اسید فسفریک چیست؟
اسید فسفریک اولین اسید معدنی و مصرف شده از نظر ارزش تولید و دومین اسید از نظر حجم پس از اسید سولفوریک می باشد. اسید فسفریک اسید سه شاخه است که مانند یک اسید نسبتاً قوی واکنش نشان می دهد. نمکها و استرهای آن فسفات نام دارند. این اسید شیمیایی به طور دقیق تر یک ترکیب سه تایی متعلق به دسته اکسی اسیدها است كه دارای فرمول H3PO4 است. اسید فسفریک معمولاً به صورت محلول آبی 90-83 درصد کاربرد دارد و به فروش می رسد. اسید فسفریک با تصفیه سنگهای فسفات کلسیم با اسید سولفوریک، سپس با فیلتر کردن مایع حاصل برای استخراج سولفات کلسیم تولید می شود. راه دیگر تهیه آن سوزاندن بخارات فسفر و تصفیه اکسید حاصل از بخار است.
برای تهیه و استعلام قیمت خرید اسید فسفریک میتوانید با شماره 02166438406 تماس بگیرید و یا با مراجعه به صفحه خرید اسید فسفریک اقدام به خرید نمایید
اسيد فسفريک خالص، جامد کریستالی بدون رنگ یا بو است که در آب بسیار انحلال پذیر می باشد. این اسید پس از انحلال، محلول شفافی را تشکیل می دهد که در غلظت بالا به شدت سوزاننده است. محلولهای با غلظتهای بالاتر pHاين ماده بسیار پایینی دارند و بنابراین برای اسیدی شدن ایده آل هستند. اسيد فسفريک دارای خواص خورندگی است و با فلزات فعال مانند آلومینیوم و آهن واکنش می دهد و هیدروژن آزاد می کند.
ویژگی ها و خواص اسید فسفریک
اسید فسفریک یک اسید پروتون سه گانه است. این بدان معناست که می تواند تا سه بار در آب تجزیه شود و هر بار یک پروتون را در آب آزاد کند. در شکل خالص این اسید جامد کریستالی سفید، مرطوب و روان است. در دمای اتاق اسید فسفریک یک جامد کریستالی با چگالی 1.83 است که در دمای 42.4 درجه سانتیگراد ذوب می شود. این اسید در حالت مایع شفاف و کمی مایل به زرد دارد. این اسید بسیار خورنده است و با تجزیه، مواد خطرناک را تولید می كند و در تماس با فلزات خاص می تواند گاز هیدروژن قابل اشتعال تولید کند.
فسفریک اسید چگونه تولید می شود؟
دو روش اصلی برای تولید فسفریک اسید وجود دارد. در روش اول سولفوریک اسید را با کلسیم فسفات ترکیب می کنند. کلسیم فسفات ماده ای معدنی است که به طور طبیعی در سنگها یافت می شود. ترکیب سولفوریک اسید با این ماده موجب تولید سولفات کلسیم و اسید فسفریک صنعتی می شود. در روش دوم فسفر مایع را به همراه هوا در کوره قوس الکتریکی حرارت می دهند. با اکسیداسیون فسفر، تترا فسفر دکا اکسید تولید می شود. این ترکیب با آب داغ تصفیه شده و فسفریک اسید با خلوص و کیفیت بالا به دست می آید. این روش عموماً برای تولید فسفریک اسید خوراکی و آزمایشگاهی کاربرد دارد.
مزایا و مضرات فسفریک اسید
فسفریک اسید از پرمصرف ترین محصولات شیمیایی مورد استفاده در صنعت است. مزایای متنوع و پرشمار این ماده شیمیایی موجب شده که استفاده از آن در بسیاری از فعالیت های تولیدی یا آزمایشگاهی امکان پذیر باشد. فسفریک اسید این قابلیت را دارد که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار بگیرد. همچنان که می بینیم امروزه از اسید فسفریک صنعتی در فعالیت هایی چون صنعت تصفیه، تولید مواد شوینده، نساجی، ساخت ظروف تفلون و… استفاده می شود.
این اسید به عنوان یک ترکیب شیمیایی مجاز از مصارف خوراکی نیز برخوردار است و در صورت دارا بودن خلوص بالا می تواند در تهیه و تولید محصولاتی چون پنیر، ژله، کنسرو، ادویه جات، نوشیدنی های گازدار، روغن نباتی و مخمرها به کار برود. در آزمایشگاه، فسفریک اسید کاربردهای متنوعی دارد. گوناگونی خواص این ترکیب موجب شده که به منظور سهولت و تسریع بسیاری از فرآیندها از آن استفاده شود.
