Большая Советская Энциклопедия (ФО)

Фосфатный картель

Фосфа'тный карте'ль, см. в ст. Картель международный .

Фосфатшлаки

Фосфатшла'ки, щелочное фосфорное удобрение , побочный продукт при выплавке стали из чугуна при мартеновском производстве . Тёмный тяжёлый порошок, нерастворим в воде, не слёживается. Содержит 16–19% P₂ O₅ в виде силикофосфата (4CaO×P₂ O₅ ×CaSiO₃ ) в усваиваемой растениями форме, 26–41% CaO, 4–12% MgO. Наиболее пригоден для кислых почв в качестве основного удобрения под все с.-х. культуры. В СССР Ф. применяют на небольших площадях.

Фосфаты

Фосфа'ты, соли и эфиры фосфорных кислот. Из солей различают ортофосфаты и полимерные (или конденсированные) Ф. Последние делят на полифосфаты, имеющие линейное строение фосфат-анионов, метафосфаты с кольцеобразным (циклическим) фосфат-анионом и ультрафосфаты с сетчатой, разветвленной структурой фосфат-аниона. К Ф. относят также весьма стойкие соединения – фосфаты бора BPO₄ и алюминия AlPO₄ (хотя правильнее было бы считать их смешанными ангидридами P₂ O₅ и B₂ O₃ ; P₂ O₅ и Al₂ O₃ ).

  Ортофосфаты – соли ортофосфорной кислоты H₃ PO₄ – известны одно-, двух- и трёхзамещённые. Однозамещённые ортофосфаты, содержащие анион H₂ PO₄ , растворимы в воде, из двух- и трёхзамещённых ортофосфатов, содержащих соответственно анионы HPO₄ ^2- и PO₄ ^3- , растворимы только соли щелочных металлов и аммония. Трёхзамещённые ортофосфаты, за исключением триаммоний фосфата (NH₄ )₃ PO₄ ×3H₂ O, термически устойчивы; трикальцийфосфат заметно диссоциирует лишь при температурах выше 2000 °С (диссоциация улучшается под вакуумом): Ca₃ (PO₄ )₂ = 3CaO + P₂ O₅ . При нагревании одно- и двухзамещённых ортофосфатов происходит их дегидратация с выделением структурной воды и образованием полимерных (линейных или кольцевых) фосфатов по схеме:

(n -2) MeH₂ PO₄ (2Me₂ HPO₄ (Me_{n + 2} P_n O_3n + 1 + (n -1) H₂ O

(где n – степень полимеризации).

  Все встречающиеся в природе соединения фосфора представляют собой ортофосфаты (см. Фосфаты природные ). В промышленности растворимые в воде ортофосфаты получают по следующей схеме: 1) производство из природных Ф. (главным образом апатитов ) ортофосфорной кислоты (см. Фосфорные кислоты ); 2) взаимодействие ортофосфорной кислоты с гидроокисями, аммиаком, хлоридами или карбонатами, например:

H₃ PO₄ + MH₃ = NH₄ H₂ PO₄

H₃ PO₄ + KCl = KH₂ PO₄ – HCl

  Труднорастворимые ортофосфаты тяжелых металлов (например, Ag, Cu) образуются в результате обменных реакций, например:

2Na₂ HPO₄ + 3AgNO₃ = Ag₃ PO₄ + 3NaNO₃ + NaH₂ PO₄

  Полимерные Ф. различных структурных типов могут быть описаны формулами: линейные полифосфаты Me_{n + 2} P_n O_3n + 1 , или

кольцевые метафосфаты Me_n P_n O_3n , или

(где n – степень полимеризации).

  Свойства полимерных Ф. зависят от характера катиона, строения фосфат-аниона, степени полимеризации, структуры фосфата и др. Так, например, растворимость линейных полифосфатов, как правило, падает с увеличением степени полимеризации, но может быть увеличена путём модифицирования полифосфатов, например изменением скорости охлаждения расплава.

  Получают полимерные Ф. (линейные и кольцевые) в основном термической дегидратацией одно- и двухзамещённых ортофосфатов или нейтрализацией соответствующих поли- или мета- (циклических) фосфорных кислот:

H_{n + 2} P_n O_3n + 1 + nN H₃ = (NH₄ ) _n H₂ P_n O_3n + 1

(иногда эти процессы совмещаются, как, например, при высокотемпературной аммонизации ортофосфорной кислоты для получения полифосфатов аммония). В промышленных масштабах эти способы используют для получения пиро-, триполифосфатов натрия (соответственно Na₄ P₂ O₇ , Na₅ P₃ O₁₀ ) и в меньшей степени – калия, а также полимерных метафосфатов (натрий-фосфатные стекла, метафосфат калия и др.).

  Из циклических метафосфатов наиболее изучены тримета-, тетрамета-, гексамета- и октаметафосфаты.

  Ультрафосфаты – соединения общей формулы Me_nR P_n O_{n (5 + R} )/2 , где R = Me₂ O/P₂ O₅ , как правило, аморфные, стеклообразные вещества, гигроскопичные, легко гидролизующиеся на воздухе с образованием поли- и метафосфатов. Последние в присутствии большого количества воды могут гидролизоваться за счёт полного расщепления Р–О–Р-связей вплоть до ортофосфатов. Выделенные в кристаллическом виде ультрафосфаты кальция, магния, марганца и некоторых лантаноидов, как правило, не гигроскопичны. Ультрафосфаты образуются в результате термической дегидратации смеси ортофосфатов с фосфорными кислотами или с фосфорным ангидридом, т. е. при наличии условия

О < Me₂ O/P₂ O₅ < 1.