Ортофосфор қышқылы – фосфордың қышқылдарының ара- сында ең көп тараған қышқылы, оны жай фосфор қышқылы деп атайды:
H O
H O P O H O
Бұл қатты ақ түсті зат, tбалқу = 42,4°С, сумен кез келген қатынаста араласады. Сулы ерітінділерінде орта күшті үш негізді қышқыл, сатылы диссоциацияланады:
Н РО ↔ Н+ + Н РО - Кд = 7,6 10-3
3 4 2 4 1
Н РО -↔ Н+ + НРО 2- Кд = 5,9 10-8
2 4 4 2
НРО 2- ↔ Н+ + РО 3- Кд = 3.5 10-13
4 4 3
Үш негізді қышқыл ретінде Н3РО4 үш түрлі тұз түзеді: фосфаттар – орта (қалыпты) тұз, мысалы К3РО4 – калий фос- фаты; гидрофосфаттар (қышқылдық тұз), мысалы К2НРО4 – калий гидрофосфаты; дигидрофосфаттар (қышқылдық тұз), мысалы КН2РО4 – калий дигидрофосфаты. Фосфаттардың көпте- ген орта тұздары суда ерімейді. Тек сілтілік металл тұздары ғана суда ериді. Фосфор қышқылының қышқылдық тұздарының көп- шілігі суда жақсы ериді, ал дигидрофосфаттар суда өте жақсы ериді.
Фосфор қышқылының суда еритін тұздары гидролизге ұшы- райды. Қышқылдық жəне орта тұздардың сулы ерітінділері əр- түрлі ортаны көрсетеді. Мысалы, орта тұз – натрий фосфатының гидролизі. Гидролиздің бірінші сатысы:
Na3PO4 + Н2О ↔Na2НPO4+ NaOН РО 3- + Н О ↔ НРО 2- + ОН-
4 2 4
4
Гидролизде түзілген НРО 2- ионы иондарға диссоциациялан- байды, сондықтан ортаны ОН- ионы анықтайды жəне фосфат- тардың сулы ерітінділерінің ортасы күшті сілтілік болады.
Гидрофосфаттар гидролизінің алғашқы сатысында дигидро- фосфат иондары түзіледі:
Na2НPO4+ Н2О ↔NaН2PO4+ NаOН НРО 2- + Н О ↔ Н РО - + ОН-
4 2 2 4
Түзілген дигидрофосфат иондары диссоциацияланады:
2 4 4
Н PO -↔ Н+ + НРО 2-
Бұл диссоциациялану өнімі болатын сутекті гидролизде тү- зілген гидроксид иондары жартылай бейтараптайды, сондықтан гидрофосфаттар ортасы əлсіз сілтілік болады.
Дигидрофосфаттар жағдайында:
NaН2PO4+ Н2О ↔ Н3PO4+ NaOН
Н РО - + Н О ↔ Н РО + ОН-
2 4 2 3 4
гидролизбен бірге дигидрофосфат иондарының диссоциациялану үдерісі жүреді:
Н2РО4-↔ Н+ + НРО42-
мұнда екінші үдерістің жүруі жылдамырақ болады, сондықтан барлық ОН- иондары (гидролиз өнімі) Н+ иондарымен (диссо- циация өнімі) бейтараптанады, ал сутек иондарының артық мөл- шері дигидрофосфат ерітінділерінің əлсіз қышқылдық ортасының пайда болуына ықпал етеді.
Өнеркəсіпте фосфор қышқылын екі əдіспен алады:
Экстракциялық əдіс: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 2H3PO4 + 3CaSO4.
Термиялық əдіс: 2P2O5 + 6H2O = 4H3PO4. Бұл кезде таза қышқыл алынады.
Фосфор қышқылын тыңайтқыштар өндірісінен басқа, реактив- тер, көптеген органикалық заттар дайындау, катализаторлар алу, металдар бетін қаптау үшін, фармацевтика өнеркəсібінде де пай- даланады.
Фосфор қышқылы тұздарының бағалы минералдық тыңайт- қыштар ретінде маңызы зор. Өсімдіктер топырақтан фосфорды бөліп алады, сондықтан оның топырақтағы мөлшері фосфорлы тыңайтқыштар қосу арқылы жетеді. Фосфор тыңайтқыштарын фторапатиттер мен фосфориттер құрамына кіретін кальций фос- фатынан өндіреді.
Қарапайым фосфор тыңайтқышы – фосфорит ұны қайта ұн- тақталған фосфорит Са3(РО4)2. Бұл тыңайтқыш нашар ериді жəне тек қышқылды топырақтан өсімдікке сіңірілуі мүмкін.
Жай суперфосфат – Са(Н2РО4)2∙2Н2О + СаSO4∙2Н2О қоспасы. Оны алу үшін табиғи фосфоритті күкірт қышқылымен өңдейді:
Са3(РО4)2 + 2H2SO4 = Са(Н2РО4)2 + 2СаSO4
Бұл еритін зат жəне өсімдіктер жақсы сіңіреді.
Қос суперфосфатты Са(Н2РО4)2∙2Н2О табиғи кальций фосфа- тына фосфор қышқылымен əсер ету арқылы алады:
Са3(РО4)2 + 4Н3РО4 = 3Са(Н2РО4)2
Преципитат СаНРО4∙2Н2О суда ерімейді, алайда қышқылды топырақта ериді. Таза преципитатты мал жеміне қосатын фос- форлы-ізбесті қоспа ретінде пайдаланады. Оны кальций гидрок- сидінен алады:
Са(ОН)2 + Н3РО4 = СаНРО4∙2Н2О
Аммофос NН4Н2РО4 (аммоний дигидроортофосфаты) жəне (NН4)2НРО4 (аммоний гидроортофосфаты) қоспасы – құрамында азот жəне фосфоры бар бағалы тыңайтқыш. Аммиакты фосфор қышқылымен əрекеттестіру арқылы алады:
NН3 + Н3РО4 = NН4Н2РО4 2NН3 + Н3РО4 = (NН4)2НРО4
Аммофостың калий селитрасымен КNО3 қоспасын аммофоска деп атайды. Бұл тыңайтқыштың құрамында өсімдіктерге қажетті қоректік элементтер – азот, фосфор жəне калий бар.
Достарыңызбен бөлісу: |