یکی از معروف ترین اسید هایی که در بسیاری از صنایع به ویژه در ساخت کود ها مورد استفاده قرار می گیرد، اسید فسفریک می باشد. این اسید از ماده معدنی فسفر بدست می آید. نمک های اسید فسفریک که فسفات هستند عمدتاً در کشاورزی و حتی در خانه استفاده می شوند. ما در این مقاله به سوال اسید فسفریک چیست؟ پاسخ داده ایم و همچنین روش تولید این ماده شیمیایی و کاربرد های مهم آن را مطرح کرده ایم. برای بهره مندی از این اطلاعات همراه ما باشید.
آشنایی با اسید فسفریک
از مدت ها قبل، اسید فسفریک یک عنصر مورد توجه بوده است و در حال حاضر در جهان به عنوان یک افزودنی غذایی و همچنین یک عنصر رایج در نوشیدنی های کولا شناخته می شود. اسید فسفریک ( H3PO4) که در گروهی از اسید های ضعیف قرار دارد و با نام اسید اورتوفسفریک شناخته می شود، یکی از مهم ترین و مفیدترین اسید های معدنی می باشد. نام دیگر این اسید، اسید فسفریک (V) است.
روش های تولید اسید فسفریک چیست؟
اسید فسفریک که مهمترین اسید اکسیژن فسفر است و به عنوان یک طعم دهنده در مواد غذایی استفاده می شود، به دو روش مختلف ساخته می شود. این روش ها شامل فرآیند مرطوب و فرآیند حرارتی می باشند.
1- تولید به کمک فرآیند مرطوب
در فرآیند مرطوب اسید فسفریک، از یک سنگ کریستالی طبیعی به نام فلوراپاتیت تولید می شود. در درون فلوراپاتیت ماده معدنی فسفات وجود دارد. این ترکیب می تواند با اسید سولفوریک غلیظ H2SO4 و آب واکنش دهد و منجر به تشکیل اسید فسفریک و سولفات کلسیم یعنی گچ به همراه مقداری ناخالصی، گردد. ترکیبات شیمیایی اضافی و ناخالصی ها می توانند به کمک فرآیند فیلتراسیون و تبخیر حذف شوند. این واکنش را می توان به صورت زیر نوشت:
Ca5 (PO4)3Cl+5H2SO4+10H20→3H3PO4+5CaSO4.2H2O+HCl
اسید فسفریک ساخته شده از طریق فرایند مرطوب، یک اسید ناخالص است. از این اسید ناخالص می توان برای تولید کود استفاده نمود.
2-تولید به کمک فرآیند حرارتی
فرآیند حرارتی روش دیگری است که برای تولید اسید فسفریک مورد استفاده قرار می گیرد. در این فرآیند به فسفر حرارت کافی داده می شود یا در دمای بالا در مجاورت هوا می سوزد. سپس مواد حاصل از سوختن متراکم می شوند و یک ماده پودری سفید رنگ تشکیل می دهند. بعداً در فرآیند جداگانه ای هیدراته می شوند و اسید فسفریک بدست می آید.گاهی اوقات مقداری بخار نیز به مشعل داده می شود و در آن شکل متراکم اسیدهای پلی فسفریک تولید می گردد. سپس محصولات به طور مستقیم از یک برج هیدراتاسیون عبور داده می شوند. در برج هیدراتاسیون، اکسید فسفر گازی جذب شده و اسید فسفریک استخراج می گردد.
