Фосфаты в пищевой промышленности
Наконец, на фосфаты обратили внимание специалисты, занятые разработками в пищевой промышленности. И здесь данный макроэлемент получил широчайшее распространение, а все благодаря своим уникальным свойствам
На сегодняшний день фосфаты используют в изготовлении практически любых продуктов. Судите сами:
- в производстве хлеба – используются в качестве загустителей и стабилизаторов;
- в производстве сахара – используются для осветления;
- в масле и маргарине – увеличивают срок хранения продуктов;
- в плавленых сырках – обеспечивают мягкую консистенцию;
- в заморозке овощей – сохраняют яркую окраску овоща после размораживания;
- в консервировании овощей и фруктов – сохраняют плотность и внешний вид продукта;
- в газированных и слабоалкогольных напитках – используются как подкислители;
- в сгущенном молоке – препятствуют кристаллизации;
- в колбасах и сосисках – обеспечивают однородность структуры, препятствуют потере влаги и высыханию;
- в мясных и рыбных продуктах – удерживают необходимую влагу, консистенцию и объем (мясо с фосфатами, после размораживания дает на 200 г больше веса с каждого килограмма, за счет удержания влаги).
Разложение — фосфатное сырье
|
Схема получения гранулированного двойного суперфосфата поточным методом. |
Основные стадии процесса ( разложение фосфатного сырья в реакторах, сушка пульпы в распылительной сушилке, гранулирование порошкообразного двойного суперфосфата из распылительной сушилки, сушка гранул, нейтрализация), характерные для поточного метода, подробно описываются ниже.
В первом реакторе ведется разложение фосфатного сырья серной и оборотной фосфорной кислотами при 65 — 70 С для дигидратного и 85 — 90 С для полу-гидратного способов. Поддерживается относительно небольшой избыток SO3 в жидкой фазе пульпы. Сюда же из вакуум-испарителя поступает поток циркулирующей пульпы.
|
Батарея из четырех многоме-шальных секционных экстракторов. |
С целью увеличения степени разложения фосфатного сырья дополнительно к экстракторам батарейной системы устанавливают специальные смесители ( см. рис. 70, д), где предварительно обрабатывают фосфат оборотной фосфорной кислотой.
Производство нитрофоски основано на разложении фосфатного сырья не серной кислотой, как это делается при получении суперфосфата, а азотной с последующей аммонизацией образующихся вытяжек. Вырабатывается в виде гранул серого цвета, 2 — 4 мм в диаметре. ГОСТ предусмотрен выпуск трех марок нитрофоски, которые отличаются друг от друга как по общему содержанию питательных веществ, так и по их соотношению.
Нитрофоска — получается в результате разложения фосфатного сырья с азотной кислотой и последующей аммонизацией образующихся вытяжек, а не серной, как это делается при получении суперфосфата. Вырабатывается она в виде гранул серого цвета, размером 2 — 4 мм в диаметре. В соответствии с ГОСТ нитрофоска должна вырабатываться трех марок. Эти марки отличаются друг от друга как по общему содержанию питательных веществ, так и по их соотношению.
Одновременно заводы отмечают снижение коэффициента разложения фосфатного сырья и качества суперфосфата при применении ковдорского апатита.
Простой суперфосфат получают в результате разложения природного фосфатного сырья серной кислотой. Твердая масса ( камерный суперфосфат) выгружается из камеры и подается на склад для последующей обработки. Дообработка суперфосфата заключается в длительном ( до трех недель) — хранении его в больших кучах при периодическом охлаждении путем рыхления и перемещения куч с одного места на другое с помощью грейферных кранов и экскаваторов. На складе заканчивается процесс разложения фосфатного сырья.
В растворе, получающемся при разложении фосфатного сырья фосфорной кислотой, могут содержаться, кроме монокальцийфос-фата, также фосфаты натрия, калия, алюминия, железа и магния в количестве, зависящем от содержания минеральных примесей в исходных фосфатах и от условий их растворения.
Ортофосфорная кислота, полученная при разложении фосфатного сырья с помощью серной кислоты.
