Fosfatstenskomposition:
Fosfatsten, huvudsakligen sammansatt av kalciumfosfat [Ca₃(PO₄)₂], är råvaran för denna process. Men den innehåller också föroreningar som kiseldioxid (SiO₂), järnoxid (Fe₂O3) och aluminiumoxid (Al₂O3).
Reaktion med svavelsyra:
Reaktionen är en dubbel förskjutning reaktion, där svavelsyra reagerar med kalciumfosfat för att producera fosforsyra och kalciumsulfat (CaSO4):
```
Ca3(PO4)2(s) + 3H2SO4(aq) → 2H3PO4(aq) + 3CaSO4(s)
```
Förklaring:
* Kalciumfosfat (Ca₃(PO₄)₂) reagerar med svavelsyra (H₂SO₄) , som är en stark syra.
* Fosforsyra (H₃PO4) bildas som ett resultat.
* Kalciumsulfat (CaSO₄) produceras också som en biprodukt.
Viktiga anmärkningar:
* Reaktionen är exoterm , vilket betyder att det avger värme.
* Processen utförs i stora reaktorer där fosfatbergarten mals och blandas med svavelsyra.
* Reaktionen är inte fullständig i ett steg. Flera steg av filtrering och rening krävs för att isolera fosforsyran.
* Kalciumsulfatbiprodukten är en fast substans och kallas ofta för gips . Den har olika industriella tillämpningar, inklusive konstruktion och jordbruk.
Sammantaget är reaktionen mellan fosfatberg och svavelsyra en komplex men avgörande process för att producera fosforsyra, en viktig komponent för gödningsmedel och olika andra industrier.