磷酸在化學(xué)、生物和工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。在化學(xué)領(lǐng)域,磷酸可以用作脫水劑、催化劑和溶劑等。由于磷酸具有較強(qiáng)的脫水性,它常被用于酯化、聚合等有機(jī)合成反應(yīng)中,幫助去除反應(yīng)中的水分,推動(dòng)反應(yīng)的進(jìn)行。此外,磷酸,磷酸還可以作為催化劑參與許多化學(xué)反應(yīng),如酯交換、異構(gòu)化等。
在生物體內(nèi),磷酸發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它是許多生物分子的重要組成部分,工業(yè)磷酸,如DNA、RNA和ATP等。在這些分子中,磷酸基團(tuán)與其他有機(jī)分子通過(guò)酯鍵相連,形成了復(fù)雜的生物結(jié)構(gòu),參與到生命活動(dòng)的各個(gè)方面。例如,DNA中的磷酸基團(tuán)與脫氧核糖通過(guò)酯鍵相連,磷酸批發(fā),構(gòu)成了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),為遺傳信息的存儲(chǔ)和傳遞提供了基礎(chǔ)。
在濕法工藝中,含磷酸鹽的礦物如羥基磷灰石鈣和氟磷灰石用硫酸處理 [12]。硫酸鈣(石膏,CaSO4)是一種副產(chǎn)品,以磷石膏的形式除去。氟化氫(HF)氣體流入濕(水)洗滌器中,產(chǎn)生氫氟酸。在這兩種情況下,磷酸溶液通常含有 23-33% P2O5(32-46% H3PO4)。它可以濃縮以生產(chǎn)商業(yè)級(jí)或商業(yè)級(jí)磷酸,其含量約為 54-62%(75-85% H3PO4)。進(jìn)一步除去水分會(huì)產(chǎn)生P2O5濃度高于70% 的過(guò)磷酸(相當(dāng)于接近 100% H3PO4)。通過(guò)去除和其他潛在有毒雜質(zhì)的化合物,可以進(jìn)一步純化來(lái)自這兩種工藝的磷酸。
磷礦石或熱過(guò)程產(chǎn)生的磷酸通常需要純化。一種常見(jiàn)的純化方法是液-液萃取,它涉及使用有機(jī)溶劑(如磷酸三丁酯(TBP)、甲基異丁基酮(MIBK) 或)從水和其他雜質(zhì)中分離磷酸。納濾涉及使用預(yù)改性的納濾膜,該膜通過(guò)聚乙烯的高分子量聚陽(yáng)離子聚合物的沉積而功能化。納濾已被證明可以顯著降低各種雜質(zhì)的濃度,包括鎘、鋁、鐵和稀土元素。實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)中試規(guī)模結(jié)果表明,該工藝可以生產(chǎn)食品級(jí)磷酸
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