Технологический процесс азотнокислотной переработки фосфатов включает разложение фосфатного сырья азотной кислотой; выделение кальция из получаемого после разложения фосфата азотнофосфорнокислого раствора; нейтрализацию раствора аммиаком; переработку нейтрализованного раствора в гранулированное удобрение.
Основными стадиями этого процесса являются: разложение фосфатного сырья азотной кислотой и кристаллизация тетрагидрата нитрата кальция, отделение осадка Ca ( NO3) 2 — 4H2O от азотнокислотной вытяжки и его промывка, аммонизация и упарка азотнофосфорнокислотного раствора, введение калийного компонента и гранулирование NPK-композиции.
Сульфат кальция, образующийся в процессе разложения фосфатного сырья серной кислотой, может быть либо оставлен в готовом продукте, либо выведен из реакционной массы фильтрованием.
Кислота ортофосфорная экстракционная неупаренная — продукт разложения фосфатного сырья ( апатитового концентрата или фосфоритов) серной кислотой. Применяется в производстве концентрированных удобрений, а также технических и кормовых фосфатов. Для производства кормовых фосфатов используется фосфорная кислота, получаемая разложением апатитового концентрата только улучшенной контактной серной кислотой, что обеспечивает ннзкое содержание мышьяка в фосфорной кислоте.
Фосфаты в сельскохозяйственной промышленности
О пользе, которую можно извлечь из фосфатов впервые задумались ученые, занятые разработками в сфере народного хозяйства. Учитывая, что фосфор, наряду с калием и азотом, играет фундаментальную роль в развитии живых организмов, не было сомнений в том, что он способен обеспечить жизнедеятельность не только человеческого организма, но и растений. Это подтвердилось на практике. Оказалось, что под действием удобрений, которые начали производить на основе фосфатов, растения гораздо лучше плодоносят и у них формируются здоровые семена.
Сегодня без применения фосфатов просто невозможно представить себе выращивание сельскохозяйственных культур. Нехватка солей фосфора отражается на состоянии растений и их урожайности. Да и в общем смысле недостаток фосфатов приводит к вымиранию полей, лесов и сельских угодий. Без этого макроэлемента земля становится бесполезным дерном!
Степень — разложение — фосфат
Однако чрезмерное повышение концентрации серной кислоты вследствие понижения ее активности вновь вызывает уменьшение скорости и степени разложения фосфата. Таким образом, существует область оптимальных концентраций кислот, зависящая от температуры. Оптимальная концентрация, температура и норма серной кислоты устанавливаются для каждого сорта фосфатного сырья опытным путем.
Поточный ( бескамерный) же / node использованием неупаренной кислоты концентрацией 30 % Р2Об при степени разложения фосфата до 0 55 дол. В отличие от предыдущих методов, здесь разложение сырья осуществляют в две ступени. Первую стадию процесса проводят в реакторах до степени разложения 0 5 дол. Наиболее распространены схемы с использованием аппаратов БГС, конструкция которых непрерывно совершенствуется. На рис. 19.10 представлена технологическая схема производства двойного суперфосфата поточным методом с аппаратом БГС производительностью 180 тыс. тонн в год.
Кроме того, в шламе определяют содержание общей и вод-норастворимой P2Os и по этим величинам рассчитывают степень разложения фосфата и эффективность отмывки.
Нейтрализация свободной кислотности в двойном суперфосфате в процессе гранулирования осуществляется только в том случае, если степень разложения фосфата в гранулируемом продукте достигла оптимальной величины и нет необходимости сушить кислый, суперфосфат с целью доразложения фосфата.
|
Диаграмма для определения теоретической степени разложения апатита фосфорной кислотой применительно к условиям камерного способа производства двойного суперфосфата. |
Следовательно, на основании данных о растворимости в системе СаО — Р2О5 — Н2О можно теоретически рассчитать максимально-достижимую степень разложения фосфатов кислотами в заданных условиях.
|
Схема непрерывного производства двойного суперфосфата бескамерным способом. |
Фосфат разлагается в реакторах на 70 — 80 %; в сушилке этот процесс продолжается, вследствие чего степень разложения фосфата по выходе из сушильного барабана несколько увеличивается. В случае перегрева суперфосфата до 105 С и выше наблюдается некоторая ретроградация водорастворимой и усвояемой PaOs. После складского дозревания продукта нейтрализуют часть свободной Н3РО4 в нем путем смешения гранул с тонкоизмельченным известняком.
