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【每日一贴普及知识】磷酸及其盐 phosphoric acid and phosphates

花开见我

2013/09/09

食品添加剂

磷酸及其磷酸盐，在GB2760中，是多类物质，种类较多，功能也很多。作为酸度调节剂只是其中一项。

先来认识下磷酸。

物理化学性质

外观：白色固体或者无色粘稠液体（>42 °C）

密度：1.685g/ml （液体状态）

熔点：42.35 ℃（316K）

沸点：158℃（431 K）（分解，磷酸受热逐渐脱水，因此没有自身的沸点）

磷酸是三元中强酸，分三步电离，不易挥发，不易分解，几乎没有氧化性。具有酸的通性。

pKa₁：2.12

pKa₂：7.21

pKa₃：12.67

磷酸盐

磷酸盐有三类：正盐（含PO₄³^－）、磷酸一氢盐（含HPO₄²^－）、磷酸二氢盐（含H₂PO₄^－）。

三类盐之间的关系为：

（1）溶解性

正盐和一氢盐：除钾、钠、铵等少数盐外，其余都难溶于水，但能溶于强酸。

二氢盐：都易溶于水。

（2）相互转化

向磷酸中滴加碱液，随着碱液的增多，先后生成磷酸二氢盐、磷酸一氢盐、磷酸盐。

向磷酸盐溶液中滴加强酸，随着酸的增多，先后生成磷酸一氢盐、磷酸二氢盐、磷酸。

（3）离子共存的问题

①H₂PO₄^－、HPO₄²^－、PO₄³^－与H⁺不能共存。

②H₂PO₄^－、HPO₄²^－与OH^－不能共存。

③H₂PO₄^－与PO₄³^－不能共存（化合生成HPO₄²^－）。

④H₂PO₄^－与HPO₄²^－可共存，HPO₄²^－与PO₄³^－可共存。

磷酸及其盐在GB2760中的种类和功能：

这个直接截图，更直观。

磷酸的制备：

磷酸的原料主要是磷矿（主要成分为氟磷酸钙Ca₁₀F₂(PO₄)₆）。

实验室制法：实验室可用强酸+磷酸盐制备磷酸。

　　3H⁺ + PO₄^3- ==== H₃PO₄ （原理：强酸制弱酸）

湿法：工业上常用浓硫酸跟磷酸钙、磷矿石反应制取磷酸，滤去微溶于水的硫酸钙沉淀，所得滤液就是磷酸溶液。或让白磷与硝酸作用，可得到纯的磷酸溶液。

3P₄ + 20HNO₃ + 8H₂O ==== 12H₃PO₄ + 20NO↑

热法：白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，再经水化制成。注意必须用热水，因为五氧化二磷会和冷水反应生成剧毒的偏磷酸。

多磷酸的生产：多磷酸的生产主要由正磷酸在适当条件下脱水而成。

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