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     磷酸是無色透明的晶體,易溶于水.通常所用的磷酸是一種含酸70~80%的糖漿狀溶液,工業(yè)上制取磷酸是用磷酸鈣(象纖核磷灰石)跟硫酸共熱,反應(yīng)如下：

Ca3(PO4)2+3H2S04==加熱==2H3P04+3caso4

濾去微溶于水的硫酸鈣沉淀,所得濾液就是磷酸溶液。

     磷酸是一種三價(jià)酸,它的分子里含有三個(gè)可電離的氫離子,在水溶液里將分步電離出氫離子,同時(shí)生成三種不同的陰離子:帶1個(gè)負(fù)電荷的(或負(fù)1價(jià)的)磷酸二氫根離子H2PO-4，帶2個(gè)負(fù)電荷的(負(fù)2價(jià)的)磷酸氫根離子HPO;和帶3個(gè)負(fù)電荷的(負(fù)3價(jià)的)磷酸根離子PO-(參見并復(fù)習(xí)54:4)。

①伴隨PH3的生成,常有少量的P2H4產(chǎn)生,P2H4在空氣里能自燃然,由于P2H4的燃燒,引起了PH3的燃燒。

第一步電離比較容易,電離度較大,所以磷酸是一種中等強(qiáng)度的無機(jī)酸.工業(yè)上、農(nóng)業(yè)上,除硫酸、鹽酸、硝酸外,磷酸也是常用面有價(jià)值的酸類.主要用途是制造各種確酸鹽和磷肥。

     磷酸鹽由于磷酸是一種三價(jià)酸,能生成三種不同的陰離子,因此也有三種和它們相對(duì)應(yīng)的不同鹽類.以鈉鹽為例,它們的組成是: NaH2PO4,Na2HPO,Na3PO4.前二種是酸式鹽,后一種是正鹽。

     磷酸的鹽類,除鉀鹽、鈉鹽和銨鹽能溶于水外,其他他金屬的磷酸鹽的溶解度大都很小.以同一種金屬的鹽來說,磷酸二氫鹽的溶解度比較最大,依次減少,正鹽幾乎都不溶于水，堿金屬的正鹽在水中強(qiáng)烈水解而成酸式鹽,并使溶液呈強(qiáng)性,所以磷酸鈉可用作洗滌劑。

     磷酸銀(Ag3PO4)是一種黃色固體,不溶于水而能溶于稀酸,因此在可溶性的磷酸溶液中加入銀鹽溶液時(shí),就會(huì)產(chǎn)生黃色沉淀

PO4--- +3ag=Ag3po4

                 (黃色)

溶液加酸后沉淀又將溶解.這個(gè)現(xiàn)象,有時(shí)可利用它作為檢驗(yàn)磷酸鹽的方法.但結(jié)果不一定可旅,因?yàn)榱硗膺€有一些鹽,如砷酸鹽、硅酸鹽等也有類似的反應(yīng)。

     在磷酸鹽中,鈣鹽是有重要實(shí)際意義的.前面曾提過,它們是制造磷酸、各種磷酸鹽,特別是農(nóng)業(yè)上所必需的磷肥的原料。

     磷肥元素和氮元素一樣,是植物需要的一種重要養(yǎng)分,它能促進(jìn)植物發(fā)育和成熟,并使果實(shí)結(jié)得更為飽滿滿.所以缺乏磷元素對(duì)種子植物,如谷物和果樹的收獲量都有很大影響.在土壊里雖有少量的磷酸鹽存在,但即使是肥沃的土壤,能被植物攝取的可溶性碑酸鹽的含量還是不多的,所以施用肥和施用氫肥一樣,是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要措施之一。

     過去農(nóng)民常用動(dòng)物骨粉、鳥費(fèi)等作為肥的主要來源,但這些東西的數(shù)量有限,對(duì)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)來說,顯然是不夠的.因此,化學(xué)肥的生產(chǎn),也是重要化學(xué)工業(yè)之一。

     制法最簡(jiǎn)便的化學(xué)磷肥是磷礦粉,就是把天然產(chǎn)的確礦石磨成細(xì)粉即成.由于磷礦粉的主要成分是不溶于水的磷酸鈣,不能為植物直接攝取,只有在酸性土壤里,和那里存在的有機(jī)酸反應(yīng)后,生成了能溶于水的酸式鹽,才有可能能被攝取，因此作用較慢,肥效不高.所以現(xiàn)在已把磷礦石經(jīng)過化學(xué)加工,做成可溶性的磷酸鹽,使植物容易攝取。

     應(yīng)用最廣泛的可溶性磷肥是過磷酸鈣,它是用適量的硫酸跟纖核磷灰石起反應(yīng)而制得的磷酸二氫鈣和硫酸鈣的混和物

Ca3(P04)2+2H2S04=Ca(H2PO4)2+2caso4

                       過確酸鈣

把反應(yīng)的生成物經(jīng)過破碎、干燥、篩析,制成顆粒狀的物質(zhì)即成過磷酸鈣磷肥.使用時(shí),可以單獨(dú)施用,也可以和天然肥料混和使用.但應(yīng)注意,過磷酸鈣也不能與消石灰混使用,因?yàn)樗鼈儠?huì)發(fā)生反應(yīng),生成不溶性的磷酸鈣而失去肥效;

Ca(H2PO4)2+2ca(OH)2=Ca3(PO4)2+4H20

    由于過磷酸鈣中存在著大量的沒有肥效的硫酸鈣,所以肥效不高.工業(yè)上又制成一種成分比較純粹的磷酸二氫鈣,叫做重過磷酸鈣的磷肥,它的肥效較高.也有制成成分為磷酸氫鈣(CAHPO4)的磷肥,叫做沉淀磷酸鈣,但這種磷肥只能應(yīng)用于酸性土壊中.當(dāng)然,這些磷肥的制造過程比較緊復(fù),一般先制成磷酸溶液后,再中和制得。

    此外,還有一種既含有磷,又含有氮的肥料,叫做磷酸銨肥料(通常叫做安福粉).它是用氨來中和磷酸而制得的磷酸二氫銨(NH4H2PO4]和磷酸氫二銨[(NH4)2HPO4的混和物,是一種肥效很高的氮磷混合肥;如果再加些鉀鹽進(jìn)去,就成種完全肥料.

    磷肥的種類很多,計(jì)算它的有效成分含量,習(xí)慣上總是折算成含P2O5的量的百分率來表示.例如純凈磷酸鈣化學(xué)肥料和純凈沉淀磷酸鈣肥料的有效成分,用P205含量表示,分別為:

P2O5               142

Ca3(PO4)2   ×100%=310×100%=45.76%

P2O5                142

2CaHPO4     ×100%=2×136 ×100%=52.2%

如果把它們折算起來,那末,1斤純凈沉淀磷酸鈣肥料的有效成分,相等于1.14斤純凈磷酸鈣肥料的有效成分.計(jì)算如下:

1斤×52.2%=x斤×45.76%

x=52.2%

  45.76%  =1.14斤