Для контроля качества пульпы, выходящей из смесителя, определяют в ней соотношение H2SO4 и НзРО4, зависящее от степени разложения фосфата на первом этапе. Чем полнее разложение, тем меньше свободной H2SO4 и больше Н3РО4 содержится в пульпе. Если же отношение больше 1, пульпа может не затвердеть в камере.
|
Щелевой расходомер.| Ленточный весовой дозатор. |
Для контроля качества пульпы, выходящей из смесителя, определяют в ней соотйошение H2SO4 и НзРСЧ, зависящее от степени разложения фосфата на первом этапе. Чем полнее разложение, тем меньше свободной H2SO4 и больше НзРСи содержится в пульпе.
С одной стороны, повышение нормы и активности ионов водорода фосфорной кислоты в присутствии H2SiF6 и HF способствует возрастанию степени разложения фосфата. Под воздействием CaSiFe монокальцийфосфат разлагается содержащейся в системе водой, выделяя в донную фазу дикальций-фосфат.
Положение максимумов зависит от вида сырья, соотношения Т: : Ж, температуры, времени процесса и др. Скорость и степень разложения фосфата кислотой низкой концентрации ( левый максимум) высоки, но с кислотой низкой концентрации вводится большое количество воды и вместо твердого суперфосфата получается несхватывающаяся пульпа. Второй максимум соответствует примерно 63 % — ной серной кислоте.
Необходимо ответить, что в технических отчетах ряда заводов ( Винницкий, Сумское ПО Хишгчж, Сумгаитский, Кокандский) отсутствуют данные по степени разложения фосфата в продукте при гранулировании и аммонаэации ( соответственные гоафк не зап. В техотчетах Сумского ПО Хишром приводятся очень ограниченные сведения по разделу ВазнеЗшие нока-атеяи технологического реаима, не приводятся показатели по эль эсъему и ретурностж. Все указанные недочеты в оформлении технических отчетов затрудняют возможность анализа производственной деяталшости предприятий.
При малой степени завершения реакции, когда скорость ее еще достаточно велика, например в пульпе, получаемой при смешении реагентов, а также в начале процесса созревания массы, во время отбора и подготовки пробы для анализа реакция будет продолжаться в заметной степени, что приведет к искажению фактических данных. Поэтому определение степени разложения фосфата на первой стадии процесса рекомендуется производить по значениям отношения серной и фосфорной кислот, полученным объемным методом.
Скорость — разложение — фосфат
Однако скорость разложения фосфата не является единственным фактором, определяющим длительность процесса. Она определяется условиями образования крупнокристаллического сульфата кальция, обладающего хорошими фильтрующими свойствами, из которого можно отмыть фосфорную кислоту небольшим количеством воды.
|
Области существования кристаллогидратов сульфата кальция в условиях производства экстракционной фосфорной кисло-ты сернокислотным способом. |
Однако скорость разложения фосфата не является единственным фактором, определяющим длительность процесса, она зависит также от условий образования крупнокристаллического сульфата кальция.
На скорость разложения фосфата влияют норма фосфорной кислоты и ее качество. Наиболее активны термическая и экстракционная фосфорная кислота, полученная из апатитового концентрата, которые не загрязнены полуторными оксидами и.
Подробно о скорости разложения фосфатов фосфорной кислотой см. гл.
В этих условиях скорость разложения фосфата мала, кристаллизация сульфата кальция протекает медленно и, вследствие большой вязкости кислоты, отделение ее от осадка весьма затруднительно.
В этих условиях скорость разложения фосфата мала, кристаллизация сульфата кальция протекает медленно и, вследствие-большой вязкости кислоты, отделение ее от осадка весьма затруднительно.
