인산(H3PO4)은 무색, 무취의 무기산입니다. 이는 식품 및 음료 산업에서 향료 및 자동차 산업의 녹 억제제로 널리 사용됩니다.
| IUPAC 이름 | 인산 |
| 분자식 | H3PO4 |
| CAS 번호 | 7664-38-2 |
| 동의어 | 오르토인산, 트리하이드록시도옥시도인산, 인산(V), 오르토인산, 투명 인산 기술, 포스포사에르 |
| 인치 | InChI=1S/H3O4P/c1-5(2,3)4/h(H3,1,2,3,4) |
인산의 성질
몰 질량 of Phosphoric acid
인산의 몰 질량은 98.00 g/mol입니다. 이 값은 분자를 구성하는 각 원자(인 원자 1개와 산소 원자 3개)의 원자 질량을 더하여 계산됩니다. 몰 질량은 아보가드로 수를 사용하여 주어진 샘플에 존재하는 물질의 양을 계산하는 데 사용되므로 화합물의 중요한 특성입니다. 또한, 인산의 몰 질량은 적정을 통해 용액의 농도를 결정하는 데 사용됩니다.
인산 공식
인산의 화학식은 H3PO4이며 이는 인 원자 1개, 수소 원자 3개, 산소 원자 4개를 포함하고 있음을 나타냅니다. 염기에 최대 3개의 수소 이온을 제공할 수 있는 약산입니다. 이 공식은 우리가 화학 반응식을 작성하고 인산과 관련된 화학 반응의 화학량론을 계산할 수 있게 해주기 때문에 중요합니다. 또한 이 공식은 적정을 통해 인산 용액의 농도를 계산하는 데 사용됩니다.
인산의 끓는점
인산의 끓는점은 1기압에서 158°C(316°F)입니다. 이는 이 온도와 압력에서 인산의 액상이 기상으로 변환된다는 것을 의미합니다. 끓는점은 화합물에 존재하는 분자간 힘에 따라 달라지며, 인산의 경우 분자 사이의 수소 결합이 존재하기 때문입니다. 끓는점은 화합물의 휘발성을 결정하는 데 사용되며 많은 산업 공정에서 유용하기 때문에 화합물의 중요한 물리적 특성입니다.
인산의 녹는점
인산의 녹는점은 42.35°C(108.23°F)입니다. 이는 인산의 고체상이 액체상으로 변하는 온도입니다. 녹는점은 화합물에 존재하는 분자간 힘의 강도에 따라 달라지며, 인산의 경우 분자 사이의 수소 결합이 존재하기 때문입니다. 녹는점은 화합물의 순도를 결정하고 정체성을 확립하는 데 사용되므로 화합물의 중요한 물리적 특성입니다.
인산의 밀도 g/ml
인산의 밀도는 실온(25°C 또는 77°F)에서 1.685g/ml입니다. 이것은 단위 부피당 물질의 질량입니다. 밀도는 물질의 물리적 특성이며 물질의 주어진 질량의 부피 또는 물질의 주어진 부피의 질량을 계산하는 데 사용됩니다. 인산의 밀도는 비료, 세제, 식품 첨가물의 생산을 포함한 많은 산업 공정에서 중요합니다.
인산의 분자량
인산의 분자량은 98.00g/mol입니다. 이는 분자를 구성하는 모든 원자의 원자량의 합입니다. 분자량은 주어진 샘플에 존재하는 물질의 양을 계산하는 데 사용되므로 화합물의 중요한 특성입니다. 또한 인산의 분자량은 적정을 통해 용액의 농도를 결정하는 데 사용됩니다.
인산(H3PO4)의 구조
인산은 H3PO4의 분자식과 사면체 분자 구조를 가지고 있습니다. 이는 삼양자산(triprotic acid)으로, 하나의 염기에 세 개의 수소 이온을 제공할 수 있음을 의미합니다. 분자에는 4개의 산소 원자에 결합된 인 원자가 포함되어 있으며, 그 중 3개는 수소 원자에 결합되어 있습니다. 인산의 구조는 화학적, 물리적 특성을 결정하기 때문에 중요합니다. 분자 사이에 수소 결합이 있으면 끓는점과 녹는점이 높아집니다.
