磷酸

磷酸（英語：phosphoric acid）抑是講號做正磷酸（orthophosphoric acid）， 化學式H 三 PO 四，是一種捷看著的無機酸，歹紡，較毋好分解，差不多無氧化性。有酸的通性，是三箍弱酸，酸性比鹽酸、硫酸、硝酸弱，但比醋酸、硼酸等強。由五氧化二磷溶佇熱水中就會得著。正磷酸工業用硫酸處理磷灰石也著。用硝酸使磷氧化，會用得著較純的磷酸；一般是百分之八十三－百分之九十八的沓沓仔溶液，若閣濃縮，會當得著無色晶體。磷酸佇空氣中容易潮解；加熱伊會漸漸失水得著焦磷酸，進一步失水得著偏磷酸。磷酸容易家己結合成幾種化合物佮磷酸（pyrophosphoric acid）抑是三聚磷酸（triphosphoric acid）等。

除了用來做化學試劑以外，磷酸嘛會主要是用佇製藥、鐵鉎轉化劑、食品添加物、溶劑、電解液、肥料、冶金啦、飼料等，嘛有佇醫學美容佮牙科的用途。

磷酸是三元酸，會當解離出三个氫離子，所以會當形成三種無仝的酸根，分別是：磷酸二氫根 H 二 PO 四 −、磷酸氫根 HPO 二 − 四以及磷酸根 PO 三 − 四。

結構

以磷為中心、四个氧環踅其周圍，其中包括一个雙鍵氧佮三个抹基。三个會當解離的氫原子分別佮三个氧原子結合。

化學性質

純磷酸的無水化合物佇室溫下為白色晶體，熔點四十二孵三五 °C，溶去了為𣻸𣻸體。

正磷酸具有極大的極性，因此磷酸極易溶於水。

正磷酸的中心磷（P）的氧化數為 + 五，佇咧周圍氧原子（O）的氧化數為-二，氫離子為 + 一。

磷酸是無毒性的無機物，是一種三元弱酸。三元酸的意思是好佇水中解離出三粒 H + 酸性的物質，磷酸的解離過程是這馬搤：_ K _ a 一、_ K _ a 二和 _ K _ a 三為化學式佇二十五 °C 下跤的解離常數

H 三 PO 四（s）   + H 二 O（l）⇌H 三 O +（aq）+ H 二 PO 四 −（aq）      _ K _ a 一=七孵一一 × 十 − 三

H 二 PO 四 −（aq）+ H 二 O（l）⇌H 三 O +（aq）+ HPO 四十二 −（aq）      _ K _ a 二=六桱三二 × 十 − 八

HPO 四十二 −（aq）+ H 二 O（l）⇌ H 三 O +（aq）+  PO 四十三 −（aq）       _ K _ a 三=四四九 × 十 − 十三因為磷酸的多元酸性質，使伊的 pH 值幅度較大，造成伊的緩衝現象。閣因為無毒性閣好提著，實驗室佮工業定定提無毒磷酸鹽佮弱酸（如 lê-bóng 酸）混合物作為緩衝溶液，

磷酸時廣泛存在佇生物體中，特別是磷酸化扣類，如 DNA、RNA 以及 ATP。

若共正磷酸加熱，數字磷酸分子的單體會脫水聚合起來，如：

兩个磷酸相連紲脫去一个水，形成著磷酸（pyrophosphoric acid，H 四 P 二 O 七）

若是數一个磷酸環狀相接起來，並且脫去一分子水，會形成偏磷酸（metaphosphoric acid）， 通式為：（HPO 三）n。中文號名做 n 偏磷酸（n≥ 三）。 偏磷酸是一種具脫水性的物質，所以定定予人用焦燥劑。欲進一步共偏磷酸脫水誠困難，需要使用真強的脫水劑配合加熱（單純加熱無效）， 才會用得共偏磷酸脫水形成磷酸痕（五氧化二磷，phosphorus pentoxide，化學式：P 二 O 五，分子式：P 四 O 十）， 磷酸磷具有極強的脫水性，有可用伊的酸性物質的焦燥劑。

若佇咧超強酸（superacids，比 H 二 SO 四閣強的酸）中作用，磷酸會形成理論上具腐蝕性的酸性物質，四配基合增離子（tetrahydroxylphosphonium ion）。 以氟瀨酸（fluoroantimonic acid，HSbF 六）作超強酸做例：

H 三 PO 四 + HSbF 六 → [P（OH）四 +] [SbF 六] −

水溶液

磷酸濃度的計算方法（[A] 為不要耳濃度）[A]=[H 三 PO 四] + [H 二 PO 四 −] + [HPO 四十二 −] + [PO 四十三 −]

下是磷酸佇無仝濃度之下的 pH、佮磷酸的各共車鹼濃度。

鑑別

會使使用硝酸銀佮卵白質嘿正、偏偏、著磷酸進行鑑別。硝酸銀會用和正磷酸生成黃色的磷酸銀沉底，閣有磷酸、偏磷酸生做白色沉底，毋過偏磷酸會用得予卵白沉底。

製備

磷酸有三種的製備方法，加熱法（thermal process）、 溼澹的製造法（wet process）佮焦窯法（dry kiln process）

加熱法

燃燒磷單質產生五氧化二磷並且溶佇水產生磷酸。此方法伊會當生產較純的磷酸，因為咧煉製磷的過程中已經去除真濟雜質，毋過猶是需要去除藏佇內底的新。 純磷的現代製法大部份是將磷酸鈣佮砂（主要成分做二氧化矽）佮 gá-lah 做伙下佇咧電爐內底下熱。化學式如下：

• Ca 三 ( PO 四）二 + 三 SiO 二 → 三 CaSiO 三 + P 二 O 五
• P 二 O 五 + 五 C→ 二 P + 五 CO

溼澹的製造法

澹澹製造法是佇磷酸鈣中加入硫酸，磷酸鈣的來源通常是磷灰石。

反應：（X 為鹵素）

Ca 五（PO 四）三 X + 五 H 二 SO 四 + 十 H 二 O → 三 H 三 PO 四 + 五 CaSO 四·二 H 二 O + HX

硫酸鈣溶解度較細，因此會使予過濾掉。

來看這方法上早製造出來的磷酸濃度差不多有一百分之二十三至百分之三十三的 P 二 O 五，閣進行蒸餾抑是透薄調整做想欲愛的濃度。商品級的磷酸大約是百分之五十四，而超磷酸的濃度大約是百分之七十 .

