Vraag 33
Kunstmest bevat zouten waarin onder andere de atoomsoorten N, P en S voorkomen.
Gemalen fosfaathoudend gesteente is een belangrijke grondstof voor de bereiding van
allerlei fosforhoudende kunstmestsoorten. In deze opgave wordt aangenomen dat dit
"fosfaat-erts" met de formule Ca5(PO4)3F kan worden weergegeven.
Er zijn drie belangrijke processen om fosfaat-erts om te zetten in kunstmest. Deze
processen zijn hieronder schematisch weergegeven.
Bij proces A wordt aan fosfaat-erts zuiver zwavelzuur toegevoegd. Bij de reactie die dan
optreedt, ontstaat een suspensie van H3PO4 en CaSO4. Tevens ontstaat het gas HF. Aan de
suspensie wordt een beetje water toegevoegd. Hierin lost één van de stoffen H3PO4 en
CaSO4 volledig op. Door filtratie wordt het H3PO4 gescheiden van het CaSO4.
Door toevoeging van een stof X kan H3P04 vervolgens worden omgezet in
ammoniumfosfaat. Dit zout kan als kunstmest worden toegepast.
Ook bij proces B wordt zuiver zwavelzuur aan fosfaat-erts toegevoegd. De hoeveelheid
zwavelzuur per gram fosfaat-erts is echter kleiner dan bij proces A. Bij proces B wordt het
fosfaat-erts volledig omgezet in gasvormig HF, vast Ca(H2PO4)2 en vast CaSO4. Het
mengsel van vaste stoffen dat men na deze omzetting verkrijgt, wordt "superfosfaat"
genoemd. Het aantal mol H2SO4 dat daartoe per mol Cas(PO4hF nodig is, kan worden
afgeleid uit de reactievergelijking van de vorming van superfosfaat.
Bij proces C wordt aan fosfaat-erts een stof Y toegevoegd. Bij de reactie die dan optreedt,
ontstaan uitsluitend HF en Ca(H2PO4)2.
Geef de formule van stof Y.