Reaġent Aċidu Fosforiku CAS 7664-38-2

Reaġent tal-aċidu fosforiku, magħruf ukoll bħala aċidu ortofosforiku, huwa aċidu inorganiku b'ħafna aspetti bil-formula kimika H₃PO₄. Jeżisti b'mod naturali f'diversi minerali u jista 'jiġi sintetizzat industrijalment permezz ta' diversi proċessi. Dan il-likwidu bla kulur u ġulepp huwa korrużiv ħafna u għandu riħa karatteristika li tfakkar il-ħall.

Huwa għandu rwol kruċjali f'ħafna industriji. Fl-agrikoltura, iservi bħala komponent ewlieni fil-fertilizzanti, u jipprovdi nutrijenti essenzjali tal-fosfru lill-pjanti, li huwa vitali għat-tkabbir u l-iżvilupp tagħhom. L-industrija tal-ikel tużaha b'mod estensiv bħala aċidulant, preservattiv u li jsaħħaħ it-togħma fix-xorb, laħam ipproċessat, u prodotti tal-ħalib, ittejjeb it-togħma u testendi l-ħajja fuq l-ixkaffa.

Barra minn hekk, isib applikazzjonijiet fil-produzzjoni ta 'deterġenti u aġenti tat-tindif minħabba l-kapaċità tiegħu li jrattab l-ilma u jneħħi t-tbajja'. Jintuża wkoll fil-manifattura taċ-ċeramika, tal-ħġieġ u tal-enamel, fejn jaġixxi bħala fluss biex ibaxxi t-temperatura tat-tidwib u jtejjeb il-kwalità tal-prodott lest.

Fl-industrija kimika, isservi bħala materja prima għall-produzzjoni ta' komposti oħra li fihom il-fosfru-, bħal fosfati, esteri, u komposti organofosforiċi. Barra minn hekk, għandu applikazzjonijiet mediċi, inkluż l-użu fil-ġels tal-inċiżjoni dentali biex jipprepara l-enamel tas-snien għat-twaħħil.

Madankollu, l-użu mifrux tiegħu għandu jkun ibbilanċjat b'kawtela, peress li espożizzjoni eċċessiva tista 'jirrita l-ġilda, l-għajnejn u s-sistema respiratorja. Prattiki ta' immaniġġjar u rimi xierqa huma essenzjali biex jitnaqqsu r-riskji ambjentali u tas-saħħa assoċjati mal-aċidu fosforiku.

L-ewwel kimiku li studjareaġent tal-aċidu fosforikukien kimiku Franċiż Lavoisier. Fl-1772, għamel esperiment bħal dan: poġġi l-fosfru ġo vażett tal-qanpiena ssiġillat bil-merkurju biex jaħraq. Ibbażat fuq ir-riżultati sperimentali, huwa konkluż li ċertu ammont ta 'fosfru jista' jinħaraq f'ċertu volum ta 'arja; Meta l-fosfru jinħaraq, jipproduċi qxur abjad ta 'fosfru anidru, bħal borra fina; Wara l-kombustjoni, l-arja fil-flixkun tibqa 'madwar 80% tal-kapaċità oriġinali; Il-fosfru huwa madwar 2.5 darbiet itqal wara l-kombustjoni milli qabel il-kombustjoni; It-trab abjad jinħall fl-ilma biex jifforma l-prodott. Lavoisier wera wkoll li jista 'jiġi ppreparat bir-reazzjoni ta' aċidu nitriku ikkonċentrat u fosfru.

Madwar mitt sena wara, il-kimiku Ġermaniż Li Bishi għamel ħafna esperimenti fil-kimika agrikola biex jikxef il-valur tal-fosfru u l-aċidu fosforiku għall-ħajja tal-pjanti. Ir-rwol tal-kimika organika fl-agrikoltura u l-fiżjoloġija, miktub minn libich fl-1840, wera xjentifikament il-problema tal-fertilità tal-ħamrija u indika r-rwol tal-fosfru fuq il-pjanti. Fl-istess ħin, huwa wkoll esplora aktar l-applikazzjoni u l-fosfat bħala fertilizzant, u minn dakinhar 'il quddiem, il-produzzjoni daħlet fl-era ta' produzzjoni fuq skala kbira -.