Существенное влияние на скорость разложения фосфатов будут оказывать также консистенция и концентрация реагирующих масс. При очень густой консистенции и высокой концентрации их уменьшается скорость диффузии — одной из стадий гетерогенного процесса.
Большое влияние па скорость разложения фосфата в начальный период оказывает интенсивность и продолжительность перемешивания реагентов п смесителе. Интенсивное перемешивание обеспечивает однородность пульпы, снижает степень пересыщения раствора в пограничном слое, что способствует об разованию более крупных кристаллов сульфата кальция и, следовательно, более проницаемых пленок на зернах фосфата. Этог в свою очередь, ускоряет разложение. Чтобы избежать затвердевания реакционной пульпы в смесителях, продолжительность перемешивания должна быть не более 5 — 7 мин.
|
Стоимость измельчения фосфата А и стоимость его разложения Б в зависимости от диаметра частиц дробленого фосфата d.| Себестоимость фосфорной кислоты 5 в зависимости от степени измельчения фосфора ( от диаметра частиц дробленого фосфата d.| Зависимость степени разложения фосфата от концентрации исходной серной кислоты. |
При повышении температуры скорость разложения фосфата увеличивается. Из этого, казалось бы, должно следовать, что процесс можно вести при более высокой температуре.
|
Состав фосфатов ( в %. |
Таким образом, скорость разложения фосфатов серной или фосфорной кислотами зависит в основном от структуры корки кристаллизующихся продуктов реакции и условий ее формирования. Изучение процесса кристаллизации продуктов реакции при взаимодействии фосфатов с серной или фосфорной кислотами является, следовательно, необходимым условием для выяснения механизма и кинетики этого процесса.
Непосредственных данных о скорости разложения фосфатов смесями фосфорной кислоты, содержащими небольшие количества ( 0 1 — 0 3 %) серной кислоты, почти не имеется.
Существенное влияние на скорость разложения фосфатов оказывают консистенция пульпы и концентрации реагирующих компонентов. Чтобы избежать изменения установившихся концентраций, осуществляют хорошее перемешивание фосфата и кислоты. Перемешивание обычно производят механическим способом. Применение для этого сжатого воздуха связано с усилением вспенивания раствора.
Фосфаты
Общая характеристика фосфатов
Фосфаты — соли кислородных кислот фосфора в степени окисления +5. Существуют ортофосфаты — соли ортофосфорной кислоты H3PO4 и фосфаты конденсированные — соли полифосфорных кислот. Различают средние, кислые и основные фосфаты, разнокатионные (двойные и тройные соли) и разноанионные (смешанные соли), оксифосфаты, а также различают неорганические производные (например, тиофосфаты).
Кислые фосфаты образуются в результате частичной нейтрализации H3PO4 или полифосфорных кислот основаниями. При полной нейтрализации гидроксидами одного или нескольких металлов получают средние фосфаты. Смешанные соли образуются при нейтрализации смеси кислот, например, ди- и трифосфорных, одним гидроксидом (ординарные разноанионные фосфаты) или несколькими гидроксидами (разнокатионно-разноанионные фосфаты). Нейтрализующим агентом служит и NH3. Конденсированные фосфаты неорганические получают также термической обработкой кислых фосфатов, смесей фосфатов. При этом состав исходного продукта (в пересчете на оксиды) должен отвечать составу синтезируемого соединения. Характеристика некоторых фосфатов представлена в таблице 2.
Таблица 2.
