磷酸根离子化学式，磷酸化学式（同样是含磷含氮有什么区别）

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• 2、磷肥中磷酸一铵和磷酸脲，同样是含磷含氮有什么区别？

1、磷酸根离子化学式：磷酸化学式（磷酸根的化合价）

磷酸化学式(磷酸根化合价)2021-07-12 16: 32中国商业信息网

中国商业智能网讯:磷化工是指以磷矿为原料及后续加工产品在各领域的应用。据悉，国内磷化工产业已进入成熟期和资源整合期，产业已从粗放式发展逐步向高质量、环保化发展。这一阶段最大的特点是供给侧萎缩，需求侧增速放缓，但行业集中度逐渐提升。受益于供需改善带来的周期性上行，龙头公司将加速扩大市场份额，保持远高于行业的增速。

一、产业链

在磷化工产业链中，上游是生磷矿，用硫酸、硝酸或盐酸分解磷矿产生的磷酸统称为湿法磷酸。黄磷氧化水合制得的磷酸称为热磷酸。中游是各种含磷的有机无机物质，下游是产品，最终应用于各行各业。

来源:中国商业产业研究院组织

二、上游分析

1.磷钙土

磷矿是一种含磷矿石，多产于沉积岩中，也有产于变质岩和火成岩中。我国磷矿资源丰富，但磷矿属于不可再生能源。在环保限产政策下，国内磷矿产量明显下降。数据显示，2020年我国磷矿产量将达到8893.3万吨，同比增长1.3%。2021年1-5月，我国磷矿产量将达到3945.8万吨，同比增长33%。

来源:中国商业产业研究院数据库

2.硫酸

硫酸能与大多数金属发生反应。高浓度硫酸吸水性强，可用作脱水剂。当与水混合时，它也会释放出大量的热能。也是重要的工业原料，可用于制造化肥、药品、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等。也广泛应用于石油净化、金属冶炼等行业。数据显示，2020年，我国硫酸产量达到8332.3万吨，同比下降1.2%；2021年1-5月，我国硫酸产量达3837.7万吨，同比增长11.2%。

3.焦炭

焦炭是一种固体燃料。它是由煤在1000℃左右的高温下干馏而成的。主要成分是固定碳，其次是灰分，其中挥发性物质和硫含量很少。银灰色，金属光泽。坚硬多孔。数据显示，2020年中国焦炭产量将达到47116.1万吨，与去年同期持平。2021年1-5月，我国焦炭产量达到19818.4万吨，同比增长5.9%。

4.黄磷

黄磷一般指白磷。白磷是一种简单的磷物质，化学式为P4。白磷可以直接与卤素、硫、金属等反应。与硝酸形成磷酸，与氢氧化钠或氢氧化钾形成磷化氢和次磷酸钠或磷酸钾。数据显示，热磷酸和三氯化磷是黄磷的主要下游产品，三氯化磷主要用于生产含磷农药。热磷酸占44%，三氯化磷占43%。

来源:中国商业产业研究院组织

三、中游分析

1.磷酸

或正磷酸，是一种常见的无机酸，中强酸，化学式为H3PO4，分子量为97.994。磷酸主要用于制药、食品、化肥等行业，包括作为防锈剂、食品添加剂、牙科和骨科手术、edic腐蚀剂、电解质、助熔剂、分散剂、工业腐蚀剂、肥料原料和成分家用清洁产品。它也可以用作化学试剂。磷酸盐是所有生命形式的营养。

湿法磷酸下游主要用于磷肥、工业磷酸和磷酸盐，占40%；热磷酸下游主要用于电子级和食品级磷酸和磷酸盐，占60%。

数据显示，磷酸下游产品以化肥为主，占62%，其次是磷酸盐，占31%。

下图是中国磷酸行业主要企业汇总清单:

2.磷酸盐(三聚磷酸钠)

磷酸盐是几乎所有食物的天然成分之一。数据显示，磷酸盐主要用于陶瓷行业，占55%。工业级磷酸盐广泛用于合成洗涤剂添加剂、水软化剂和金属选矿浮选剂。食品级磷酸盐主要用作保水剂、食品防腐剂等。

下图是中国主要磷酸盐工业企业汇总清单:

3.镇草宁

草甘膦，化学名称为N-甘氨酸，化学式为C3H8NO5P，是一种有机膦类除草剂，是一种内吸性、传导性广谱除草剂。国内草甘膦受供给侧改革和环保监管措施影响，行业整体开工率呈上升趋势。2019年国内草甘膦产能72.5万吨，产量58.19万吨，年开工率达到80.3%。

2014-2019年中国草甘膦市场规模变化趋势图

资料来源:BAIINFO

下图为中国草甘膦行业主要企业汇总清单:

四.下游分析

1.磷肥

以磷为主要养分的肥料。磷肥的效率和速度取决于磷肥中有效五氧化二磷的含量、土壤性质、施肥方法、作物类型等。磷肥的主要原料是磷酸一铵和磷酸二铵。数据显示，2019年我国磷肥产量达到1308.4万吨，预计2021年我国磷肥产量将达到1220.5万吨。

下图是中国主要磷肥企业汇总清单:

2.杀虫剂

数据显示，2020年我国农药产量将达到214.8万吨，同比下降1.1%；2021年1-5月，我国农药产量达到107.6万吨，同比下降18.4%。

3.食品和饲料添加剂

食品添加剂是添加到食品中的合成或天然物质，用于改善食品的色、香、味，满足防腐和加工工艺的需要。饲料添加剂是指在饲料生产、加工和使用过程中添加的少量或微量物质，在饲料中使用量很少但效果显著。数据显示，近年来，由于国家加强了对食品添加剂的管理，2019年我国食品添加剂产量为838万吨，同比下降24.9%。饲料添加剂产量逐步增加，2020年饲料添加剂产量将达到1258.3万吨。中国商业产业研究院预测，2021年我国食品添加剂和饲料添加剂产量将分别达到1080万吨和1331.2万吨。

更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国磷化工行业市场前景及投资机会研究报告》，同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、十四五规划、产业招商引资等服务。更多信息请参考招商局产业研究院发布的《中国磷化工市场前景及机会研究报告》。同时，招商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、“十四五”规划、产业招商等服务。

2、磷肥中磷酸一铵和磷酸脲，同样是含磷含氮有什么区别？

在新疆磷酸脲第一个做市场和产品的是丹尼先生，但我算是第一批开始接触磷酸脲开始做实验的应该有我，十年前，在我的硕士导师指导下，用磷酸脲在盐碱土上做了一个氮素转化的文章，发表在了《生态学报》上，可以算是研究磷酸脲农业的科研论文。而且这些年我这很多场合很多时候，我都在提倡磷酸脲在滴灌作物出苗水中的应用，那么到底磷酸脲和磷酸一铵有什么不同呢？

首先，我们比较一下磷酸一铵和磷酸脲的养分含量。

磷酸脲（CO(NH2)2·H3PO4）含氮为17.7%，含磷（P2O5）44.9%；磷酸一铵又称磷酸二氢铵，化学式NH4H2PO4，式量115.03，为二元氮磷复合肥料，目前市场上主要的含量包括含氮为12%含磷（P2O5）60%与含氮为12%含磷（P2O5）54%的两种，有些工艺可以实现总养分含量73%的磷酸一铵。

因此，我们可以看出第一个特征磷酸脲的含氮量高于磷酸一铵，含磷量低于磷酸一铵。

其次，我们比较一下两者的化学特性。

磷酸脲是一种无色透明棱柱状晶体，该晶体呈平行层状结构；它的分子量为158.06，密度为1.74g/cm3，熔点为115—117℃，含氮为17.7%，含磷（P2O5）44.9%，1%水溶液的pH值为1.89。

磷酸一铵，无色四方晶体，分子式量115.03，密度1.803g/cm3，熔点190℃。溶于水显弱酸性。在空气中稳定，熔点190℃。溶于水，水溶液呈酸性。0.1摩尔溶液pH=4.4，在10～25℃100克水中溶解度为9～40克。

对比磷酸脲和磷酸一铵可以发现以下显著性的差异：（1）磷酸脲更酸，磷酸脲的1%的水溶液pH值为1.89，属于强酸性，而磷酸一铵是偏酸性的肥料。（2）磷酸脲的溶解性更好，磷酸脲基本上溶解度可以达到1:1，而磷酸一铵只有9-40%。（3）磷酸脲的熔点更低。

第三、比较一下两者的合成工艺。

磷酸脲生产工艺：早在20世纪初，德国巴斯夫公司就申请了制备磷酸脲的专利，磷酸脲是由尿素和磷酸反应制得的，其反应方程式为：

H3PO4 + CO(NH2)2 → CO(NH2)2·H3PO4

其生产工艺按照原料来源可分为热法磷酸法和湿法磷酸法，热法磷酸浓度高，杂质少，但价格贵，用以生产磷酸脲成本较高。湿法磷酸浓度低，杂质较多，但价格低，用于生产磷酸脲工艺流程较长，产品质量较差，成本较低。

简而言之：磷酸脲又称为尿素磷酸盐或者磷酸尿素，是由等摩尔的磷酸和尿素反应生成的一种具有氨基酸结构的磷酸复盐。

目前国内外磷酸一铵的生产方法，主要有以下两种种生产方法和工艺流程。（1）以热法磷酸为原料。用热法磷酸通氨气中和的方法制取，也就是精制磷酸与氨反应生成磷酸一铵。（2）以湿法磷酸为原料制取磷酸一铵。湿法磷酸比热法磷酸成本低20%~30%，如经适当方法深度净化后，产品纯度可与热法磷湿法相近。

