फॉस्फोरिक एसिड, जिसे ऑर्थोफोस्फोरिक एसिड के रूप में भी जाना जाता है, एक सामान्य अकार्बनिक एसिड, मध्यम मजबूत एसिड, रासायनिक सूत्र H3PO4, आणविक भार 97.994 है। यह अस्थिर करना, विघटित करना और लगभग कोई ऑक्सीकरण नहीं करना आसान है। इसमें अम्ल का सामान्य गुण होता है। यह एक टर्नरी कमजोर एसिड है, जो हाइड्रोक्लोरिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड, नाइट्रिक एसिड से कमजोर है, लेकिन एसिटिक एसिड, बोरिक एसिड आदि से ज्यादा मजबूत है। फॉस्फोरिक एसिड हवा में आसानी से प्रस्फुटित होता है। पायरोफॉस्फोरिक एसिड गर्म करके प्राप्त किया जाता है, और मेटाफॉस्फोरिक एसिड आगे निर्जलीकरण द्वारा प्राप्त किया जाता है। फॉस्फोरिक एसिड मुख्य रूप से दवा, भोजन, उर्वरक और अन्य उद्योगों में उपयोग किया जाता है, जिसमें जंग अवरोधक, खाद्य योज्य, दंत चिकित्सा और आर्थोपेडिक सर्जरी, ईडीआईसी जंग एजेंट, इलेक्ट्रोलाइट, फ्लक्स, डिस्पर्सेंट, औद्योगिक जंग एजेंट, उर्वरक कच्चे माल और घटक, घरेलू सफाई शामिल हैं। उत्पादों, साथ ही रासायनिक अभिकर्मकों।
ऑर्थोफोस्फेट एक फॉस्फोरिक एसिड है जो एक फॉस्फोरस ऑक्सीजन टेट्राहेड्रॉन से बना होता है। फॉस्फोरिक एसिड अणु में, P परमाणु sp3 हाइब्रिड है, और तीन हाइब्रिड ऑर्बिटल्स ऑक्सीजन परमाणु के साथ तीन बनाते हैं σ अन्य पीओ बॉन्ड σ और ऑक्सीजन से फॉस्फोरस तक दो डीपी बॉन्ड से बना होता है। σ समन्वय बंधन ऑक्सीजन परमाणु के खाली कक्ष में फास्फोरस परमाणु पर अकेले इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी के समन्वय से बनता है। डी ← पी बंधन ऑक्सीजन परमाणु के पी और पीजेड ऑर्बिटल्स और फॉस्फोरस परमाणु के डीएक्सजेड और डीईजेड खाली ऑर्बिटल्स पर अकेले इलेक्ट्रॉनों के दो जोड़े को ओवरलैप करके बनाया जाता है। चूँकि फॉस्फोरस परमाणु का 3d ऊर्जा स्तर ऑक्सीजन परमाणु के 2p ऊर्जा स्तर से बहुत अधिक है, इसलिए गठित आणविक कक्षीय बहुत प्रभावी नहीं है, इसलिए PO बॉन्ड संख्या में ट्रिपल बॉन्ड है, लेकिन बॉन्ड के मामले में सिंगल बॉन्ड और डबल बॉन्ड के बीच ऊर्जा और बंधन की लंबाई। शुद्ध H3PO4 और इसके क्रिस्टल हाइड्रेट दोनों में हाइड्रोजन बांड होते हैं, यही कारण हो सकता है कि केंद्रित फॉस्फोरिक एसिड समाधान चिपचिपा होता है।
विशिष्ट चालन
कमरे के तापमान (219K) पर, जब H3PO4 विलयन की सांद्रता 45 प्रतिशत - 47 प्रतिशत होती है, तो विशिष्ट चालकता अधिकतम होती है।
क्रिस्टलीकरण बिंदु:
फॉस्फोरिक एसिड मध्यम मजबूत एसिड से संबंधित है, और इसका क्रिस्टलीकरण बिंदु (ठंड बिंदु) 21 डिग्री है। जब यह इस तापमान से कम होता है, तो यह हेमीहाइड्रेट (बर्फ) क्रिस्टल का अवक्षेपण करेगा। बेशक, फॉस्फोरिक एसिड आमतौर पर 10 डिग्री या उससे भी कम तापमान पर (बर्फ) क्रिस्टल नहीं बनाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि फॉस्फोरिक एसिड में सुपरकूलिंग की विशेषताएं होती हैं, यानी जब बाजार पर वास्तविक फॉस्फोरिक एसिड 21 डिग्री से नीचे होता है, तो यह अपने गठन (बर्फ) क्रिस्टल बिंदु से विचलित हो जाएगा और तुरंत (बर्फ) क्रिस्टल नहीं बनायेगा। हालांकि, जब तक इस तरह के कम तापमान को कुछ समय के लिए बनाए रखा जाता है, तब तक फॉस्फोरिक एसिड स्थिर अवस्था में बर्फ के क्रिस्टल का उत्पादन करना आसान होता है।