Общая характеристика некоторых фосфатов
|
Соединение |
Сингония |
Плотность г/см3 |
Окраска |
|
Средние соли |
|||
|
Na3PO4 12H2O |
Тригональная |
1,62 |
Белая |
|
Zn3(PO4)2·4H2O (гопеит) |
Ромбическая |
3,104 |
Белая |
|
Ca3(PO4)2 |
Гексагональная или моноклинная |
2,81 |
Белая |
|
Mn3(PO4)2 |
Гексагональная |
2,97 |
Белая |
|
BiPO4 |
Моноклинная |
6,323 |
Белая |
|
Li3PO4*12H2O. |
Тригональная |
2,537 |
Белая |
|
Кислые соли |
|||
|
Na2HPO4·2H2O |
Ромбическая |
2,066 |
Белая |
|
MnHPO4·3H2O |
Моноклинная |
3,48 |
Белая |
|
MgHPO4*3H2O |
Моноклинная |
2,1 |
Белая |
|
Разнокатионные фосфаты |
|||
|
Mn2Zn(PO4)2 ·4H2O |
Орторомбическая |
5,134 |
Белая |
|
KZn2H(PO4)2 ·2,5H2O |
— |
3,37 |
Белая |
|
Разноанионные фосфаты |
|||
|
K2Ni4(PO4)2(P2O7) |
Моноклинная |
3,65 |
Белая |
|
Оксифосфаты |
|||
|
Ba10O(PO4)6 |
Орторомбическая |
3,89 |
Белая |
|
Fe9O8(PO4) |
Орторомбическая |
5,12 |
Белая |
Строение фосфатов
Из солей кислот фосфора различают ортофосфаты и полимерные (или конденсированные) фосфаты. Последние делят на полифосфаты, имеющие линейное строение фосфат-анионов (рис.4), метафосфаты с кольцеобразным (циклическим) фосфат-анионом (рис. 5) и ультрафосфаты с сетчатой, разветвленной структурой фосфат- аниона.
Ортофосфаты, как известно, делятся на одно-, двух- и трёхзамещённые.
Однозамещённые ортофосфаты, содержащие анион H2PO4, растворимы в воде, из двух- и трёхзамещённых ортофосфатов, содержащих соответственно анионы HPO42- и PO43-, растворимы только соли щелочных металлов и аммония. Каждый из трёх остатков ортофосфатов имеет тетраэдрическую структуру. А атом фосфора, который неизменно находится в степени окисления +5, во всех трёх случаях характеризуется sp3-гибридизацией атомных орбиталей, что и обуславливает тетраэдрическую структуру.
Рисунок 5.Схематическое изображение строения метафосфата
Фосфаты в химической промышленности
Химическая промышленность тоже не обошла своим вниманием фосфаты. Эти вещества стали одними из ключевых компонентов стиральных порошков, жидких мыл и шампуней, а все благодаря своей способности смягчать воду и продлевать тем самым жизнь бытовых приборов
Более того, фосфаты нашли свое применение в составе зубных паст, так как этот компонент в разы увеличивал качество очистки зубов и их отбеливание.
Правда, с использованием фосфатов в производстве стиральных порошков и прочей бытовой химии, между учеными начались разногласия относительно влияния этих веществ на организм человека. В 60-х годах прошлого века учеными СССР и их западными коллегами были проведены масштабные исследования, причем результаты исследований в точности совпали. В результате на Западе либо ограничили применение фосфатов в продуктах бытовой химии, либо вообще запретили использовать эти вещества (как например, в порошках). А в СССР эти тревожные факты скрыли как от общества, так и от специалистов.
Примечательно, что, по словам западных исследователей, причина вредного влияния чистящих средств на здоровье человека кроется именно в наличии фосфатов, которые вызывают дерматологические заболевания, изменяют процентное содержание гемоглобина в крови, снижают плотность костной ткани, да к тому же нарушают функцию печени, почек (в том числе, образуются камни в почках и желчном пузыре), работу желудочно-кишечного тракта и скелетных мышц!
Как бороться с избытком фосфатов в организме
Традиции питания людей, проживающих на постсоветском пространстве, таковы, что мы едим больше мяса, чем молочной продукции, а значит, фосфора в наш организм поступает больше, а вот кальция всегда не хватает. Но производители не решают, а лишь усугубляют проблему. К примеру, в 100 г куска говядины содержится примерно 200 мг фосфора, однако на деле, 100 г порция мяса, обработанного фосфатами, содержит сразу 100 мг фосфатов! И это лишь увеличивает баланс фосфора и кальция. А что будет, если запить такой мясной бифштекс бутылочкой «Кока-Кола», дающей организму 40–50% суточной нормы фосфора в день?
