Фосфорна киселина, известна още като ортофосфорна киселина, е обикновена неорганична киселина, средно силна киселина, химична формула H3PO4, молекулно тегло 97,994. Не е лесно да се изпарява, разлага и почти не се окислява. Има общото свойство на киселината. Това е трикомпонентна слаба киселина, която е по-слаба от солната киселина, сярната киселина, азотната киселина, но по-силна от оцетната киселина, борната киселина и др. Фосфорната киселина лесно се разтваря във въздуха. Пирофосфорната киселина се получава чрез нагряване, а метафосфорната киселина се получава чрез по-нататъшна дехидратация. Фосфорната киселина се използва главно във фармацевтичната, хранителната, торовата и други индустрии, включително като инхибитор на ръждата, хранителна добавка, стоматологична и ортопедична хирургия, EDIC корозионен агент, електролит, флюс, дисперсант, промишлен корозионен агент, суровини и компоненти за торове, домакинско почистване продукти, както и химични реактиви.
Ортофосфатът е фосфорна киселина, съставена от единичен фосфорно-кислороден тетраедър. В молекулата на фосфорната киселина атомът P е sp3 хибрид и три хибридни орбитали образуват три с кислородния атом σ. Другата PO връзка се състои от σ и две dp връзки от кислород към фосфор. σ Координационната връзка се образува от координацията на двойка несподелени електрони на фосфорния атом към празната орбитала на кислородния атом. D ← p връзката се образува чрез припокриване на две двойки несподелени електрони на py и pz орбиталите на кислородния атом и dxz и dyz празните орбитали на фосфорния атом. Тъй като 3d енергийното ниво на фосфорния атом е много по-високо от 2p енергийното ниво на кислородния атом, образуваната молекулярна орбитала не е много ефективна, така че PO връзката е тройна връзка по брой, но между единична връзка и двойна връзка по отношение на връзката енергия и дължина на връзката. Както чистият H3PO4, така и неговият кристален хидрат имат водородни връзки, което може да е причината концентрираният разтвор на фосфорна киселина да е вискозен.
Специфична проводимост
При стайна температура (219 K), когато концентрацията на разтвор на H3PO4 е 45 процента - 47 процента, специфичната проводимост е максимална.
Точка на кристализация:
Фосфорната киселина принадлежи към средно силна киселина и нейната точка на кристализация (точка на замръзване) е 21 градуса. Когато е по-ниска от тази температура, ще се утаят полухидратни (ледени) кристали. Разбира се, фосфорната киселина обикновено не образува (ледени) кристали при температури над 10 градуса или дори по-ниски. Това е така, защото фосфорната киселина има характеристиките на преохлаждане, т.е. когато действителната фосфорна киселина на пазара е под 21 градуса, тя ще се отклони от точката си на образуване (ледени) кристали и няма да образува (ледени) кристали веднага. Въпреки това, докато такава ниска температура се поддържа за определен период от време, фосфорната киселина лесно произвежда ледени кристали в статично състояние.
Кристалът на фосфорната киселина, подобно на други течни кристали, принадлежи към физическата промяна, а не към химическата промяна. Неговите химични свойства няма да се променят поради кристализация, тоест свойствата на фосфорната киселина няма да бъдат засегнати поради кристализация. Все още може да се използва нормално, стига да се даде температура за разтопяване или да се използва нагрята вода за разреждане и разтваряне.
Характеристики на кристализация: висока концентрация на фосфорна киселина, висока чистота и висока кристалност. Според опита, когато температурата е над или под 4 градуса и концентрацията е по-голяма от 85 процента, неговата кристалност се увеличава. Ако случайно се смеси с кристална фосфорна киселина, това ще доведе до незабавно заразяване на фосфорната киселина без кристали (лед) и образуване на кристали (лед). Освен това фосфатният кристал (лед) е необичайно бърз, което ще накара повечето от контейнерите за съхранение на фосфорна киселина да образуват кристал (лед). След като се образуват кристалите на фосфорната киселина (лед), фосфорната киселина в горната част се разрежда, а в долната част се отлага игловидната кристална чиста фосфорна киселина. Според опита, 75 процента фосфорна киселина също трудно образува (ледени) кристали при ниска температура (около 4 градуса), така че се препоръчва използването на 75 процента фосфорна киселина при ниска температура.
Подобно на замръзването на водата, кристалът на фосфорната киселина (лед) е собствено физическо свойство и присъщ атрибут, който не може да бъде променен. Само правилното консервиране и обработка може да предотврати образуването на (ледени) кристали. Търговската фосфорна киселина е вискозен концентриран разтвор, съдържащ 85 процента H3PO4. Кристализацията от концентриран разтвор ще образува полухидрата 2H3PO4 · H2O (точка на топене 302,3 K).
Селско стопанство: фосфорната киселина е суровина за производството на важен фосфатен тор (калциев суперфосфат, калиев дихидроген фосфат и др.), а също и суровина за производството на фуражни хранителни вещества (калциев дихидроген фосфат).
Промишленост: Фосфорната киселина е важна химическа суровина и нейните основни функции са следните:
1. Металната повърхност се обработва, за да се генерира неразтворим фосфатен филм върху металната повърхност, за да се предпази металът от корозия.
2. Смесва се с азотна киселина като химически полиращ агент за подобряване на гладкостта на металната повърхност.
3. Фосфатен естер, суровината за производството на перилни продукти и пестициди.
4. Суровини за производство на фосфорсъдържащи забавители на горенето.
Храна: Фосфорната киселина е една от хранителните добавки. Като кисел агент и хранително вещество за дрожди в храната, колата съдържа фосфорна киселина. Фосфатът също е важна хранителна добавка, която може да се използва като подобрител на хранителните вещества.
Медицина: Фосфорната киселина може да се използва за производство на лекарства, съдържащи фосфор, като натриев глицерофосфат.