澹澹製造法的產品閣愛經過純化移除掉內含氟化物佮新化物。

用途

性質

濃磷酸約七十五–百分之八十五左右，為澄清、沒有顏色、無味、非揮發性的膏膏體。磷酸雖然無毒性，但是百分之八十五的濃磷酸有腐蝕性。

佇遮懸的濃度之下，濃磷酸中的磷酸分子會聚合起來形成聚磷酸。

佮鹵化物的反應

磷酸和鹵化物會產生氫鹵化物氣體，佇實驗室會當按呢法製備鹵化氫。

鐵鉎轉化劑

磷酸可作為鐵鉎轉化劑的成分，磷酸會共紅棕色的 Fe 二 O 三轉做烏色的 FePO 四，讓它剝掉了後會露出新的金屬面，嘛可暫無進行擘掉，予伊做金屬面的保護重，防止其進一步的氧化。

鐵鉎轉化劑有時仔被配置做液體供金屬浸泡。有時去予配置做凝膠狀，號做「海軍果子醬（naval jelly）」，會當抹佇咧垂直抑是崎的趨面上。

食品添加劑

食品級的磷酸會用來酸化飲品抑是食物，如可樂等。

藥用

磷酸嘛予人應用佇牙科佮美容頂懸。牙科方面，磷酸通用佇清潔喙齒面佮喙齒媠白。

磷酸嘛加添佇防眩藥。

其他應用

除了以上的應用外，磷酸閣有下列用途：

• 有和磷-三十一的磷酸可作為核磁共振的外標
• 高性能液相色譜法
• 溫氏法（Wentworth Process）： 做活性碳的氧化劑。
• 磷酸燃料電池中的電解液。
• 做虛擬佮水加成的催化劑以製造醇類。
• 做銅電鍍拋光的電解液。
• 做助銲劑
• 佇彼个半導體製程當中，磷酸會當做為蝕刻的溶劑，比如講：磷酸佮過氧化氫的混合物會當將 InGaAs 轉做是 InP，達到蝕刻的目的。
• 蝕刻氮化矽，磷酸會將這个 Si 三 N 四轉化為 SiO 二。
• 做為著緩衝溶液。
• 成做皮革處理佮洗盪劑的分散媒。
• 做保養品內底 pH 值的調節劑。
• 建築業上用磷酸以移除礦物沉積物、水泥圖片佮水跡。
• 家庭清潔劑。
• 水耕法內底用作 pH 值的調節劑，嘛會當做植物磷養分的直接來源。
• 水族箱內底，使用磷酸作為消除綠斑藻的工具，以及有利純水草生長

生物學影響

飲料添加物

磷酸用佇食品添加劑，素來有骨質疏鬆症的疑慮。往過的調查是透過問卷選添飲用可樂佮其他碳酸飲料的頻率，發現飲用碳酸飲料的受試者較會有骨質疏鬆症的問題。研究指出，飲用碳酸飲料者無比其他的人攝取閣較濟的磷，毋過身體的鈣比煞顯示的降低。《美國臨床營養學雜誌》（_ American Journal of Clinical Nutrition _）中的有項研究在一九九六年至二空空一年使用雙倍能量的 X 光去探測一千六百七十二位女性佮一千一百四十八位男性的骨密度，發現磷酸確實會降低骨密度，研究提供比往過使用問卷調查閣較有利的證據。

另外一項臨床研究指出，磷的攝取會降低骨密度。但是這實驗以磷的總攝取量為主，並無明確證明使骨密度降低的主因是磷酸。

猶毋過佇 Heaney 佮 Rafferty 使用鈣平衡的方法對二十至四十歲的女人一日習慣飲用三杯以上（六百八十 mL）碳酸飲料進行的臨床研究，煞發現有磷酸的碳酸飲料佮鈣流失無關。研究比較著水、牛奶猶閣有各種非酒精飲料（兩種含咖啡因，兩種無含咖啡因，兩種含磷酸，兩種含 lê-bóng 酸）。 𪜶有發現講，佮水比起來，干焦牛奶和另外兩項有咖啡的飲品會閣增加尿水中的鈣含量，添加有磷酸的咖啡因飲料佮有咖啡因為飲料鈣量流失速度差不多，並無擴大咖啡因造成流失鈣質的影響。因為研究顯示咖啡伊所造成的鈣質流失會沓沓仔補轉來，抑若磷酸佇實驗中閣無對鈣質流失造成影響。Heaney 佮 Rafferty 認為頭前實驗受試者骨質疏鬆的原因是受試者飲用碳酸飲料，造成牛奶的攝取量的漸漸，造成鈣攝取量不足。

參見

• 磷酸鹽
• 磷酸銨
• 磷脂

外部連結

• International chemical safety card 一千空八
• National pollutant inventory–Phosphoric acid fact sheet
• NIOSH Pocket guide to chemical hazards
• Excel spreadsheet containing phosphoric acid titration curve , distribution diagram and buffer pH calculation