酒精与磷酸盐反应

磷酸盐缓冲液（Phosphate Buffered Saline，简称PBS）的是常用的用于生物学研究的一个缓冲溶液。PBS可以为三种溶液的英文缩写，分别是磷酸盐缓冲溶液（phosphate buffered solution）、磷酸盐缓冲盐水（phosphate buffered saline）及 磷酸盐缓冲钠（phosphate buffered sodium），其配制方法不同，pH值不同，发挥的生物学作用亦不完全相同。如无特殊说明，生物学上常用的PBS是中性磷酸盐缓冲溶液（phosphate buffered solution）。它是一种水基盐溶液中含有氯化钠，磷酸盐，以及（在某些配方）氯化钾和磷酸钾。缓冲液有助于保持恒定的pH值。解决方案的渗透压和离子浓度通常与人体pH相近（等渗）。

酒精发酵时，要加入磷酸。

酵母繁殖，以及发酵糖的过程中，需要大量的磷酸，来形成细胞结构，以及合成ATP。

1、小苏打为白色细小晶体,在水中的溶解度小于磷酸盐，溶于乙醇；

2、磷酸盐为白色大小不规则的晶体，易溶于水，不溶于乙醇。

优点：对盐类沉淀少，沉淀中所含迹量乙醇易挥发除去，不影响以后实验。

缺点：需要量大，一般要求低温操作。

（2）异丙醇

优点：需体积小，速度快，适于浓度低、体积大的DNA样品沉淀。一般不需低温长时间放置。

缺点：易使盐类、蔗糖与DNA共沉淀．异丙醇难以挥发除去。所以，最后用70％乙醇漂洗数次。

（3）聚乙二醇（PEG）

优点：可用不同浓度的PEG选择沉淀不同相对分子质量的DNA片段。应用6000相对分子质量的PEG进行DNA沉淀时，使用浓度与DNA片段的大小成反比。

注意：PEG沉淀一般需要加入0.5mol/L的NaCl或10mmol/L的MgCl2。要除去DNA沉淀中PEG。

（4）精胺

原理是：精胺不是有机溶剂，但可快速有效沉淀DNA。精胺与DNA结合后，使DNA在溶液中结构凝缩而发生沉淀，并可使单核苷酸和蛋白质杂质与DNA分开，达到纯化DNA的目的。

按原料来源,乙醇的工业生产主要有两类：以糖类、淀粉和纤维素等碳水化合物为原料的发酵法和以乙烯为原料的水合法.

（1）发酵法 将富含淀粉的农产品如谷类、薯类等或野生植物果实经水洗、粉碎后,进行加压蒸煮,使淀粉糊化,再加入一定量的水,冷却至60℃左右并加入淀粉酶,使淀粉依次水解为麦芽糖和葡萄糖,然后加入酵母菌进行发酵制得乙醇：

C6H12O6→2CH3CH2OH+2CO2

发酵液中乙醇的质量分数约为6％～10％,并含有乙醛、高级醇、酯类等杂质,经精馏得质量分数为95％的工业乙醇并副产杂醇油.

糖厂副产物糖蜜含有蔗糖、葡萄糖等糖类50％～60％（质量分数）,是发酵法制乙醇的良好原料.糖蜜经用水稀释,酸化和加热灭菌处理后,加入硫酸铵、磷酸盐、镁盐等酶的营养盐以及酵母菌,便可发酵生成乙醇.

以含纤维素的工、农业副产物如木屑、植物茎秆等为原料时,需先用盐酸或硫酸加压、加热处理,使纤维素水解为葡萄糖,中和后再用酵母菌发酵.造纸厂的亚硫酸废液中含有可发酵糖,也可用于发酵制乙醇.这两种过程由于技术经济指标差,在工业上没有得到推广应用.

（2）乙烯水合法 工业上有两种方法,一种是以硫酸为吸收剂的间接水合法；另一种是乙烯催化直接水合法.

