Seminar Hóa vô cơ CNHH_Chuyên đề: Axit photphoric

Chia sẻ: Nguyen Chi Tinh | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:24

Thêm vào BST

Báo xấu

904
lượt xem 61
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Axit photphoric là : Chất tinh thể trong suốt, trong kiến trúc tinh thể :có những nhóm tứ diện PO4,T0nc = 42,50C, Tan nhiều trong nước. Axit photphoric không có tính oxi hóa(dưới Nhiệt độ :350-400 0c),ở 0t cao hơn :thể hiện tính oxh yếu :tác dụng với kim loai và thạch Thạch anh và thủy tinh .

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Seminar Hóa vô cơ CNHH_Chuyên đề: Axit photphoric

LỚP CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC K35 NHÓM THỰC HIỆN : VI Trần Tấn Thông Nguyễn Xuân Sinh Nguyễn Xuân Nam Đặng Văn Hổ
AXIT PHOTPHORIC
I/ CẤU TẠO PHÂN TỬ H–O H–O P=O H–O Trong hợp chất H3PO4 , photpho có hóa trị 5, số oxi hóa +5
II/ TÍNH CHẤT VẬT LÍ Axit photphoric là : Chất tinh thể trong suốt, trong kiến trúc tinh thể :có những nhóm tứ diện PO4,T0nc = 42,50C, Tan nhiều trong III/ nước CHẤT HÓA HỌC TÍNH 1/ Tính axit H–O H–O P=O H–O -Là axit ba nấc, có độ mạnh trung bình. -Trong dung dịch nước : Nấc 1 : H3PO4 H+ + H2PO4- (k1=7,6.10-3) thủy phân tạo ra muối đihiđrophotphat chứa anion 2PO42- ,nếu trong xút thì làm cho metyl da cam đổi màu vì có H NaH2PO4≈4,5
Nấc 2 : H2PO4→H+ + HPO42 (k2=6,2.108) • Thủy phân tao ra H+ và monohiđrophotphat .nếu thủy phân trong xút thì làm chất chỉ thị phenoiphatalein đổi màu (vì có Na2HPO4loãng có pH≈9)
Nấc 3 : HPO42 → H+ + PO (k3=4,4.1013) Thủy phân tao ra H+và anion PO43 • ,nếu thủy phân trong xút thì phải dùng chất chỉ thị khác vì dd Na3PO4 có pH≈12
- Tác dụng với dung dịch kiềm n 1 NaOH Khi tyû leä 1 n mol 3 4 3 4 2 4 2 H PO n →N NaOH + H PO NaOHaH PO + H O 2 Khi tyû leä 1 n mol 43 4 3 2 4 2 H PO n → Na 3 2NaOH + H PO NaOH HPO + 2H O Khi tyû leä 1 3 n4 3 4 2 mol 3 4 H PO
2/ Tính oxi hóa : Axit photphoric không có tính oxi hóa(dưới Nhiệt độ :350-400 0c),ở 0t cao hơn :thể hiện tính oxh yếu :tác dụng với kim loai và thạch Thạch anh và thủy tinh . IV/Ứng dụng -axit kĩ thuật dùng sản xuất phân bón vô cơ ,nhuộm vải ,sản xuất men xứ . - H3PO4 tinh khiết dùng trong công nghiệp dược phẩm
V.Công nghệ sản xuất Acid Photphoric: Có 2 phương pháp điều chế acid Photphoric: Phương pháp trích ly. Phương pháp nhiệt luyện 1.Phương pháp nhiệt luyện:
Sơ đồ lưu trình công nghệ sản xuất acid Photphoric nhiệt luyện. 1. Thùng nấu chảy photpho 2. Thùng cung ứng 3. Thùng hoãn xung 4. Vòi phun 5. Buồng đốt 6.9. Ống dẩn khí 1. Tháp hydrat hóa 2. Ống phun nước 10. Tháp lọc điện 11. Điện cực ngưng tụ,điện cực phóng điện
Photpho rắn đưa vào thùng (1) để nấu chảy bằng hơi nước photpho đưa lên thùng cung ứng (2) rồi đưa qua thùng hoãn xung (3) để vào vòi phun (4) của buồng đốt (5) làm bằng gạch chịu acid,photpho cháy trong không khí tạo thành P2O5 và HPO3 qua ống dẩn khí (6) vào tháp hydrat hóa (7).Nước hoặc acid loãng được phun trong ống (8) vào thap