А ведь если разобраться, ГОСТа, который бы регламентировал количество фосфатов в продуктах питания, на сегодняшний день не существует. Это значит, что производители и дальше будут «пичкать» этими веществами продукты питания, руководствуясь исключительно увеличением прибыли!
Основной способ снизить количество солей фосфорной кислоты, поступающих в организм – отказаться или хотя бы снизить потребление продуктов, богатых этими веществами. В этом плане всегда смотрите состав продукта, и если окажется, что в нем фосфора более 0,25 мг, не сомневайтесь, фосфаты в него добавили извне.
Снизить количество избытка соединений фосфора помогут продукты, богатые магнием. Этим элементом богаты: черный шоколад, отруби, какао, гречневая крупа, овсянка, сухофрукты (чернослив, финики и изюм), соя и фасоль, и т.д.
Смогут помочь и продукты, богатые гемовым железом. К таким продуктам относится нежирное красное мясо – телятина, язык, телячья печень. Только употреблять их нельзя с ржаным хлебом, так как в нем содержатся вещества, препятствующие усвоению железа.
Для нейтрализации негативного влияния на баланс кальция в организме полезно употреблять больше молочных и кисломолочных продуктов.
Вред от переедания белковой пищей можно снизить употреблением достаточного количества овощей и соблюдением питьевого режима (не менее 2-х литров чистой воды в день).
К слову есть и еще одна зацепка. Все фосфаты имеют специальные коды, по которым можно вычислить, какое именно обозначение имеет тот или иной фосфат. С такими знаниями вам будет гораздо проще распознавать присутствие солей фосфорной кислоты в продуктах питания.
1. Добавка E339 (фосфат натрия) – используется в качестве стабилизатора, регулятора кислотности, антиоксиданта и разрыхлителя. Ее можно обнаружить в хлебе и всевозможных сладостях, мясе, сырах, сухом молоке и продуктах быстрого приготовления.
2. Добавка E340 (фосфат калия) – применяется в качестве влагоудерживающего агента, эмульгатора, регулятора кислотности и фиксатора окраски. Благодаря своим свойствам добавка нашла широкое применение в изготовлении сосисок, колбас и ветчины, а также в обработке куриных окорочков. Кроме того, ее применяют для изготовления чипсов, растворимого кофе и кондитерских изделий, а также для изготовления зубных паст.
3. Добавка E341 (ортофосфат кальция) – применяется в качестве разрыхлителя, стабилизатора, фиксатора краски и регулятора кислотности. Обнаружить добавку можно в спортивных напитках и энергетиках, овощных и фруктовых консервах, плавленом сыре, сухом молоке и сливках.
4. Добавка E342 (фосфат аммония) – является регулятором кислотности, благодаря чему используется в производстве дрожжей.
5. Добавка E343 (фосфат магния) – считается отличным загустителем, стабилизатором консистенции и связующим агентом. Чаще всего добавку применяют для производства сливок и сухого молока.
6. Добавка E450 (пирофосфаты) – зарекомендовала себя в качестве средства, увеличивающего мышечную массу. Благодаря такой особенности добавка широко применяется в изготовлении мясных продуктов и плавленых сыров.
7. Добавка E451 (трифосфаты) – чаще всего используется в качестве эмульгатора жира, благодаря чему ее можно встретить в составе макарон и сухих круп, пастеризованного молока, выпечки и тортов, а также в рыбном фарше и при обработке свежей рыбы.
8. Добавка E452 (полифосфаты кальция, калия и натрия) – вещества, используемые в качестве стабилизаторов и замедлителей химических реакций. Участвуют в производстве чипсов, пакетированного кофе, сосисок, колбас, окорочков и ветчины.
Как можно заметить, список продуктов, которые изобилуют солями фосфорной кислоты, просто огромен. Если регулярно употреблять эти продукты, вы неминуемо столкнетесь с нервными расстройствами и ослаблением костной ткани. Чтобы избежать этого, постарайтесь исключить вредные продукты из своего рациона, а в дополнение к этому, пейте больше молока и кисломолочных продуктов. Крепкого вам здоровья!