| 모습 | 무색 액체 |
| 비중 | 25°C에서 1.685 |
| 색상 | 무색 |
| 냄새가 나다 | 냄새 없는 |
| 몰 질량 | 98.00g/몰 |
| 밀도 | 25°C에서 1.685g/ml |
| 융합점 | 42.35°C(108.23°F) |
| 비점 | 1atm 압력에서 158°C(316°F) |
| 플래시 도트 | 해당 없음 |
| 물에 대한 용해도 | 물에 완전히 용해됨 |
| 용해도 | 에탄올, 디에틸 에테르 및 아세톤에 용해됨 |
| 증기압 | 20°C에서 0.0002mmHg |
| 증기 밀도 | 3.5(공기=1) |
| pKa | pKa1=2.148, pKa2=7.198, pKa3=12.319 |
| pH | 1.0~2.5(농축액), 2.8~3.2(희석액) |
H3PO4 안전과 위험
인산은 여러 가지 안전 위험을 초래하므로 주의해서 취급해야 합니다. 피부와 눈에 심한 자극을 유발할 수 있으며 금속에 대한 부식성이 매우 높습니다. 피부, 눈 또는 점막에 직접 접촉하면 심각한 화상을 입거나 영구적인 손상을 입을 수도 있습니다. 연기를 흡입하면 호흡기 자극과 화상을 일으킬 수 있습니다. 심한 내부 화상과 위장 장애를 일으킬 수 있으므로 섭취해서는 안됩니다. 인산을 취급할 때는 장갑, 고글, 호흡기 등 적절한 개인 보호 장비를 착용해야 합니다. 또한 산화제 및 알칼리와 같은 호환되지 않는 물질로부터 멀리 떨어진 서늘하고 건조한 곳에 보관해야 합니다.
| 위험 기호 | 신랄한 |
| 보안 설명 | 용기를 단단히 닫아 보관하십시오. 보호장갑/보호복/보안경/안면보호구를 착용하십시오. |
| UN 식별 번호 | UN1805 |
| HS 코드 | 280920 |
| 위험등급 | 8 (부식성 물질) |
| 포장그룹 | II(중간 위험) |
| 독성 | 경구 LD50(쥐) – 1533 mg/kg |
H3PO4 합성 방법
인산(H3PO4)을 합성하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.
가장 일반적인 방법은 인산염과 황산 의 반응을 포함하는 습식 공정입니다. 황산칼슘(석고)과 H3PO4를 생산하려면 인광석을 먼저 분쇄한 다음 진한 황산과 혼합합니다. 생성된 현탁액을 여과한 후 일련의 용매 추출 및 침전 단계를 통해 H3PO4를 정제합니다.
H3PO4를 합성하는 또 다른 방법은 인광석을 고온으로 가열하여 H3PO4와 원소 인 및 산화칼슘과 같은 기타 부산물을 생성하는 열 공정입니다. 이 방법은 에너지 요구량이 높기 때문에 습식 공정보다 덜 일반적입니다.
오산화인과 물의 반응으로 H3PO4가 합성됩니다. 전자 및 반도체 산업에서는 일반적으로 이 방법을 사용하여 고순도 H3PO4를 생산합니다.
H3PO4를 합성하는 다른 방법으로는 인의 전기화학적 산화, 삼염화인의 가수분해, 인과 질산 의 반응 등이 있습니다. 이러한 방법은 높은 비용과 복잡성으로 인해 습식 및 열 공정보다 덜 일반적입니다.
H3PO4의 용도
인산은 다양한 산업 분야에서 폭넓게 응용되는 다용도 화합물입니다. 주요 용도 중 일부는 다음과 같습니다.
- 비료생산 : 인산이암모늄, 삼중과인산염 등 비료생산의 주성분.
- 식품 및 음료 산업: 콜라 음료, 잼, 가공 치즈 등 다양한 식품 및 음료 제품에 식품 첨가물 및 향료로 사용됩니다.
- 산업용 세척: 녹 및 기타 광물 침전물을 용해시키는 능력으로 인해 산업 부문에서 세척제 및 녹 제거제로 사용됩니다.
- 수처리: 산업 공정에서 물의 pH 수준을 제어하고 중금속 및 기타 불순물을 제거하는 데 사용됩니다.
- 의약품: pH 수준을 조절하는 능력으로 인해 의약품 및 식이 보조제 생산에 사용됩니다.
- 치과: 근관 치료와 같은 치과 시술 및 치과용 시멘트의 성분으로 사용됩니다.
- 금속 처리: 스테인레스 스틸, 알루미늄, 티타늄 등의 금속을 처리하고 부동태화하여 내식성을 향상시키는 데 사용됩니다.
- 전자제품: 전자 산업에서 세척제 및 반도체 생산의 구성 요소로 사용됩니다.
질문:
Q: 인산의 공식은 무엇입니까?
A: 인산의 공식은 H3PO4입니다.
Q: H3PO4는 강산인가요?
A: 아니요, H3PO4는 강산으로 간주되지 않습니다. pKa 값이 2.15인 약산입니다.
Q: H3PO4는 산인가요, 염기인가요?
A: H3PO4는 물에 용해될 때 양성자(H+)를 제공하기 때문에 산성입니다.
Q: H3PO4의 루이스 구조는 무엇입니까?
A: H3PO4의 루이스 구조는 중앙의 인 원자가 4개의 산소 원자로 둘러싸인 사면체 구조입니다. 각 산소 원자는 인 원자와 단일 결합을 형성하며, 각 산소 원자에는 세 쌍의 고독 전자가 있습니다.
Q: 인산은 강산인가요? A: 아니요, 인산은 강산으로 간주되지 않습니다. 첫 번째 양성자 기증의 경우 pKa 값이 2.15, 두 번째 양성자 기증의 경우 7.20인 약산입니다.