①间接水合法 也称硫酸酯法,反应分两步进行.首先,将乙烯在一定温度、压力条件下通入浓硫酸中,生成硫酸酯,再将硫酸酯在水解塔中加热水解而得乙醇,同时有副产物乙醚生成.间接水合法可用低纯度的乙醇作原料、反应条件较温和,乙烯转化率高,但设备腐蚀严重,生产流程长,已为直接水合法取代.

②直接水合法 在一定条件下,乙烯通过固体酸催化剂直接与水反应生成乙醇：

CH2=CH2＋H2O=CH3CH2OH

上述反应是放热、分子数减少的可逆反应.理论上低温、高压有利于平衡向生成乙醇的方向移动,但实际上低温、高压受到反应速率和水蒸气饱和蒸气压的限制.工业上采用负载于硅藻土上的磷酸催化剂,反应温度260℃～290℃,压力约7MPa,水和乙烯的物质的量比为0.6左右,此条件下乙烯的单程转化率仅5％左右,乙醇的选择性约为95％,大量乙烯在系统中循环.主要副产物是乙醚,此外尚有少量乙醛、丁烯、丁醇和乙烯聚合物等.乙醚与水反应能生成乙醇,故将其返回反应器,以提高乙醇的产率.

磷酸是三元中强酸，分三步电离，不易挥发，不易分解，几乎没有氧化性。具有酸的通性。

pKa1：2.12

pKa2：7.21

pKa3：12.67

（1）浓磷酸可以和氯化钠共热生成氯化氢气体（与碘化钾、溴化钠等也有类似反应），属于弱酸制强酸：

NaCl + H3PO4(浓) ==△== NaH2PO4 + HCl↑

原理：难挥发性酸制挥发性酸

（2）磷酸根离子具有很强的配合能力，能与许多金属离子生成可溶性的配合物。如Fe3+与PO43-可以生成无色的可溶性的配合物[Fe(PO4)2]3-和[Fe(HPO4)2]-，利用这一性质，分析化学上常用PO43-掩蔽Fe3+离子，浓磷酸能溶解钨、锆、硅、硅化铁等，并与他们形成配合物。

（3）磷酸受强热时脱水，依次生成焦磷酸、三磷酸和多聚的偏磷酸。三磷酸是链状结构，多聚的偏磷酸是环状结构。

2H3PO4 ==473-573K== H4P2O7 + H2O

3H3PO4 ==573K以上== H5P3O10 + 2H2O

4H3PO4 ==高温== (HPO3)4 + 4H2O

（4）需要特别注意的是，浓热的磷酸能腐蚀二氧化硅，生成杂多酸。但由于反应原理过于复杂，因此中学课程将其简化为氢氟酸是唯一能与二氧化硅反应的酸。浓热磷酸还能分解绝大部分矿物，如铬铁矿、金红石、钛铁矿等。

酸根离子

盐类

磷酸盐有三类：正盐（含PO43－），酸式盐磷酸一氢盐（含HPO42－）和磷酸二氢盐（含H2PO4－）。

三类盐之间的关系为：

（1）溶解性

正盐和一氢盐：除钾、钠、铵等少数盐外，其余都难溶于水，但能溶于强酸。

二氢盐：都易溶于水。

（2）相互转化

向磷酸中滴加碱液，随着碱液的增多，先后生成磷酸二氢盐、磷酸一氢盐、磷酸盐。

向磷酸盐溶液中滴加强酸，随着酸的增多，先后生成磷酸一氢盐、磷酸二氢盐、磷酸。

（3）离子共存的问题

①H2PO4－、 HPO42－、PO43－与H+不能共存。

②H2PO4－、HPO42－与OH－不能共存。

③H2PO4－与PO43－不能共存（化合生成HPO42-）。

④H2PO4－与HPO42－可共存，HPO42－和PO43－可共存。

检验

磷酸盐与过量钼酸铵在浓硝酸溶液中反应有淡黄色磷钼酸铵晶体析出，这是鉴定磷酸根离子的特征反应：

PO43- + 12MoO42- + 3NH4+ + 24H+ ==== (NH4)3[P(Mo12O40)]·6H2O↓ + 6H2O