Процесс — разложение — природный фосфат
|
Схема производства нитрофоски с применением серной кислоты. |
Процесс разложения природных фосфатов в четырех последовательно установленных реакторах проводится при 45 — 50 С и непрерывном перемешивании. Температурный режим в реакторах регулируется путем подачи воды в рубашки аппаратов или подогрева поступающей в них азотной кислоты.
|
Влияние концентрации. |
Обычно процесс разложения природных фосфатов проводится при температуре 45 — 50е, которая является оптимальной для данного процесса. При понижении температуры ( ниже 45) процесс разложения фосфатов замедляется; в случае повышения температуры ( выше 50) увеличивается коррозия аппаратуры.
Для рассмотрения процессов разложения природных фосфатов различными количествами азотной кислоты различной концентрации предложено использовать вертикальную водную проекцию диаграммы системы СаО — PaOs — N2O5 — Н2О в плоскости, перпендикулярной квадрату Н6 ( МО3) б — Н6 ( РО4) 2 — Са3 ( РО4) 2 — Са3 ( МО3) б и проходящей через луч растворения фосфата в азогной кислоте.
На рис. 63 показана схема процесса разложения природных фосфатов азотной кислотой.
На рис. 100 показана схема процесса разложения природных фосфатов азотной кислотой.
На основании результатов исследований было установлено, что процесс разложения природных фосфатов азотной кислотой можно проводить при различных условиях, в зависимости от которых будут получаться: монокальцийфосфат и нитрат кальция, либо дикальцийфосфат и нитрат кальция, либо монокальцийфосфат, дикальцийфосфат и нитрат кальция.
Условия кристаллизации твердых фаз оказывают влияние на скорость процесса разложения природных фосфатов. По мере кристаллизации сульфата кальция реакционная масса затвердевает в результате образования микрокристаллов CaSCU, удерживающих большие количества жидкости. Затвердевание происходит очень быстро до полного израсходования серной кислоты, когда еще не образуется монокальцийфосфат во 2 — й стадии разложения.
СаСОз по мере увеличения степени нейтрализации Н3РО4 ( аналогично процессу разложения природных фосфатов фосфорной кислотой, стр.
Условия кристаллизации твердых фаз имеют большое значение в производстве суперфосфата, так как они оказывают влияние на скорость процесса разложения природных фосфатов. По мере кристаллизации сульфата кальция реакционная масса затвердевает в результате образования микрокристаллов CaSCU, удерживающих большие количества жидкости.
Одновременно с разложением апатита происходит образование кристаллов сульфата кальция, а затем монокальцийфосфата. Условия кристаллизации твердых фаз имеют огромное значение в производстве суперфосфата, так как оказывают большое влияние на скорость процесса разложения природных фосфатов. По мере кристаллизации сульфата кальция реакционная масса затвердевает в результате образования микрокристаллов CaSO4) удерживающих большие количества жидкости. Затвердевание происходит очень быстро, до полного израсходования серной кислоты по реакции ( 2), когда еще не образуется монокальцийфосфат.
После смешения реагентов в котле смесь выгружают в камеру, где она загустевает, а затем схватывается. При производстве нейтрализованного двойного суперфосфата его нейтрализуют известью, аммиаком или легко разложимым фосфоритом и подвергают гранулированию в аппаратуре, аналогичной описанной выше ( стр. Аппаратурное оформление процесса разложения природных фосфатов фосфорной кислотой весьма близко к аппаратуре для производства простого суперфосфата.
При разложении фосфатов азотной кислотой у поверхности раздела фаз образуются насыщенные растворы нитрата кальция и фосфорной кислоты, что затрудняет диффузию азотной кислоты в твердое вещество — фосфат. Чтобы исключить эти явления, тормозящие реакцию разложения фосфата ( из-за ухудшения условий диффузии), процесс проводят при непрерывном перемешивании реагентов
Интенсивное перемешивание весьма важно для процесса разложения природных фосфатов. При недостаточном перемешивании азотная кислота неравномерно распределяется в реакционном пространстве.