L-aċidu ortofosforiku huwa aċidu fosforiku magħmul minn tetrahedron wieħed tal-ossiġnu tal-fosfru. Fil-molekula, l-atomu P huwa ibridu SP3, u tliet orbitali ibridi huma ffurmati bejn it-tliet orbitali ibridi u l-atomu ta 'ossiġnu σ Bond, il-bond P-O l-ieħor huwa ffurmat minn rabta minn fosfru għal ossiġnu σ U żewġ bonds D-P minn ossiġnu għal fosfru. σ Ir-rabta hija ffurmata mill-koordinazzjoni ta 'par ta' elettroni par solitarju fuq l-atomu tal-fosfru mal-orbital vojt tal-atomu tal-ossiġnu. Ir-rabta ta 'koordinazzjoni D ← P hija ffurmata billi jikkoinċidu żewġ pari ta' elettroni ta 'par waħdieni fuq l-orbitali PY u PZ ta' atomu ta 'ossiġnu u orbitali vojta dxz u dyz ta' atomu tal-fosfru. Minħabba li l-livell ta 'enerġija 3D ta' atomu tal-fosfru huwa ħafna ogħla mil-livell ta 'enerġija 2p ta' atomu ta 'ossiġnu, l-orbital molekulari ffurmat mhuwiex effettiv ħafna, għalhekk il-bond P-O huwa bond triplu f'termini ta' numru, iżda huwa bejn bond wieħed u bond doppju f'termini ta 'enerġija ta' bond u tul ta 'bond. Ir-rabtiet tal-idroġenu jeżistu kemm f'H3PO4 pur kif ukoll fl-idrat tal-kristall tiegħu, li jista 'jkun ir-raġuni għall-viskożità tas-soluzzjoni kkonċentrata.

L-aċidu fosforiku, bħala aċidu inorganiku importanti, għandu rwol insostitwibbli f'diversi oqsma bħall-electroplating u l-illustrar, żebgħa tat-tessuti, u proċessi bijokimiċi minħabba l-proprjetajiet kimiċi uniċi tiegħu. It-tliet gruppi hydroxyl (- OH) fl-istruttura molekulari tiegħu jagħtuha bi proprjetajiet ta 'aċidu polianjoniku, li jippermettulha tifforma fosfati stabbli u tikseb funzjoni ta' buffering billi taġġusta l-pH, u tagħmilha sustanza ewlenija fil-produzzjoni industrijali u l-metaboliżmu bijoloġiku.

Industrija tal-Electroplating u l-Illustrar: Inċiżuri ta 'preċiżjoni għat-Trattament tal-wiċċ tal-metall

 

1. Komponenti ewlenin ta 'soluzzjoni ta' electropolishing
Reaġent tal-aċidu fosforikutokkupa pożizzjoni ewlenija fil-proċess tal-illustrar elettriku, u l-viskożità għolja tagħha, is-solubilità kimika baxxa u l-formazzjoni faċli ta 'film protettiv jagħmluha għażla ideali għall-illustrar tal-metalli bħall-azzar u l-istainless steel. Meta tieħu l-illustrar elettro-istainless steel bħala eżempju, il-konċentrazzjoni ta 'aċidu fosforiku hija ġeneralment ikkontrollata fil-medda ta' 60% -85%, u hija mħallta ma 'aċidu sulfuriku, aċidu kromiku, eċċ fi proporzjon speċifiku biex jiffurmaw elettrolit viskuż. Il-mekkaniżmu ta 'azzjoni tiegħu huwa kif ġej:

 

