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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。

     磷酸是一種三價酸,它的分子里含有三個可電離的氫離子,在水溶液里將分步電離出氫離子,同時生成三種不同的陰離子:帶1個負電荷的(或負1價的)磷酸二氫根離子H2PO-4，帶2個負電荷的(負2價的)磷酸氫根離子HPO;和帶3個負電荷的(負3價的)磷酸根離子PO-(參見并復習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度的無機酸.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酸,能生成三種不同的陰離子,因此也有三種和它們相對應的不同鹽類.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烈水解而成酸式鹽,并使溶液呈強性,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,就會產(chǎn)生黃色沉淀

PO4--- +3ag=Ag3po4

                 (黃色)

溶液加酸后沉淀又將溶解.這個現(xiàn)象,有時可利用它作為檢驗磷酸鹽的方法.但結果不一定可旅,因為另外還有一些鹽,如砷酸鹽、硅酸鹽等也有類似的反應。

     在磷酸鹽中,鈣鹽是有重要實際意義的.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,它能促進植物發(fā)育和成熟,并使果實結得更為飽滿滿.所以缺乏磷元素對種子植物,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)民常用動物骨粉、鳥費等作為肥的主要來源,但這些東西的數(shù)量有限,對現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)來說,顯然是不夠的.因此,化學肥的生產(chǎn),也是重要化學工業(yè)之一。

     制法最簡便的化學磷肥是磷礦粉,就是把天然產(chǎn)的確礦石磨成細粉即成.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,和那里存在的有機酸反應后,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)過化學加工,做成可溶性的磷酸鹽,使植物容易攝取。

     應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,可以單獨施用,也可以和天然肥料混和使用.但應注意,過磷酸鈣也不能與消石灰混使用,因為它們會發(fā)生反應,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,但這種磷肥只能應用于酸性土壊中.當然,這些磷肥的制造過程比較緊復,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;如果再加些鉀鹽進去,就成種完全肥料.

    磷肥的種類很多,計算它的有效成分含量,習慣上總是折算成含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.計算如下:

1斤×52.2%=x斤×45.76%

x=52.2%

  45.76%  =1.14斤