При разложении фосфатов азотной кислотой у поверхности раздела фаз образуются насыщенные растворы нитрата кальция и фосфорной кислоты, что затрудняет диффузию азотной кислоты в твердое вещество-фосфат. Чтобы исключить эти явления, тормозящие реакцию разложения фосфата вследствие ухудшения условий диффузии, процесс проводят при непрерывном перемешивании реагентов
Интенсивное перемешивание весьма важно для процесса разложения природных фосфатов. При недостаточном перемешивании азотная кислота неравномерно распределяется в реакционном пространстве.
Фосфат-ион
Фосфат-ион РО4 — анион ортофосфорной кислоты Н3РО4 и ее нормальных солей — фосфатов. Ортофос-форная кислота трехосновная, средней силы, диссоциирует ступенчато с образованием анионов: ЬЬРО — ди-гидрофосфат-ион, НРО4 — гидрофосфат-ион и РО4 — фосфат-ион. Нормальные и кислые фосфаты щелочных металлов и аммония растворимы в воде.
Фосфат-ион открывают по образованию желтого осадка с молибдено-вокислым аммонием. Если вещество, в котором хотят открыть фоефат-ион, находится в растворе, то к раствору добавляют небольшие количества азотной кислоты, раствора азотнокислого аммония и молибденовокислого аммония. При наличии фосфат-ионов осадок фосфоромолибдата аммония появляется уже на холоду. Нагревание способствует выпадению осадка.
Фосфат-ион катализирует гидролиз п-нитрофенилацетата, сложных эфиров тиохолина, N-ацетилимидазола, хлорамфенико-ла, уксусного ангидрида, метилацетата, тетраэтилпирофосфата, а также реакцию диалкилсульфидов с иодом. Результаты кинетических исследований некоторых из этих реакций показывают, что реакционноспособной формой фосфат-иона, по-видимому, является монопротонированный фосфат-ион. Реакционная способность этой частицы по отношению к я-нитрофенилацетату примерно в 1000 раз ниже, чем у имидазола в соответствии с рядом нуклеофильности, приведенным в гл.
|
Определение магния титановым ( зеленый светофильтр Wrat-len 58.| Влияние кальция на определение магния с титановым желтым. |
Фосфат-ион при концен — желтым трации, превышающей 100 f / мл, разрушает окраску.
|
Спектры поглощения.| Влияние рН на окраску карбо. |
Фосфат-ион также мешает определению. Ионы Р -, С1 -, NO3 — и другие не мешают определению. Мешающее влияние ряда катионов при определении сульфатов с карбоксиарсеназо полностью устраняется введением маскирующих веществ, которые не разрушают комплекс бария с индикатором. Так, влияние меди, свинца, цинка, кадмия, висмута устраняется унитиолом; циркония, алюминия, бериллия-фторидом; никеля, цинка, кадмия-антраниловой кислотой.
Фосфат-ион РО4 обладает достаточной прочностью и в котловой воде не распадается. Фосфатирование позволяет предупредить образование кальциевой накипи, а не накипи вообще.
Фосфат-ион РО45 обладает достаточной прочностью и в котловой воде не распадается. Фосфатирование позволяет предупредить образование кальциевой накипи, а не накипи вообще.
Фосфат-ион не задерживается на смоле и может быть определен фотометрически в элюате с ванадомолибдатным реагентом.
Фосфат-ион РО -, является анионом ортофосфорной кислоты Н3РО4, которая представляет собой кислоту средней силы.
Фосфат-ион PCX является анионом ортофосфорной кислоты Н3РО4, которая представляет собой кислоту средней силы.
Фосфат-ион PO l, Возьмем на кончике шпателя молибдат аммония ( МН4) 2МоО4, растворим его в малом количестве воды и будем по каплям добавлять концентрированную азотную кислоту до тех пор, пока выпавший вначале белый осадок молибденовой кислоты не растворится снова.
Почему фосфат-ион должен быть открыт в предварительных испытаниях при анализе смеси катионов и анионов.
Как фосфат-ион реагирует с ионами бария и серебра.
Список источников
- studbooks.net
- www.ngpedia.ru
- www.ja-zdorov.ru
- formulazdorovya.com