Kontroll tas-saff tad-diffużjoni: L-aċidu fosforiku ta 'viskożità għolja jifforma saff ta' diffużjoni fuq il-wiċċ tal-metall, inaqqas ir-rata ta 'diffużjoni ta' joni tal-metall, jevita korrużjoni eċċessiva lokali, u jiżgura xoljiment uniformi tal-wiċċ.
Protezzjoni ta 'film irqiq: Il-film tal-fosfat iġġenerat billi jirreaġixxi mal-metall ikopri l-wiċċ, jinibixxi x-xoljiment kimiku, jippermetti biss ix-xoljiment mikro elettrokimiku, u jikseb effett ta' "livellar u illustrar".
Regolament tad-densità tal-kurrent: Taħt din is-sistema, id-densità tal-kurrent tal-limitu tal-illustrar hija relattivament baxxa (madwar 10-50A/dm ²), iżżomm proċess ta 'lostru stabbli u tevita l-ablazzjoni jew ħruxija eċċessiva.

 

2. Prestazzjoni ta 'ottimizzazzjoni tal-formula komposta
F'applikazzjonijiet prattiċi, ħafna drabi tissinerġizza ma 'aċidi oħra:
Aċidu sulfuriku: Iż-żieda ta '5% -15% ta' aċidu sulfuriku tista 'ttejjeb il-veloċità u l-luminożità tal-illustrar, iżda ammont eċċessiv jista' jwassal għal korrużjoni akbar. Pereżempju, ċerta soluzzjoni tal-illustrar tal-istainless steel hija fformulata b'70% aċidu fosforiku, 10% aċidu sulfuriku, 5% gliċerol, u 15% ilma. Meta illustrat f'60 grad għal 10 minuti, il-ħruxija tal-wiċċ tista 'titnaqqas minn Ra1.2 μ m għal Ra0.2 μ m.

 

Aċidu kromiku: Ammont żgħir ta 'aċidu kromiku (2% -5%) jippromwovi l-formazzjoni ta' film ta 'ossidu u jsaħħaħ l-effett ta' livellar. Madankollu, minħabba pressjonijiet ambjentali, proċessi moderni qed jieħdu post gradwalment aċidi organiċi bħall-aċidu ċitriku u l-aċidu tartariku.
Addittivi: Sustanzi organiċi bħall-gliċerol u l-ġelatina jistgħu jtejbu l-kwalità tal-wiċċ u jnaqqsu l-pitting; Thiourea u inibituri oħra tal-korrużjoni jipproteġu żoni mhux illustrati.

 

3. Punti ewlenin tal-kontroll tal-parametri tal-proċess
Temperatura: ġeneralment ikkontrollata bejn 50-80 grad. Iż-żieda fit-temperatura tista 'taċċellera r-rata ta' dissoluzzjoni, iżda jaqbeż il-85 grad jista 'jwassal għal evaporazzjoni rapida tas-soluzzjoni u spejjeż miżjuda.
Densità tal-kurrent: Aġġusta skond il-materjal tal-metall, b'azzar tal-karbonju li jvarja minn 10-30A/dm ² u azzar li ma jissaddadx li jvarja minn 20-50A/dm ². Densità ta 'kurrent eċċessiva tista' faċilment tikkawża korrużjoni tal-pitting.
Ħin: Il-ħin tal-illustrar jeħtieġ li jiġi kkontrollat ​​b'mod strett, pereżempju, il-lostru tal-liga tal-aluminju għal 3-5 minuti huwa biżżejjed. Jekk tkun twila wisq, tikkawża ħruxija tal-wiċċ.

Industrija tat-tessuti u taż-żebgħa: il-'gwardjan inviżibbli' tal-kulur u l-kwalità

 