目前，水溶性工业磷酸一铵主要通过热法磷酸通氨中和的方法制备，该方法工艺技术成熟，产品质量高，约占全国磷酸一铵总生产能力的90%以上。

整体上对比，磷酸脲和磷酸一铵的合成工艺，磷酸脲是有磷酸和尿素反应而成，磷酸一铵是有磷酸和氨中和而成，因此，尿素和氨在工艺合成中有本质的区别。

第四、我们比较一下其施用后在土壤中的反应及其对土壤其他元素的影响。

磷酸脲主要应用涉及畜牧业、工业、农业的等领域。目前国内磷酸脲的重要用途之一是非蛋白氮饲料添加剂也可以用于防火清洗剂、阻燃剂、粉状灭火剂、耐高温粘合剂以及制备聚磷酸铵中间体等工业领域。同时，磷酸脲作为基础肥源，将可充分发挥其控制土壤pH值，减少土壤氨挥发，提高土壤氮肥利用率，活化土壤中微量元素的优势；同时可以利用其在滴灌中沉淀少、结垢少、少堵塞的优势发展滴灌设施，提高滴灌系统的使用寿命，发挥其作为滴灌复合肥的优势。

工业磷酸一铵具有良好的热稳定性, 可用作酵母培养的磷素营养源、医药、滴灌肥料、阻燃剂、灭火剂等方面, 广泛用于各种行业和领域。在农业上是高纯度的氮磷二元复合肥料, 更是一种速溶性的高效复合滴灌肥料和制备水溶性肥料的主要原料磷酸一铵。在土壤中的NH4+比其他铵盐容易被土壤吸附，因为在中性条件下容易离解，形成的NH4+被土壤胶体（负电）吸收，同时形成的H2PO4-也是作物可吸收利用的形态。和铵离子共存的磷酸根离子特别容易被作物根系吸收。在作物生长期间施用磷酸一铵是最适宜的。

比较发现磷酸脲和磷酸一铵在农业上应用有以下几点不同：

（1）磷酸脲可控制土壤pH值。磷酸脲1%水溶液的pH为1.89，同时磷酸脲还是一种入土即解离为尿素和磷酸，并放出少量CO2和NH3的不稳定络合物。所以磷酸脲作为肥料及盐碱土改良剂施入土壤，将能够有限降低土体或者土壤微区的pH值，改变土壤酸碱平衡，从而起到改善土壤理化性质、改良土壤结构、促进作物生长等作用。

（2）施用磷酸脲可减少土壤的氨挥发。磷酸脲在降低氮肥在土壤中的氨挥发量有着潜在的优势。磷酸脲作为酸性肥料，可以有效地降低土壤的pH值，从而可以有效的减少土壤的氨挥发，提高肥料的利用率；另外，磷酸脲还可以降低脲的水解速率，减少土壤中铵态氮的含量，有效的降低土壤氨挥发的速率。

（2）磷酸脲有利于活化土壤中的钙镁等，增加中微量肥料的效应。石灰性土壤中，钙、镁、锌、锰等元素的总量往往较高，可是由于土壤的pH值高，土壤中的OH-大量存在，这些营养元素与OH-生成固相沉淀，致使这些元素的有效含量较低。磷酸一铵进入土壤，与土壤中钙镁等中量营养元素以及锌锰等营养元素作用形成难溶的沉淀物，这降低了土壤中钙镁锌锰的活性，也降低磷肥的当季利用率。磷酸脲不仅可以增加土壤中的氢离子，降低土壤的pH值，从而增加钙镁锌锰等元素氢氧化物沉淀的溶解，增加其有效性；另外磷酸脲与土壤中的钙进行络合，形成可溶性的过磷酸盐和磷酸盐配合物。

（4）磷酸脲能够降低滴灌系统的堵塞。对于pH值超过7.5的硬水，水中溶解的钙镁等物质可能在过滤器、支管、滤水器等位置发生沉淀存在堵塞滴灌设施的风险。磷酸脲在水溶液中呈酸性，增加了钙镁离子的溶解度，从而降低滴灌系统的结垢和堵塞现象，提高滴灌系统的寿命。

整体上讲，磷酸脲和磷酸一铵都是氮磷二元肥料，但是由于二者合成的工艺和原料的不同，使得磷酸脲的溶解度更高，pH值更低，施用到土壤中对于降低根区pH、减少氮素气态损失、活化土壤中钙镁及减轻滴灌系统堵塞有一定的作用。

本问部分内容节选自，本人主编，中国农业出版社正式出版的《水肥一体化实用问答及技术模式、案例分析》和《正确选择肥料与科学施肥》两本书的部分内容。

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