Какая связь между серной кислотой и фосфорной кислотой?

Серная кислота и фосфорная кислота являются очень важными химическими веществами и связаны во многих отношениях. Мокрый процесс производства фосфорной кислоты требует серной кислоты и является самым большим соединением. Разбавленная серная кислота и фосфорная кислота могут быть использованы в качестве катализаторов для одних и тех же химических реакций. Они имеют такие сходные свойства, что идентификационный номер Организации Объединенных Наций и Северной Америки для предупреждений и опасностей одинаков. Наличие подобных свойств приводит и к другим основным связям.

Большая часть потребляемой серной кислоты используется в промышленности удобрений. Это не потому, что серная кислота полезна для растений, а потому, что она используется для производства фосфорной кислоты. Во влажном процессе богатые фосфором породы добываются и смешиваются с серной кислотой. Это выделяет газ и фосфорную кислоту в более низких концентрациях. Фосфорная кислота в конечном итоге добавляется в почву для производства удобрений, богатых фосфором.

Обычные методы идентификации, такие как цвет или запах, бесполезны для разделения серной кислоты и фосфорной кислоты. Свойства настолько похожи, они часто классифицируются в той же категории химических веществ. Оба являются бесцветными жидкостями, которые при неправильном добавлении в воду взрывоопасны. Они также вызывают коррозию и являются сильными окислителями при воздействии материалов.

Кислоты действуют как катализаторы, то есть они способствуют ускорению реакции, объединяя определенные группы атомов. Серная кислота и фосфорная кислота имеют одинаковый размер, форму и электрический заряд. Они действуют почти так же, как катализаторы - на самом деле, многие химические классы будут имитировать промышленные процессы, которые обычно требуют серной кислоты, смешивая вместо этого фосфорную кислоту, что безопаснее. Организмы часто используют фосфорную кислоту, что делает ее намного безопаснее, чем серная кислота при переваривании.

Свойство кислот, называемое диссоциацией, определяет количество раз, когда кислота распадается. Серная кислота является дипротоновой, что означает, что она разделяется два раза, а фосфорная кислота является трипротонной, что означает, что она разделяется три раза. Это позволяет использовать оба в качестве буферов, что означает, что они могут стабилизировать кислотные свойства раствора. Серная кислота и фосфорная кислота используются потому, что они диссоциируют несколько раз.

В биологии серная кислота часто может выполнять те же задачи, что и фосфорная кислота. Эта связь происходит от древних организмов, которые использовали серную кислоту; современные организмы используют фосфорную кислоту, потому что она менее агрессивна. Проводятся эксперименты, чтобы проверить эту связь и понять, почему серная кислота лучше справляется с определенными задачами, такими как расщепление пищи. В некоторых случаях серная кислота становится токсичной для организмов, а фосфорная кислота работает намного лучше. В других экспериментах результаты удивительны, потому что серная кислота не причиняет вреда и выполняет задачу быстрее, чем фосфорная кислота.