1. Mordants u katalisti taż-żebgħa u stampar
Għandu rwoli multipli fiż-żebgħa tat-tessuti:
Matchmaker: jifforma kumplessi b'jonji tal-metall (bħal aluminju u ħadid) biex jimmobilizza l-molekuli taż-żebgħa. Per eżempju, meta żebgħa indigo, mordant tal-fosfat tal-aluminju jista 'jtejjeb il-qawwa tal-kulur b'1-2 livelli.
Katalizzatur: jaċċellera r-reazzjoni bejn iż-żebgħa u l-fibra. Fiż-żebgħa reattiva taż-żebgħa, l-enerġija ta 'attivazzjoni tar-reazzjoni tista' titnaqqas, u tippermetti li ż-żebgħa tiġi ffissata fi 30 minuta f'60 grad, li hija 50% iqsar mill-proċess mingħajr katalizzatur.
Regolatur tal-PH: iżomm l-istabbiltà tal-pH tas-soluzzjoni taż-żebgħa. Meta żebgħa fibri tal-qoton, sistema buffer tal-fosfat (pH 6-7) tista 'tipprevjeni l-idroliżi taż-żebgħa u żżid l-assorbiment taż-żebgħa b'10% -15%.

 

2. Aġent ta 'tleqqija tal-ħarir u aġent kontra l-fouling
Titjib tal-tleqqija: L-ipproċessar jista 'jifforma struttura mikrokristallina fuq il-wiċċ tal-ħarir, itejjeb id-dawl rifless, u jżid it-tleqqija b'20% -30%. Wara t-trattament b'taħlita ta 'aċidu fosforiku (5g/L) u sulfat tas-sodju (20g/L), it-tleqqija ta' ċertu drapp tal-ħarir żdiedet minn 75 għal 92 (strument tal-ittestjar: Datacolor 650).
Protezzjoni kontra l-fouling: tirreaġixxi mal-fibri biex tiġġenera esteri tal-fosfat, tnaqqas l-enerġija tal-wiċċ u timminimizza l-kontaminazzjoni taż-żejt. L-esperiment wera li l-angolu ta 'kuntatt tad-drapp tal-qoton ittrattat b'aċidu fosforiku b'żejt li jittiekel żdied minn 65 grad għal 110 grad, u l-livell kontra l-fouling laħaq il-livell 4 (GB/T 30159-2013).

 

3. Aġent li jiffissa u ottimizzazzjoni tal-proċess taż-żebgħa
Mekkaniżmu tal-kulur solidu: jifforma bonds tal-idroġenu jew bonds joniċi b'molekuli taż-żebgħa biex itejbu s-saħħa tal-irbit. Pereżempju, wara żebgħa diretta biż-żebgħa, it-trattament b'taħlita ta 'aċidu fosforiku (3%) u aġent ta' iffissar Y (2%) jista 'jtejjeb il-qawwa tal-kulur (ħakk/ħasil) b'livell 0.5-1.
Parametri tal-proċess: It-temperatura taż-żebgħa hija ġeneralment ikkontrollata f'80-95 grad, il-ħin huwa 60-90 minuta, u d-dożaġġ huwa aġġustat skont it-tip ta 'żebgħa (żebgħa attiva 1% -3%, żebgħa aċiduża 3% -5%).

Proċessi bijokimiċi: il-“ċentru tal-enerġija” tal-attivitajiet tal-ħajja

 

1. Iskeletru bijomolekulari u trasportatur tal-enerġija
Huwa komponent ewlieni tas-sistema tal-ħajja:
Struttura ta 'aċidu nuklejku: Fil-helix doppja tad-DNA, il-gruppi tal-fosfati jalternaw ma' deoxyribose biex jiffurmaw katina tas-sinsla, li jikkunsmaw 10 molekuli tal-fosfat għal kull 10 pari bażi. L-aċidu fosforiku fl-RNA jipparteċipa wkoll fil-kostruzzjoni tal-iskeletru, iżda l-istruttura single stranded tagħmilha aktar faċli biex tiddegrada.
Valuta ta' l-enerġija ATP: Fil-molekuli ATP, tliet gruppi ta' fosfat huma konnessi b'bonds ta' fosfat ta'{0}}enerġija għolja u jirrilaxxaw enerġija mal-idroliżi (Δ G grad '=-30.5 kJ/mol). Il-ġisem tal-bniedem jissintetizza madwar 50kg ta 'ATP kuljum biex jissodisfa l-ħtiġijiet tal-enerġija bħall-kontrazzjoni tal-muskoli u l-konduzzjoni tan-nervituri.

