Axit Photphoric-H3PO4-TQ-85%-35kg-Tính chất hóa lý và ứng dụng của nó.

I. TÍNH CHẤT HÓA LÝ CƠ BẢN

1. Tính chất vật lý

• Công thức phân tử: H₃PO₄
• Khối lượng phân tử: 97.99 g/mol
• Trạng thái: Chất rắn tinh thể trong suốt hoặc dung dịch nhớt không màu
• Điểm nóng chảy: 42.35°C (tinh thể ngậm nước)
• Điểm sôi: 158°C (phân hủy ở nhiệt độ cao hơn)
• Tỷ trọng: 1.685 g/cm³ (85% w/w), 1.834 g/cm³ (100%)
• Độ nhớt: Rất nhớt ở nồng độ cao (85%: ~40 cP ở 25°C)
• Độ tan: Hòa tan hoàn toàn trong nước và ethanol
• pH: ~1.5 (dung dịch 0.1M)

2. Tính chất hóa học

a) Tính axit trung bình

• Axit yếu ba nấc với các hằng số phân ly:
  • Ka1 = 7.5 × 10⁻³ (pKa1 = 2.15)
  • Ka2 = 6.2 × 10⁻⁸ (pKa2 = 7.20)
  • Ka3 = 2.2 × 10⁻¹³ (pKa3 = 12.37)

b) Phản ứng trung hòa

H₃PO₄ + NaOH → NaH₂PO₄ + H₂O
H₃PO₄ + 2NaOH → Na₂HPO₄ + 2H₂O
H₃PO₄ + 3NaOH → Na₃PO₄ + 3H₂O

c) Phản ứng với kim loại

2H₃PO₄ + 3Zn → Zn₃(PO₄)₂ + 3H₂↑

d) Tính chất đặc biệt

• Không tính oxy hóa: Khác với HNO₃, H₂SO₄ đặc
• Tính háo nước: Hấp thụ ẩm mạnh
• Khả năng tạo phức: Với nhiều ion kim loại
• Khả năng chelat: Với Ca²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺
• Phản ứng ngưng tụ: Ở nhiệt độ cao tạo axit pyrophosphoric, polyphosphoric

II. PHÂN BỐ ỨNG DỤNG THEO NGÀNH CÔNG NGHIỆP

1. NGÀNH PHẦN BÓN (70-75%)

Nồng độ sử dụng:

• H₃PO₄ kỹ thuật: 52-54% P₂O₅
• Merchant grade: 69-72% H₃PO₄

Các sản phẩm chính:

• DAP (Diammonium Phosphate): (NH₄)₂HPO₄ - 40%
• MAP (Monoammonium Phosphate): NH₄H₂PO₄ - 25%
• TSP (Triple Superphosphate) - 5-8%
• NPK phức hợp - 2-5%

2. NGÀNH THỰC PHẨM (5-7%)

Nồng độ: Food grade 75-85% H₃PO₄

Ứng dụng cụ thể:

a) Đồ uống có ga (60-65% trong thực phẩm):

• Coca-Cola, Pepsi: 0.05-0.06% H₃PO₄
• pH điều chỉnh: 2.3-2.5
• Tạo vị chua, chống oxy hóa

b) Chế biến thịt và hải sản (15-20%):

• Dung dịch ngâm: 2-8% H₃PO₄
• Giữ ẩm, màu sắc, chống vi khuẩn

c) Sản xuất phô mai (5-8%):

• Điều chỉnh pH: 0.1-0.5%
• Chất nhũ hóa

d) Bánh kẹo, thực phẩm đông lạnh (5-7%):

• Chất điều vị, chống đông

e) Mã số: E338 (EU)

3. NGÀNH CHẤT TẨY RỬA (3-5%)

Nồng độ sử dụng: Technical grade 75-85%

A. Chất tẩy rửa công nghiệp (70% thị phần tẩy rửa):

a) Tẩy rửa kim loại:

• Khử gỉ sắt: 5-15% H₃PO₄
• Phosphating (tạo lớp phosphat bảo vệ): 1-3%
• Brightening nhôm: 50-85%

b) Tẩy cặn sữa (Dairy CIP):

• Nồng độ: 1-3% H₃PO₄
• Nhiệt độ: 65-80°C
• Thời gian: 10-20 phút

c) Tẩy cặn bia (Brewery cleaning):

• Beer stone remover: 2-5%

d) Khử cặn canxi, khoáng:

• Boiler descaling: 5-10%
• Hệ thống RO: 1-2%

B. Chất tẩy rửa gia dụng (30% thị phần tẩy rửa):

a) Tẩy bồn cầu/nhà tắm:

• Nồng độ: 5-10% H₃PO₄
• Công dụng: Khử canxi, vết gỉ

b) Chất tẩy rửa bát đĩa:

• Dạng bột: 15-25% phosphat (từ H₃PO₄)
• Chức năng: Làm mềm nước, chống cặn

c) Nước lau sàn:

• 0.5-2% phosphat
• pH buffer, tẩy dầu mỡ

4. NGÀNH XỬ LÝ BỀ MẶT KIM LOẠI (5-8%)

a) Phosphating (40-50%):

• Zinc phosphating: 1-3% H₃PO₄, 20-40 g/L Zn²⁺
• Manganese phosphating: 2-5% H₃PO₄
• Iron phosphating: 0.5-2% H₃PO₄
• Mục đích: Lớp nền sơn, chống ăn mòn

b) Electropolishing (20-25%):

• Thép không gỉ: 50-70% H₃PO₄ + H₂SO₄
• Nhiệt độ: 60-80°C

c) Passivation (15-20%):

• Làm sạch hàn: 10-20% H₃PO₄
• Thép không gỉ: 20-30%

d) Anodizing nhôm (10-15%):

• 10-15% H₃PO₄
• Aerospace applications

5. NGÀNH DẦU KHÍ - HÓA CHẤT (3-4%)

a) Xúc tác:

• Sản xuất alkyl hóa: Solid phosphoric acid (SPA) catalyst
• Polymerization catalyst

b) Chất trung gian tổng hợp:

• Phosphate ester
• Flame retardants: 1-2%
• Plasticizers

c) Phụ gia dầu nhờn:

• Anti-wear agents (ZDDP): 0.5-1%
• Corrosion inhibitors

6. NGÀNH DƯỢC PHẨM (2-3%)

• Pharmaceutical grade: ≥85% H₃PO₄, USP/EP
• Sản xuất dược liệu: pH buffer
• Kháng sinh: Streptomycin phosphate
• Chất bảo quản: 0.1-0.5%
• Thực phẩm chức năng: Calcium phosphate

7. NGÀNH NƯỚC GIẢI KHÁT & ĐỒ UỐNG (2-3%)

• Cola: 0.044-0.055%
• Energy drinks: 0.02-0.04%
• Sports drinks: 0.01-0.03%
• Điều chỉnh độ axit, tạo vị

8. XỬ LÝ NƯỚC (1-2%)

a) Kiểm soát ăn mòn và cặn:

• Cooling tower: 5-15 ppm phosphate
• Boiler water: 20-40 ppm PO₄³⁻

b) Chống cặn canxi:

• Sequestering agent: 2-10 ppm

c) Điều chỉnh pH:

• Nước thải: 10-500 ppm

9. CÁC NGÀNH KHÁC (2-3%)

• Sản xuất giấy: Dispersion agent (0.5-1%)
• Dệt nhuộm: Mordant, điều chỉnh pH (1-2%)
• Gốm sứ: Deflocculant (0.2-0.5%)
• Diêm: Chất chống cháy tự nhiên (0.3-0.5%)
• Mạ điện: Bath additive (0.1-0.3%)

III. BẢNG TỔNG HỢP PHÂN BỐ THỊ TRƯỜNG

IV. TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT

1. Merchant Grade (Phân bón)

• H₃PO₄: 52-54% (tính P₂O₅)
• Fe: < 200 ppm
• As: < 50 ppm

2. Technical Grade (Công nghiệp)

• H₃PO₄: 75-85%
• Fe: < 50 ppm
• Cl: < 50 ppm

3. Food Grade (FCC, USP)

• H₃PO₄: 75-85%
• As: < 3 ppm
• Heavy metals (Pb): < 10 ppm
• Fe: < 50 ppm

4. Electronic Grade (Bán dẫn)

• H₃PO₄: 85-100%
• Độ sạch cực cao (ppb level)

V. LƯU Ý AN TOÀN & BẢO QUẢN

• Ăn mòn: Ăn mòn nhẹ hơn HCl, HNO₃ nhưng vẫn cần chú ý
• Vật liệu chứa: HDPE, PP, thép không gỉ 316L
• Bảo quản: Nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng
• Hạn sử dụng: Không thời hạn nếu bảo quản đúng cách