磷酸鋅的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、性質(zhì)、制法和用途
分子式：Zn3(PO4)2?2H2O
分子量：422.1（按2013年國際相對原子質(zhì)量）
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：
1、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)
注，上述HG/T 4824為《工業(yè)磷酸鋅》化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
其中，鋅含量及磷含量為重要指標(biāo)。鋅含量檢驗方法為：經(jīng)鹽酸溶解，以二甲酚橙為指示劑，用六亞甲基四胺調(diào)整pH（約為6.3）后并適當(dāng)過量，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)液滴定、計算出鋅含量。磷含量檢驗方法為：在酸性介質(zhì)中，磷酸鋅與喹鉬檸酮反應(yīng)，生成黃色磷鉬酸喹啉沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、干燥、稱重，計算出磷含量。
2、國外標(biāo)準(zhǔn)：ASTM D6280-98（2020）
性質(zhì)：
磷酸鋅為白色粉末或斜方晶體。密度為3.0~3.9g/cm3，水溶液的pH值為6.0~8.0。溶于無機(jī)酸、氨水和銨鹽溶液。不溶于水和醇。在100℃時失去2個結(jié)晶水而成無水物。有潮解性、腐蝕性。吸油量為15~50g/100g。具有較好的穩(wěn)定性、耐水性和防蝕性。
在水、氧的存在條件下，磷酸鋅中的陰離子可與鐵陽離子反應(yīng)，生成以磷酸鐵為主體的致密堅固的保護(hù)膜。這種致密的鈍化膜不溶于水、硬度高、附著力強(qiáng)，可與許多金屬離子作用生成鉻合物，具有良好的防銹效果。用磷酸鋅制做的防腐底漆具有優(yōu)異的防銹、防腐蝕性能。磷酸鋅不含鉛、鉻等重金屬，是一種無毒無公害的防銹顏料。
制法：
1.生產(chǎn)原理
(1) 磷酸、硫酸鋅法
在強(qiáng)堿存在下，用磷酸與硫酸鋅作用，生成磷酸鋅。該工藝的缺點(diǎn)是收率低。
(2) 硫酸鋅與磷酸氫二鈉法
硫酸鋅與磷酸氫二鈉反應(yīng)，同時加入氫氧化鈉，以中和磷酸氫二鈉，可制得磷酸鋅。如果加入適量的氫氧化鈉，收率可接近100%。
(3) 氧化鋅法
氧化鋅與磷酸反應(yīng)生成磷酸鋅。
3ZnO+2H3PO4 → Zn3(PO4)2+3H2O
2.技術(shù)配方
| 磷酸(H3PO4，85%) | 560 |
| 氧化鋅(ZnO，98%) | 615 |
3.生產(chǎn)原料規(guī)格
磷酸(H3PO4)：市售的85%工業(yè)磷酸是無色透明糖漿狀稠厚液體，密度為1.70g/cm3。純品磷酸為無色斜方晶體，密度為1.834g/cm3(18℃)，熔點(diǎn)42.35℃，沸點(diǎn)213℃(失去1/2H2O)，富潮解性，溶于水和乙醇。其酸性較硫酸、鹽酸和硝酸等強(qiáng)酸為弱；但較乙酸、硼酸為強(qiáng)。能刺激皮膚引起發(fā)炎及破壞肌體組織。
其質(zhì)量指標(biāo)如下：
| 指標(biāo)名稱 | 二級 |
| 磷酸(H3PO4)含量/% | ≥85 |
| 氯化物(Cl-)含量/% | ≤0.005 |
| 硝酸鹽(NO3-)含量/% | ≤0.005 |
| 硫酸鹽(SO42-)含量/% | ≤0.02 |
| 色度/% | ≤30 |
4.生產(chǎn)工藝
將工業(yè)磷酸打入母液貯槽中，與母液配制成15%~20%濃度的磷酸溶液。再打入磷酸高位槽中。將工業(yè)氧化鋅打入預(yù)先裝有水的帶有夾套的不銹鋼合成鍋中。夾套通入蒸汽，開動攪拌打漿，使溫度升至50~80℃。磷酸溶液由高位槽緩慢加入合成鍋中，可用pH試紙控制投料終點(diǎn)使之呈微酸性(pH=4)。夾套通入蒸汽可升溫30~60℃，反應(yīng)1.5~2h(在攪拌情況下)，將料漿放入真空抽濾機(jī)中。料漿經(jīng)分離，水洗終點(diǎn)用pH試紙控制為中性。分離出的母液打入母液貯槽中，濾餅經(jīng)干燥，即得成品。
用途：
新型防銹顏料，用于金屬防腐涂料。也用于生產(chǎn)防腐防銹美術(shù)顏料、金屬表面磷化劑，以及氯化橡膠、阻燃劑、滅火劑、磷光體等。