 

Membrana tal-fosfolipidi: Il-membrana taċ-ċellula hija komposta minn saffi bi fosfolipidi, kull molekula ta 'fosfolipidi li fiha grupp ta' fosfat, li jiffurmaw ras idrofiliku u denb idrofobiku biex jinbnew b'mod konġunt barriera taċ-ċelluli.

2. Ir-regolazzjoni metabolika u t-trasduzzjoni tas-sinjali
Metaboliżmu taz-zokkor: Il-fosforilazzjoni hija pass ewlieni fil-metaboliżmu taz-zokkor. Pereżempju, il-glukożju, kkatalizzat minn hexokinase, jikkonsma molekula 1 ta 'ATP biex jiġġenera glukożju-6-fosfat, li jidħol fil-mogħdija tal-glikolisi. Kull molekula ta 'glukożju tista' tiġġenera 2 molekuli ta 'ATP permezz tal-glikolisi.

 

Modifika tal-proteini: Il-fosforilazzjoni tal-proteini hija l-mekkaniżmu ewlieni tat-trasduzzjoni tas-sinjali ċellulari. Madwar 5% tal-ġeni fil-ġenoma tal-bniedem jikkodifikaw protein kinases, li jistgħu jikkatalizzaw il-fosforilazzjoni ta 'aċidi amminiċi speċifiċi (serine, threonine, tyrosine) fil-proteini, jirregolaw l-attività tal-enżimi, iċ-ċiklu taċ-ċelluli, u proċessi oħra.
Sistema buffer: Saline buffered Phosphate (PBS) huwa reaġent użat komunement f'esperimenti bijokimiċi, b'valuri pKa (pKa 1=2.15, pKa 2=7.20, pKa 3=12.35) li jkopru l-firxa tal-pH fiżjoloġika (6.8-7.4), li jistgħu jżommu l-istabbiltà tal-attività tal-enzima. Pereżempju, il-ħasil taċ-ċelloli bil-PBS (pH 7.4) waqt l-estrazzjoni tad-DNA jista 'jipprevjeni d-degradazzjoni tad-DNA.

 

3. Applikazzjonijiet Bijokimiċi Industrijali
Medju tal-fermentazzjoni: Il-fosfati huma nutrijenti essenzjali għat-tkabbir tal-mikrobi, involuti fis-sintesi tal-ATP u l-metaboliżmu tal-aċidu nuklejku. Pereżempju, meta tipproduċi l-insulina permezz tal-fermentazzjoni ta 'Escherichia coli, il-konċentrazzjoni tal-fosfat tal-potassju fil-mezz tal-kultura jeħtieġ li tiġi kkontrollata f'5-20mM, peress li konċentrazzjoni baxxa wisq tista' twassal għal tkabbir batterjali bil-mod.
Reazzjoni katalizzata bl-enżimi: Il-fosfati jistgħu jservu bħala kofatturi jew attivaturi tal-enżimi. Pereżempju, meta l-fosfatażi alkalina tikkatalizza l-idroliżi tal-monoesteri tal-fosfat, l-effett sinerġistiku ta 'Mg ² ⁺ u joni tal-fosfat huwa meħtieġ, li jista' jżid ir-rata ta 'reazzjoni b'10 ³ darbiet.

Reaġent tal-aċidu fosforikugħandu rwol insostitwibbli fl-electroplating u l-illustrar, żebgħa tat-tessuti, u proċessi bijokimiċi minħabba l-proprjetajiet kimiċi uniċi tiegħu. Minn tinqix ta 'preċiżjoni fuq uċuħ tal-metall għal trasferiment ta' enerġija f'attivitajiet tal-ħajja, minn tessuti ikkuluriti għal produzzjoni industrijali ekoloġika u sostenibbli, il-preżenza ta 'aċidu fosforiku hija kullimkien.

It-tags Popolari: reaġent aċidu fosforiku cas 7664-38-2, fornituri, manifatturi, fabbrika, bl-ingrossa, jixtru, prezz, bl-ingrossa, għall-bejgħ