اسید فسفریک علی رغم بسیاری از مزیت ها، مضرات و خطراتی نیز دارد. برای نمونه در استفاده از مواد غذایی که این اسید در ترکیب آن ها وجود دارد، باید موارد احتیاطی را در نظر گرفت. بنظر می رسد مصرف این محصولات می تواند برای افرادی که از مشکلات کلیوی رنج می برند زیان بار باشد. همچنین شواهدی وجود دارد مبنی بر این که استفاده از نوشابه های گازدار حاوی فسفریک اسید در طولانی مدت به بروز پوکی استخوان منجر می شود. علاوه بر این، استفاده بی رویه از کودهای شیمیایی فسفاته می تواند تعادل بیولوژیکی محیط زیست را بر هم زده و حیات جانداران را به خطر بیاندازد.
کاربرد اسید فسفریک در صنعت آب و فاضلاب
در تاسیسات تصفیه آب و سیستم توزیع آب از اسید فسفریک برای جلوگیری یا کاهش تشکیل رسوب مواد معدنی و خوردگی (pH پایین) استفاده می شود. همچنین اسید فسفریک در فاضلاب می تواند به کاهش سرب و مس محلول در آب لوله کشی کمک کند. شستوشوی لوله ها و وسایل لوله کشی باعث رسوب سرب و مس در آب آشامیدنی می شود و فسفاتها حضور سرب و مس را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند. همچنین اسید فسفریک در تصفیه آب با میل ترکیبی یونهای ارتوفسفات برای ذرات اکسید هیدراته منجر به برهمکنش بین فلزات سطح لوله و آنیونهای فسفات می شود. این فعل و انفعالات از حل شدن ذرات خورده شده مانند آهن یا سرب در آب آشامیدنی جلوگیری می کند و فرآیند خوردگی در لوله ها را محدود می کند.
اسید فسفریک در تصفیه آب آشامیدنی
آب آشامیدنی را با افزودن اسید فسفریک تصفیه می کنند تا از انحلال فلز در سیستمهای لوله کشی آب و به ویژه مسمومیت با سرب جلوگیری شود. ارتوفسفات به صورت اسید فسفریک، به شکل نمک (پتاسیم یا سدیم) به آب آشامیدنی اضافه می شوند. ارتوفسفات با سرب و مس آب واکنش می دهد و ترکیباتی را تشکیل می دهد که تمایل زیادی به فرم جامد ماندن و عدم حل شدن در آب دارند. میزانی که ارتوفسفات می تواند آزادسازی سرب و مس را کنترل کند به غلظت ارتوفسفات، pH و ویژگیهای مقیاس خوردگی موجود (به عنوان مثال اینکه آیا حاوی فلزات دیگری مانند آهن یا آلومینیوم است یا خیر) بستگی دارد.
اسید فسفریک در كنترل رنگ آب
اسید فسفریک در فاضلاب برای جلوگیری از اثرات بعدی آهن و منگنز در آبهای زیرزمینی استفاده می شود. وقتی آهن و منگنز در معرض هوا قرار می گیرند، اکسید شده و رنگ آب را تغییر می دهند. این واكنش باعث ایجاد لکه های زنگ از آهن و یا لکه های قهوه ای مایل به سیاه از منگنز می شود. گاهی اوقات می توان این لکه ها را در اطراف زهکشی وان یا در لباسشویی پیدا کرد. در اصطلاح به اكسید آهن، آب قرمز و اكسید منگنز، آب سیاه می گویند. افزودن اسید فسفریک به آب لوله کشی مانع تشکیل این لكه ها می شود.
اسید فسفریک در کنترل سختی و pH آب
اسید فسفریک در فاضلاب به عنوان یک عامل جداکننده عمل می کند و به بسیاری از کاتیونهای دو ظرفیتی از جمله Fe، Cu، Ca و Mg متصل می شود. در تصفیه خانه ها رسوب این مواد در تجهیزات تصفیه منجر به آسیب به آنها می شود و برای تعمیر آنها بایستی هزینه زیادی صرف كرد. اسید فسفریک به دلیل غیر سمی بودن و pH كم و خوردگی بهترین گزینه برای حذف این رسوبات است. همچنین از این اسید در كنترل pH آب نیز استفاده می شود. این اسید با خاصیت بافری، pH آب را ثابت نگه می دارد.
