Fosforna kiselina, također poznata kao ortofosforna kiselina, uobičajena je neorganska kiselina, srednje jaka kiselina, hemijske formule H3PO4, molekulske težine 97,994. Nije lako ispariti, razgraditi i gotovo da nema oksidacije. Ima zajedničko svojstvo kiseline. To je ternarna slaba kiselina, koja je slabija od hlorovodonične kiseline, sumporne kiseline, azotne kiseline, ali jača od sirćetne kiseline, borne kiseline itd. Fosforna kiselina se lako razblažuje na vazduhu. Pirofosforna kiselina se dobija zagrevanjem, a metafosforna kiselina dalje dehidracijom. Fosforna kiselina se uglavnom koristi u farmaceutskoj, prehrambenoj, industriji đubriva i drugim industrijama, uključujući kao inhibitor rđe, aditiv za hranu, stomatološku i ortopedsku kirurgiju, EDIC sredstvo za koroziju, elektrolit, fluks, disperzant, industrijsko sredstvo za koroziju, sirovine i komponente gnojiva, čišćenje u domaćinstvu proizvodi, kao i hemijski reagensi.
Ortofosfat je fosforna kiselina sastavljena od jednog tetraedra fosfornog kiseonika. U molekulu fosforne kiseline, P atom je sp3 hibrid, a tri hibridne orbitale formiraju tri sa atomom kiseonika σ Druga PO veza se sastoji od σ I dve dp veze od kiseonika do fosfora. σ Koordinaciona veza se formira koordinacijom para usamljenih elektrona na atomu fosfora na praznu orbitu atoma kiseonika. D ← p veza nastaje preklapanjem dva para usamljenih elektrona na py i pz orbitalama atoma kiseonika i dxz i dyz praznim orbitalama atoma fosfora. Budući da je 3d energetski nivo atoma fosfora mnogo veći od 2p energetskog nivoa atoma kiseonika, formirana molekularna orbitala nije baš efikasna, tako da je PO veza po broju trostruka, ali između jednostruke i dvostruke veze u smislu veze energija i dužina veze. I čisti H3PO4 i njegov kristal hidrat imaju vodonične veze, što može biti razlog zašto je koncentrirana otopina fosforne kiseline viskozna.
Specifična provodljivost
Na sobnoj temperaturi (219K), kada je koncentracija rastvora H3PO4 45 procenata - 47 procenata, specifična provodljivost je maksimalna.
Tačka kristalizacije:
Fosforna kiselina spada u srednje jake kiseline, a njena tačka kristalizacije (tačka smrzavanja) je 21 stepen. Kada je niža od ove temperature, istaložiće kristale hemihidrata (led). Naravno, fosforna kiselina obično ne formira (ledene) kristale na temperaturama iznad 10 stepeni ili čak niže. To je zato što fosforna kiselina ima karakteristike superhlađenja, odnosno kada je stvarna fosforna kiselina na tržištu ispod 21 stepen, ona će odstupiti od svoje kristalne tačke (led) i neće odmah formirati (ledene) kristale. Međutim, sve dok se tako niska temperatura održava neko vrijeme, fosforna kiselina može lako proizvesti kristale leda u statičkom stanju.
Kristal fosforne kiseline, kao i drugi tekući kristali, pripada fizičkoj promjeni, a ne kemijskoj promjeni. Njena hemijska svojstva se neće promeniti usled kristalizacije, odnosno na svojstva fosforne kiseline neće uticati kristalizacija. I dalje se može normalno koristiti sve dok se temperatura otopi ili se zagrijana voda koristi za razrjeđivanje i otapanje.
Karakteristike kristalizacije: visoka koncentracija fosforne kiseline, visoka čistoća i visoka kristalnost. Prema iskustvu, kada je temperatura iznad ili ispod 4 stepena, a koncentracija veća od 85 procenata, njegova kristalnost se povećava. Ako se slučajno pomiješa s kristalnom fosfornom kiselinom, to će uzrokovati da se fosforna kiselina bez kristala (led) odmah inficira i formira kristal (led). Štaviše, kristal fosfata (led) je neobično brz, što će uzrokovati da većina kontejnera za skladištenje fosforne kiseline formira kristal (led). Nakon što se formiraju kristali fosforne kiseline (led), fosforna kiselina u gornjem dijelu postaje razrijeđena, a kristalno čista fosforna kiselina se taloži u donjem dijelu. Prema iskustvu, 75-postotna fosforna kiselina takođe teško formira (ledene) kristale na niskoj temperaturi (oko 4 stepena), pa se preporučuje upotreba 75-postotne fosforne kiseline na niskoj temperaturi.
Poput smrzavanja vode, kristal fosforne kiseline (led) je vlastito fizičko svojstvo i inherentni atribut, koji se ne može promijeniti. Samo pravilno očuvanje i tretman može spriječiti stvaranje (led) kristala. Komercijalna fosforna kiselina je viskozna koncentrirana otopina koja sadrži 85 posto H3PO4. Kristalizacija iz koncentrovanog rastvora će formirati poluhidrat 2H3PO4 · H2O (tačka topljenja 302,3K).
Poljoprivreda: fosforna kiselina je sirovina za proizvodnju važnog fosfatnog đubriva (kalcijum superfosfat, kalijum dihidrogen fosfat, itd.), a takođe i sirovina za proizvodnju hraniva za životinje (kalcijum dihidrogen fosfat).
Industrija: Fosforna kiselina je važna hemijska sirovina, a njene glavne funkcije su sljedeće:
1. Metalna površina se obrađuje kako bi se stvorio nerastvorljivi fosfatni film na metalnoj površini kako bi se metal zaštitio od korozije.
2. Meša se sa azotnom kiselinom kao hemijskim sredstvom za poliranje kako bi se poboljšala glatkoća metalne površine.
3. Fosfatni ester, sirovina za proizvodnju sredstava za pranje i pesticida.
4. Sirovine za proizvodnju usporivača plamena koji sadrže fosfor.
Hrana: Fosforna kiselina je jedan od aditiva u hrani. Kao kiselo sredstvo i nutrijent kvasca u hrani, kola sadrži fosfornu kiselinu. Fosfat je također važan dodatak hrani, koji se može koristiti kao pojačivač nutrijenata.
Lijek: Fosforna kiselina se može koristiti za proizvodnju lijekova koji sadrže fosfor, kao što je natrijum glicerofosfat.