Фосфорні кислоти, кисневі кислоти фосфору, що є продуктами гідратації фосфорного ангідриду (см Фосфору оксиди ). Розрізняють ортофосфорную кислоту (зазвичай звану фосфорною кислотою) і Ф, що конденсують. до. Найбільш вивчена і важлива ортофосфорная кислота H 3 Po 4 , що утворюється при розчиненні P 4 O 10 (або P 2 O 5 ) у воді.
Ортофосфорная кислота — безбарвні гидроськопічеськие кристали, щільність 1,87 г/см 3 , t пл 42,35 °С, відомий кристалогідрат H 3 Po 4 × 1 / 2 H 2 O з t пл 29,32 °С. Щільність зазвичай широко вживаною 85%-ній H 3 Po 4 при 25 °С 1,685 г/см 3 в'язкість при 20 °С 47×10 -3 мн × сек/м 2 , питома теплоємність в інтервалі температур 20—120 °С 2064,1 дж/кг ×К (0,493 кал/г °С). З водою H 3 Po 4 змішується в будь-яких стосунках Константи дисоціації при 25 °С K 1 = 7×10 -3 , K 2 = 8×10 -8 , K 3 = 4×10 -13 . Ортофосфорная кислота триосновна, середньої сили. Утворює три ряди солей — фосфатів . При нагріванні розчинів кислоти відбувається її дегідратація з утворенням фосфорних кислот, що конденсують.
В промисловості ортофосфорную кислоту отримують екстракційним (сернокислотним) або термічним способами. Екстракційний спосіб полягає в розкладанні фосфатів природних сірчаною і фосфорною кислотами:
Ca 5 F (Po 4 ) 3 + 5h 2 So 4 + nh 3 Po 4 = (n+3) H 3 Po 4 + 5caso 4 + HF
і подальшим розділенням на фільтрах кислоти, що утворилася, і нерозчинного Caso 4 . Термічний спосіб заснований на спалюванні фосфору до фосфорного ангідриду P 4 + 5o 2 P 4 O 10 і гідратації останнього P 4 O 10 + 6h 2 O = 4h 3 Po 4 . Промислова ортофосфорная кислота — найважливіший напівпродукт для виробництва фосфорних і комплексних добрив і технічних фосфатів, широко використовується також для фосфатування металів, як каталізатор в органічному синтезі. Харчова фосфорна кислота застосовується для приготування безалкогольних напоїв, ліків, зубних цементов і т.д.
Ф, що Конденсують (полімерні). до. підрозділяються на поліфосфорниє з лінійною будовою фосфату-аніона загальної формули H n+2 P n O 3n+1 , метафосфорні з циклічною будовою фосфату-аніона загальної формули (Hpo 3 ) n і ультрафосфорниє кислоти, що мають розгалужену, сітчасту структуру. Найбільше практичне значення мають поліфосфорниє кислоти З поліфосфорних кислот якнайповніше вивчена діфосфорная (пірофосфорна) кислота H 4 P 2 O 7 , виділена в кристалічному вигляді в двох формах з температурами плавлення 54,3 °С і 71,5 °С. Пірофосфорна кислота четирехосновна, константи дисоціації при 18 °С K 1 = 1,4×10 -1 , K 2 = 1,1×10 -2 , K 3 = 2,1×10 -7 , K 4 = 4,1×10 -10 . Трі- і тетраполіфосфорниє кислоти виділені у вигляді розбавлених розчинів. Існування Ф, що більш конденсують. до., що містять до 12 атомів в ланцюзі, доведено методом паперової хроматографії. Поліфосфорниє кислоти — поліелектроліти. Циклічними метафосфорними кислотами (наприклад, H 3 P 3 O 9 , H 4 P 4 O 12 ) є сильні кислоти. Ультрафосфорниє кислоти мало вивчені.
Ф, що Конденсують. до. отримують дегідратацією ортофосфорних кислот, гідратацією фосфорного ангідриду відповідною кількістю води, а також шляхом іонного обміну з відповідних фосфатів, що конденсують. Застосовують в основному для виробництва висококонцентрованих фосфорних добрив, як каталізатори при здобутті нафтопродуктів і в органічному синтезі, для виробництва різних поліфосфатов.
Літ.: Коротка хімічна енциклопедія, т. 5, М., 1967, Везер Ван Дж., Фосфор і його з'єднання, пер.(переведення) з англ.(англійський), т. 1, М., 1962, Пісникують Н. Н., Термічна фосфорна кислота, М., 1970, Копилов Би. А., Технологія екстракційної фосфорної кислоти, Л., 1972.