اسید فسفریک 85 درصد چیست؟
اسید فسفریک 85% یک فرم بسیار غلیظ از اسید فسفریک است. این اسید توانایی تنظیم pH را دارد و منبع خوبی برای فسفات می باشد. به همین دلیل در صنایع مختلف کاربرد های وسیعی دارد. اسید فسفریک 85 درصد را می توان برای کاربردهای مختلفی استفاده کرد، مانند:
- یک محیط برای مهار خوردگی در فولاد نرم
- یک عامل فعال کننده در تهیه کربن فعال
- افزایش عملکرد الکتروشیمیایی برای دستگاه های انرژی
- در توسعه غشاهای پلیمری برای سلول های سوختی مبتنی بر غشای تبادل پروتون
نمک های اسید فسفریک چیست؟
اسید فسفریک یک اسید تری پروتیک است، به این معنی که می تواند سه پروتون (یون هیدروژن) را در سه مرحله جداگانه اهدا کند. این فرآیند منجر به تشکیل سه نوع نمک می شود. این نمک ها هر کدام از خنثی سازی یکی از سه اتم اسیدی هیدروژن در اسید فسفریک به دست می آیند. نمک های اسید فسفریک فسفات هستند. این فسفات های اصلی و مهم عبارتند از:
1- فسفات آمونیوم
معمولاً دی آمونیوم هیدروژن فسفات و مونو آمونیوم دی هیدروژن فسفات به عنوان کود مورد استفاده قرار می گیرند. این مواد با مخلوط کردن اسید فسفریک با آمونیاک بی آب در یک درام گردان تولید می شوند. انتخاب اینکه کدام آمونیوم فسفات برای محصول مورد استفاده قرار گیرد به مقدار نیتروژن و فسفر بستگی دارد.
2- فسفات کلسیم
فسفات کلسیم که از واکنش اسید سولفوریک با سنگ فسفات ساخته می شود، به طور گسترده ای به عنوان کود مورد استفاده قرار می گیرد.
Ca3(PO4)2+H2SO4→Ca(H2PO4)2+2CaSO4
این ماده که سوپر فسفات سه گانه است، حاوی حدود 20٪ P2O5 می باشد. در واکنش فسفات، به غیر از اسید سولفوریک، شکل شدیدتری از کلسیم دی هیدروژن فسفات با سطح عمومی P2O5 بالاتر یعنی 55٪ تولید می شود.
Ca3(PO4)2+4H3PO4→3Ca(H2PO2)2
3- فسفات سدیم
فسفات سدیم از واکنش اسید فسفریک با محلول غلیظ سود پرک (سدیم هیدروکسید) در شرایط کنترل شده تشکیل می شود. محصول تشکیل شده به صورت کریستال های جامد می باشد. دی سدیم هیدروژن فسفات، تری سدیم فسفات، دی سدیم پیروفسفات و مونو سدیم دی هیدروژن فسفات نمونه هایی از فسفات سدیم هستند.
موارد مصرف اسید فسفریک چیست؟
اسید فسفریک یکی از محبوب ترین ترکیبات شیمیایی است که در صنایع مختلف و حتی در محصولاتی که ما مصرف می کنیم کاربردهای متعددی دارد. ما در ادامه مطلب برخی از کاربرد های محبوب H3PO4 مطرح کرده ایم.
- استفاده در کشاورزی
- استفاده در دندانپزشکی
- کاربرد در از بین بردن زنگ زدگی فلزات
- استفاده در تولید محصولات مراقبت از پوست
- به کار بردن اسید فسفریک در صنایع غذایی و نوشیدنی
- استفاده از اسید فسفریک در صنعت دارو
- کاربرد اسید فسفریک در تصفیه آب
- به کار بردن اسید فسفریک برای تولید کربن فعال
- استفاده در شوینده های فسفاته صنعتی
- کاربرد در تهیه مکمل های خوراک دام و طیور
- استفاده در صنعت آبکاری
- گازدار کردن نوشابه ها
آیا اسید فسفریک برای بدن ضرر دارد؟
اسید فسفریک یک افزودنی رایج در بسیاری از غذاهای فرآوری شده است. تولید کنندگان از آن برای افزودن طعم و حفظ تازگی استفاده می کنند. بنابراین بیشتر افراد در رژیم غذایی خود این مواد را دریافت می کنند. مطالعات معتبر نشان می دهد که مصرف بیش از حد اسید فسفریک می تواند شما را در معرض خطر ابتلا به پوکی استخوان و بیماری قلبی قرار دهد.
