磷酸盐的性质与应用

磷酸作为三元酸,其中三个氢离子都可逐步被金属离子所取代,形成三种不同的盐:

MH2PO4 磷酸二氢盐(一代磷酸盐) M2HPO4 磷酸氢盐(二代磷酸盐) M3PO4 正磷酸盐(三代磷酸盐)

碱金属盐都溶于水,而其它金属离子的盐中仅二氢盐可溶于水。磷酸盐和钼酸铵反应生成黄色沉淀,12—磷钼酸铵:

PO3-+3NH + + 12MoO2- + 24H +

4 4 4

(NH4)3[P(Mo12O40)]·6H2O+6H2O

此反应为鉴定PO3-的特征反应,需在HNO

(1.8~2.3mol·L-1)介质

中,加热进行。生成的 12—磷钼酸铵是一种多酸(杂多酸—不同含氧酸脱水缩合而成)。

磷酸盐中有 70%用作磷肥,其中最主要的是钙盐和铵盐。Ca(H2PO4)2 溶于水,能为植物所吸收,是重要的磷肥。如果用适量的硫酸处理磷酸钙:

Ca3(PO4)2+2H2SO4→Ca(H2PO4)2+2CaSO4

则所产生的磷酸二氢钙和石膏的混合物能直接做肥料,称为“过磷酸钙。” 但因含磷量不高,运输起来不经济,近代采用“重过磷酸钙”作为磷肥。其成分单纯,为 Ca(H2PO4)2,它是用磷酸代替硫酸处理磷酸钙而得的:

Ca3(PO4)2+4H3PO4→3Ca(H2PO4)2

可溶性磷酸盐在溶液中都能发生不同程度的水解。Na3PO4 的水溶液呈较强的碱性,可用做洗涤剂。Na2HPO4 水溶液呈弱碱性,而 NaH2PO4 则呈弱酸性, 这是由于电离作用大于水解作用所引起的。它们的碱金属盐主要用作缓冲试剂、食品加工的焙粉和乳化剂,如磷酸二氢盐(NH4+、Na+、Ca2+)用于发酵制品中:

NaH2PO4+Na2CO3→CO2+Na3PO4+H2O

难溶性的磷酸盐可作优良的无机粘结剂,如经过特殊处理的酸式磷酸铝溶液和特制的氧化铜粉末调制而成的磷酸盐粘结剂,粘结牢固不老化,能耐高温(1273K)和低温(87K)。磷酸锰铁(马日夫盐)Mn(H2PO4)2·Fe(H2PO4) 2 是钢铁防锈的磷化剂,并为油漆提供特别粘附的底面,故汽车上漆前必须磷

化。磷酸锌 Zn3(PO4)2·2H2O 是防腐蚀颜料,可代替传统使用的有毒铅丹等防腐颜料。

天然的磷矿都是正磷酸盐,主要的一个是氟磷灰石;部分含有磷酸根的

羟基磷灰石形成牙齿的矿物质部分,痕量 F-的作用在巩固牙齿的珐琅质方面估计与氟磷灰石等的结构有关。