फॉस्फोरिक एसिड क्रिस्टल, अन्य लिक्विड क्रिस्टल की तरह, रासायनिक परिवर्तन के बजाय भौतिक परिवर्तन से संबंधित है। क्रिस्टलीकरण के कारण इसके रासायनिक गुण नहीं बदलेंगे, अर्थात क्रिस्टलीकरण के कारण फॉस्फोरिक एसिड के गुण प्रभावित नहीं होंगे। यह अभी भी सामान्य रूप से उपयोग किया जा सकता है जब तक तापमान पिघलने या गर्म पानी को पतला और भंग करने के लिए उपयोग किया जाता है।
क्रिस्टलीकरण विशेषताएं: उच्च फॉस्फोरिक एसिड एकाग्रता, उच्च शुद्धता और उच्च क्रिस्टलीयता। अनुभव के अनुसार जब तापमान 4 डिग्री से ऊपर या नीचे होता है और सांद्रण 85 प्रतिशत से अधिक होता है, तो इसकी क्रिस्टलीयता बढ़ जाती है। यदि इसे गलती से क्रिस्टलीय फॉस्फोरिक एसिड के साथ मिलाया जाता है, तो यह बिना क्रिस्टल (बर्फ) के फॉस्फोरिक एसिड को तुरंत संक्रमित कर देगा और क्रिस्टल (बर्फ) बना देगा। इसके अलावा, फॉस्फेट क्रिस्टल (बर्फ) असामान्य रूप से तेज़ होता है, जो अधिकांश फॉस्फोरिक एसिड भंडारण कंटेनरों को क्रिस्टल (बर्फ) बनाने का कारण बनता है। फॉस्फोरिक एसिड क्रिस्टल (बर्फ) बनने के बाद, ऊपरी हिस्से में फॉस्फोरिक एसिड पतला हो जाता है, और एसिक्यूलर क्रिस्टल शुद्ध फॉस्फोरिक एसिड निचले हिस्से में जमा हो जाता है। अनुभव के अनुसार, कम तापमान (लगभग 4 डिग्री) पर 75 प्रतिशत फॉस्फोरिक एसिड (बर्फ) क्रिस्टल बनाना भी मुश्किल होता है, इसलिए कम तापमान पर 75 प्रतिशत फॉस्फोरिक एसिड का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।
पानी के जमने की तरह, फॉस्फोरिक एसिड (बर्फ) क्रिस्टल का अपना भौतिक गुण और अंतर्निहित गुण होता है, जिसे बदला नहीं जा सकता। केवल उचित संरक्षण और उपचार से (बर्फ) क्रिस्टल बनने से रोका जा सकता है। वाणिज्यिक फॉस्फोरिक एसिड एक चिपचिपा केंद्रित घोल है जिसमें 85 प्रतिशत H3PO4 होता है। केंद्रित समाधान से क्रिस्टलीकरण अर्ध हाइड्रेट 2H3PO4 · H2O (गलनांक 302.3K) का निर्माण करेगा।
कृषि: फॉस्फोरिक एसिड महत्वपूर्ण फॉस्फेट उर्वरक (कैल्शियम सुपरफॉस्फेट, पोटेशियम डाइहाइड्रोजन फॉस्फेट, आदि) के उत्पादन के लिए कच्चा माल है, और फ़ीड पोषक तत्व (कैल्शियम डाइहाइड्रोजेन फॉस्फेट) के उत्पादन के लिए कच्चा माल भी है।
उद्योग: फॉस्फोरिक एसिड एक महत्वपूर्ण रासायनिक कच्चा माल है, और इसके मुख्य कार्य इस प्रकार हैं:
1. धातु को जंग से बचाने के लिए धातु की सतह पर अघुलनशील फॉस्फेट फिल्म बनाने के लिए धातु की सतह का उपचार किया जाता है।
2. धातु की सतह की चिकनाई में सुधार के लिए इसे रासायनिक पॉलिशिंग एजेंट के रूप में नाइट्रिक एसिड के साथ मिलाया जाता है।
3. फॉस्फेट एस्टर, धोने के उत्पादों और कीटनाशकों के उत्पादन के लिए कच्चा माल।
4. फास्फोरस युक्त ज्वाला मंदक के उत्पादन के लिए कच्चा माल।
भोजन: फॉस्फोरिक एसिड खाद्य योजकों में से एक है। भोजन में खट्टा एजेंट और खमीर पोषक तत्व के रूप में, कोला में फॉस्फोरिक एसिड होता है। फॉस्फेट भी एक महत्वपूर्ण खाद्य योज्य है, जिसका उपयोग पोषक तत्व बढ़ाने वाले के रूप में किया जा सकता है।
दवा: फॉस्फोरिक एसिड का उपयोग सोडियम ग्लिसरॉस्फेट जैसी फॉस्फोरस युक्त दवाओं के उत्पादन के लिए किया जा सकता है।