15C + 6SiO2 = 3P2 + 15CO + 3(3CaO.2SiO2 ) + CaF2 • 4P + 5O2 = 2P2O5 • 2P2O5 + H2O = 2HPO3 Acid metaPhotphoric (nhiệt độ cao < 800 C) • HPO3 + H2O = H3PO4 Acid octoPhotphoric Quy trình sản xuất Ưu điểm • Acid photphoric điều chế phương pháp có ưu điểm nồng độ cao Chủ yếu chúng sử dụng tốt tổng hợp hữu sản xuất nhiều loại hoá chất khác II Phương pháp trích ly Nguyên tắc  Phương pháp thực cách xử lý quặng Photphat thiên nhiên (thường Apatit) H2SO4 để tạo thành H3PO4  Các phản ứng: • Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4 + 10H2O = 3H3PO4 + 5(CaSO4.2H2O) + HF (1) • Ca5(PO4)3F + H3PO4 = Ca(H2PO4)2 + HF (2) • Ca(H2PO4)2 + H2SO4 = CaSO4 + H3PO4 (3) Quy trình sản xuất  Thuyết minh sơ đồ  Công đoạn 1: Chuẩn bị quặng bùn  Công đoạn 2: Phân hủy  Công đoạn 3: Kết tinh  Công đoạn 4: Lọc  Công đoạn 5: Cô đặc axit Ưu, nhược điểm • Ưu : axit sản xuất tinh khiết, nồng độ cao, ứng dụng nhiều lĩnh vực • Nhược : quy trình sản xuất kéo dài, qua nhiều bước trung gian  tốn chi phí thời gian •Thank for watching !!! ... hóa axit nitric -Tác dụng nhiệt Khi đun nóng đến khoảng 200-250 C, axit photphoric bớt nước, biến thành axit điphotphoric (H4P2O7) 2H3PO4  H4P2O7 + H2O Tiếp tục đun đến khoảng 400-500 C axit photphoric. .. bazo bazo, tùy theo lượng chất tác dụng mà axit photphoric tạo muối trung hòa, muối axit hỗn hợp muối   II Tính chất hóa học • Axit photphoric axit lần axit, có độ mạnh trung bình Trong dung dịch... • • • I Tính chất vật lí II Tính chất hóa học III Quy trình sản xuất IV Ứng dụng I Tính chất vật lí Axit photphoric, gọi axit orthophotphoric (H3PO4) chất rắn dạng tinh thể, suốt, khơng màu,