کاربرد اسید فسفریک در دندانپزشکی
بیایید تا کارمان را با بررسی دقیق کاربرد اسید فسفریک در دندانپزشکی شروع کنیم. به صورت کلی، اسید فسفریک ماده ای مهم و کاربردی به حساب می آید که در زمینه های مختلف دندان پزشکی همچون ارتودنسی کاربردهای زیادی دارد. این محصول می تواند پیوند دندان را تقویت کند و منطقه مقاوم در برابر اسید ایجاد نماید. گاهی اوقات در برخی از فرآیندهای دندان پزشکی، متخصصان مجبور به استفاده از مقادیر کم اسید ضعیف برای بهبود وضعیت دندان هستند. در این شرایط، استفاده از اسید فسفریک می تواند نتایج مطلوبی را به همراه داشته باشد. مینا دندان قسمتی است که بیشترین تاثیر را از اسید فسفریک در دندانپزشکی می پذیرد.
این ماده بی رنگ و شفاف است. به خاطر داشته باشید که مدلها و ساختارهای مختلف اسید فسفریک به خود مینا دندان آسیبی وارد نمی کنند. در نتیجه، استفاده از مقادیر کنترل شده این ماده مشکلات جدی را برای شما ایجاد نخواهد کرد. برای ارتودنسی، متخصصین و پزشکان در ابتدا باید مینای دندان را پاک سازی کنند تا مواد چسبنده به درستی بر روی سطح دندان قرار بگیرند. تصفیه شیمیایی سطوح مینا یک روش خاص به حساب می آید که بدون استفاده از اسید فسفریک در دندانپزشکی امکان پذیر نیست. به خاطر داشته باشید که این محصول برای اتصال صحیح و دقیق ارتودنسی، یک ماده کاربردی به حساب می آید. به صورت عمومی، این ماده در دنیای دندان پزشکی کاربردهای دیگری هم دارد. مثلا، افراد می توانند آن را برای بهبود وضعیت فیزیکی دندانهای خود مورد استفاده قرار دهند و مقاومت دندانهایشان در برابر آسیبهای مختلف را افزایش دهند.
اسید فسفریک در دندانپزشکی معمولا فرم مایع دارد. با اینکه نسخه های جامد این ماده هم در بازار موجود هستند، اکثر شرکتهای تولید کننده نسبت به طراحی فرم مایع اقدام می نمایند چرا که استفاده از اسید به صورت مایع برای پاک سازی دندان یک روند سر راست و نسبتا ساده است.
نکات مهم برای استفاده از اسید فسفریک در دندانپزشکی
همانطور که در قسمتهای قبل تر هم به این مسئله مهم و کلیدی اشاره کردیم، در حالت عادی اسید فسفریک در دندانپزشکی خطر خاصی را به همراه ندارد. اما با این حال، بهتر است که شما یک سری نکات خاص را در جهت به کار گیری این ماده رعایت کنید. اولین نکته مهم مربوط به استفاده از دستکش و لوازم مناسب برای استفاده از اسید فسفریک می باشد. جدا از این مسئله، برای به کار گیری این ماده شما باید از مقادیر مناسب استفاده کنید. بهتر است که تجهیزات مخصوص را در دهان بیمار قرار دهید تا در اثر مصرف بیش از حد اسید فسفریک، مشکلات خاصی برای آنها ایجاد نشود. در نهایت، شما همواره باید نسخه های درست و با کیفیت اسید فسفریک را همراه با تعرفه ای خوب و مناسب تهیه کنید. کیفیت اسید می تواند روند انجام فعالیتهای دندان پزشکی را تحت تاثیر خود قرار دهد.
كاربرد اسيد فسفريک در کشاورزی
کاربرد اصلی اسيد فسفريک عمدتاً (90 درصد) در توليد کودهای شيميايی است. كودهای فسفات دار به طور گسترده در صنعت کود و کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرند. كود اسید فسفریک در مراحل اولیه رشد گیاه برای تقویت ریشه زایی و گلدهی بسیار مهم است. اين كودها به شكلی توليد می شوند تا نسبتهای ایده آلی از عناصر لازم و ضروری، به ویژه نیتروژن، فسفر و پتاسیم را برای برای رشد گياهان فراهم کنند. برای رشد مناسب گیاهان، به دست آوردن فسفر ضروری است. با این حال، گياهان به این عنصر در غلظتهای کمتری نسبت به پتاسیم، کلسیم یا نیتروژن نیاز دارند.