این ماده شیمیایی می تواند میزان کلسیم را در بدن کاهش دهد و منجر به تحلیل رفتن استخوان شود. همچنین می تواند توانایی بدن شما برای استفاده از مواد معدنی دیگر مانند آهن، روی و منیزیم را مختل کند. از آنجایی که از اسید فسفریک در تولید نوشابه به کار رفته است، مصرف بیش از اندازه نوشابه باعث افزایش خطر شکستگی استخوان می شود. علاوه بر این اسید فسفریک اثرات کوتاه مدت و بلند مدتی بر سلامتی انسان می گذارد. از اثرات کوتاه مدت اسید فسفریک بر سلامتی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- می تواند باعث تحریک و سوزش چشم شود
- تنفس آن بینی و گلو را تحریک می کند
- باعث سرفه و خس خس سینه می شود
- می تواند خطر ابتلا به سرطان در حیوانات را افزایش دهد
- قرارگیری مکرر در معرض این ماده شیمیایی می تواند ریه ها را تحریک کند و باعث ایجاد برونشیت و یا تنگی نفس شود
- می تواند باعث خشک شدن و ترک خوردن پوست شود
اقدامات ایمنی
اگر چه اسید فسفریک یک ماده غیر سمی است و در غلظت کم به پوست یا هیچ قسمتی از بدن آسیب نمی رساند، کارفرمایان در مشاغل و حرفه های که از اسید فسفریک استفاده می کنند، ملزم هستند تا تجهیزات فردی مناسب برای هر فرد را فراهم نمایند و در صورت نیاز کارگاه های آموزشی جهت یادگیری استفاده از تجهیزات را برگزار نمایند. از مهمترین تجهیزات فردی که افراد باید به آنها مجهز باشند می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- از تماس پوست با اسید فسفریک جدا خودداری کنید و از دستکش و لباس مقاوم در برابر اسید استفاده نمایید.
- کلیه لباس های محافظ (تن پوش، دستکش، کفش و…) هر روز باید تمیز باشند و قبل از شروع به کار پوشیده شده باشند.
- از چشم های خود در برابر سایش از طریق اسید فسفریک جامد همچنین هنگام کار با مایعات خورنده، تحریک کننده و سمی محافظت نمایید و حتما از سپر جانبی یا عینک های مقاوم در برابر هوا، ضربه و پاشش استفاده کنید.
- هنگام کار با این ماده شیمیایی از هیچ گونه لنزی استفاده نکنید.
- در مواردی که احتمال قرار گرفتن در معرض بیش از 1 میلی گرم بر متر مکعب اسید فسفریک وجود دارد، حتما از ماسک های تنفسی استفاده نمایید.
شرایط نگهداری از اسید فسفریک چیست؟
از آنجایی که اسید فسفریک یک ماده شیمیایی با ارزش است و در صنایع مختلف استفاده می شود نگهداری از آن ملزم رعایت شرایط زیر می باشد:
- حتما این ماده شیمیایی را در مکانی خشک با تهویه مناسب و دور از نور خورشید نگه دارید.
- این اسید پرکاربرد را در ظروف چند لایه مناسب یا فولاد زنگ نزن نگهداری نمایید
- اسید فسفریک را از هر گونه آسیب فیزیکی حفظ نمایید و از بسته بودن در ظرف اطمینان یابید.
کلام پایانی
در این مقاله به پرسش اسید فسفریک چیست پاسخ دادیم و این اسید را از جنبه های مختلف مورد بررسی قرار دادیم. همان طور که میدانید اسید فسفریک کاربردهای بسیار وسیعی دارد و به عنوان کنترل کننده pH در صنایع غذایی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین برای تولید محصولات لبی، تصفیه آب، تکمیل فلزات و ساخت و ساز نیز استفاده می شود. از آنجایی که این اسید ضعیف در صنایع مختلف استفاده می شود نیاز به آن نیز بیشتر احساس می گردد. امروزه مجموعه ها و مراکز فروش متعددی این ماده شیمیایی را به فروش می رسانند، اما ما به شما پیشنهاد می کنیم که اگر به دنبال خرید اسید فسفریک با کیفیت هستید با کارشناسان ما در اسید بازار تماس بگیرید و سفارش خود را ثبت نمایید. مجموعه اسید بازار بیش از 10 سال است که به صورت تخصصی در زمینه فروش مواد شیمیایی فعالیت دارد.
ثبت ديدگاه