2. Phương pháp trích ly: • Phương pháp này thực hiện bằng cách x4 lý Photphat ừ 2 thiên nhiên (thường là Apatit) bằng H SO . Ca5(PO4)3F + 5H2SO4 + 10H2O = 3H3PO4 + 5(CaSO4.2H2O) + • HF 2 4 • Trong quặng còn ít quặng Cacbonat cũng phản ứng với H SO : CaCO3 + H2SO4 + H=O = CaSO4.2H2O + CO2 • CaCO3.MgCO3 + H2SO4 = CaSO4.2H2O + MgSO4 + CO2 2 • HF tạo thành sẽ tác dụng với SiO : • 6HF + SiO2 = H2SiF6 + 2H2O o • Quá trình phải được thực hiện ở nhiệt độ 70 ( 80 c) • Tỷ lệ : lỏng / rắn = 2 3 / 1. • Dung dịch phải có lượng SO42 dư nhỏ.
3. Cô đặc acid Photphoric: • Acid Photphoric Ðiều chế bằng phương pháp trích ly có nồng độ khoảng 18 (23% nên thường được cô đặc đến nồng độ 38 ( 40% H3PO4 )) • Trong công nghiệp ,người ta dùng 2loại thiết bị cô đặc
• Quá trình cô đặc chân không được thực hiện trong thiết bị bay hơi chân không kiểu ống chùm ngang .Hơi đi trong ống , còn acid đi trong không gian ngoài ống ,thiết bị được hút chân không bằng hệ thống phun tia ngưng tụ .Thiết bị cô đặc kiểu hút chânkhông có nhược điểm là cấu tạo phứt tạp tốn nhiều chì và kim loại chịu acid, điều kiện làm việc phức tạp, thiết bị dễ đọng kết tủa.
SẢN XUẤT PHÂN LÂN: • 1. Sản xuất Supephotphat đơn theo phương pháp axit • + Đặc điểm, tính chất: • Bột (hạt) màu xám • Thành phần: Chính Ca(H2PO4)2, CaSO4 khan Phụ H3PO4, H2SiO3,Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3 • • Nguyên liệu: quặng apatit Ca5F(PO4)3, H2SO4 • Suphephotphat đơn sản xuất hoá chất Lâm Thao chứa 1820 % P2O5 hiệu quả. • Dễ tan trong môi trường PH = 7 • + Cơ sở lý thuyết:
• Các yếu tố ảnh hưởng: • Giai đoạn 1: Xảy ra trên bề mặt quặng, dư H2SO4, giai đoạn 1 xảy ra trong hệ dị thể và tốc độ lớn hơn nhiều giai đoạn 2  giai đoạn 2 tốc độ phản ứng. • Giai đoạn 1 kết thúc sau 2040 phút khi trộn apatit với H2SO4. • + Nồng độ H2SO4 phù hợp là 6263%. Nếu C bé  lượng H2O kéo theo lớn  không thu được sản phẩm rắn (CaSO4) mà là bùn nhão.
Nếu C cao hơn thì pha lỏng nhanh chóng bão hoà CaSO4, CaSO4 tạo thành .. bám lên bề mặt hạ0t qu2ặng  phản ứng 4 bị kìm hãm và sản phẩm thu được không tơi xốp và kết dính ở C
• Giai đoạn 2 bắt đầu xảy ra khi tiêu hao hết H2SO4 Ca(H2SO4)2 tạo thành lúc đầu trong dd và kết tinh sau khi dd quá bão hoà  V giảm vậy để phân huỷ hoàn toàn quặng ủ sản phẩm trong khi 1625 ngày tuỳ vào loại nguyên liệu. • Tăng cường dd H2SO4  tăng H3PO4  V tăng và nhiệt độ kho ủ  V tăng (nhiệt độ phù hợp 3540%)
Giai đoạn 3: Trung hoà H3PO4 tự do Trộn sản phẩm với chất trung hoà để phân huỷ: NH3(K)CaCO3, bột xương (Ca(PO4)2 + CO2 + H2O). + Quá trình sản xuất H2SO4 68%, apatits chuyển vào (3) tại đây xảy ra phản ứng giai đoạn (1)  CaSO4 + H3PO4
Các chất phản ứng khuấy trộn liên tục và thời gian dừng lại là 2 – 4 phút. Nếu thời gian dài HH đóng rắn  sản xuất ngừng trệ, HH chất lỏng từ (3) chuyển xuống (4) nơi tạo thành sản phẩm. Thùng hoá thành luôn quay với V chậm 2 5 • Tại (4)  Ca(H2PO4)2 do Ca5(PO4)2 + H3PO4 (giai đoạn 2) với V chậm phản ứng dùng ở đây nhiều giờ. Sản phẩm được cắt gọn qua bộ phận làm tơi và rơi vào kho ủ sản phẩm ủ 21 ngày để quặng + H3PO4 xảy ra hoàn toàn và trùng hoà bởi H3PO4 dư = NH3 hoặc bột xương Ca3(PO4)2.