به طور کلی، یک محصول بین 50 تا 150 کیلو فسفر خالص نیاز دارد. بنابراین، برای محاسبه مقدار بر اساس اسید فسفریک، به سادگی مقدار مورد نظر را بر 0.52 تقسیم کنید، در صورتی که غلظت واقعی این اسید شما 52٪ باشد. دوز برای محصولاتی مانند سبزیجات، مرکبات، محصولات نیمه گرمسیری و درختان میوه، اعم از هسته ای و دانه ای عبارتند از: 120-180 لیتر در هکتار است. علاوه بر این، اسید فسفریک کشاورزی یک تنظیم کننده عالی pH است.
مزایای كودهای فسفات دار
اسيد فسفريک که یکی از کودهای فسفات دار است دارای خواص خورندگی می باشد. بنابراین برای از بین بردن نمکها و زباله های آلی که لوله های آبياری قطره ای را مسدود می کنند، بسیار مفید باشد. به دلیل حالت مایع، اين كود به راحتی به تجهیزات کود دهی تزریق می شود. كودهای اسيد فسفريک مناسب برای خاكهای آهكی و قليايی هستند. این کود سرعت رشد گیاهان را افزایش می دهد و باعث می شود تا تعداد برگها و دانه ها افزایش پیدا کند. کودهای فسفاته باعث افزایش مقاومت گیاهان می شوند.
معایب كودهای فسفات دار
متاسفانه مصرف زیاد کودهای فسفات دار منجر به آزاد شدن مقادیر زیادی فسفر در محیط می شود. این امر منجر به اوتروفیکاسیون بدنه های آبی می شود که باعث اختلال جدی در تعادل بیولوژیکی می شود. به دلیل خاصیت اسیدی كود اسید فسفریک صنعتی، در هنگام استفاده یا حمل و نقل به تدابیر خاصی نیاز دارد؛ زیرا که خورنده است. كود اسيد فسفريک نبایستی در خاکهای اسیدی استفاده شود؛ زیرا باعث اسیدی شدن بیش از حد خاک می شود. كود اسید فسفریک صنعتی با محلولهای قلیایی، سولفاتها و کلسیم ناسازگار است.
سوالات متداول
1- سایر کاربردهای اسید فسفریک چیست؟
اسید فسفریک به دلیل ماهیت غیر سمی و کمی اسیدی آن، در طعم دهنده های غذا، نوشیدنیها، محصولات دندانپزشکی، لوازم آرایشی و در محصولات مراقبت از پوست استفاده می شود. همچنین به عنوان الکترولیت، پاک کننده زنگ زدگی، اصلاح کننده pH، پاک کننده خانگی نیز کاربرد دارد.
2- اسید فسفریک در صنایع غذایی چه کاربردی دارد؟
اسید فسفریک به طور معمول برای کنترل pH در صنایع غذایی استفاده می شود. این اسید در تولید محصولات پنیر، چربیها، نوشیدنیها به ویژه نوشابه ها كاربرد وسیع دارد.
3- محدوده نرمال فسفات در آب چقدر است؟
سطح طبیعی فسفر کل در آب، به طور کلی کمتر از 0.03 میلی گرم در لیتر است. معمولاً سطوح طبیعی فسفات از 0.005 تا 0.05 میلی گرم در لیتر متغیر است.
4- بیشترین مقدار اسید فسفریک در کجا مصرف می شود؟
بیشترین اسید فسفریک تولید شده (حدود 90 درصد) برای تولید کود کشاورزی استفاده می شود. پنج درصد دیگر برای تهیه مکملهای خوراک دام استفاده می شود. پنج درصد باقیمانده در طیف گسترده ای از محصولات از جمله صابون، خمیر دندان، نوشابه و سایر مصارف استفاده می شود.
5- کاربرد اسید فسفریک در صنعت كشاورزی چیست؟
این ماده به طور عمده به سه نمک فسفات تبدیل می شود که به عنوان کود از آن استفاده می کنند. این كودها، سوپر فسفات سه گانه (TSP) ، دی آمونیوم فسفات (DAP) و مونو آمونیوم فسفات (MAP) هستند.
