اسيد فسفریک صنعتی یک عامل چند منظوره است که برای تغذیه گیاه، تنظیم pH و پاکسازی تجهیزات آبیاری به ویژه لوله های آبياری قطره‌ای از رسوب آهک كاربرد دارد. در اين محتوا تلاش شده است تا علاوه بر معرفی اسيد فسفريک صنعتی و بررسی کاربرد مهم اسید فسفریک صنعتی در صنعت کشاورزی، به مزایا و معایب كاربردهای کودهای فسفات دار پرداخته شود.
در این مطلب موضوعات زیر را مطالعه خواهید کرد:
اسيد فسفريک صنعتی چیست؟
اسيد فسفريک (H3PO4) اسيد ضعيفی است كه یک ماده شیمیایی صنعتی مهم به حساب می آید. اسید فسفریک در فرآیند مرطوب توليد می شود که در اين فرآيند برای تهيه آن از فسفات کلسیم موجود در سنگها به شکل مواد معدنی مانند آپاتیتها و فسفوریتها استفاده می شود. اين مواد با اسید سولفوریک، به راحتی فیلتر می شود و اسید فسفریک صنعتی (V) بدست می آيد. تقريبا 90 درصد از تولیدات جهانی اسيد فسفريک صنعتی در تولید کودهای شيميايی استفاده می شود.
ویژگیها و خواص اسيد فسفريک صنعتی
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. بعلاوه اسید فسفریک دارای خواص رطوبت سنجی است و بنابراین به طور موثر آب را از محیط خودش جذب می کند. در دمای 42.35 درجه سانتیگراد، کریستالهای اسید فسفریک ذوب می شوند. نقطه جوش در فشار اتمسفر 212 درجه سانتیگراد است.
كاربرد اسيد فسفريک صنعتی در تهیه کود
کاربرد اصلی اسيد فسفريک صنعتی (V) 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.
سایر کاربردهای اسید فسفریک صنعتی
دومين كاربرد رایج اسيد فسفريک صنعتی، استفاده آن در صنايع غذايی است. اسيد فسفريک صنعتی با درجه غذايی(E338) یک مهارکننده رشد باکتری و کپک است. اين ماده ایمنی محصولات غذایی نظير مربا را افزایش می دهد و عمر مفید آنها را نيز بالا می برد. نمکهای اسید فسفریک نه تنها اسیدیته را تنظیم می کنند، بلکه پروتئینهای شیر را نیز اصلاح می کنند و بنابراین در تولید محصولات لبنی نيز استفاده می شوند. همچنين در بسیاری از نوشیدنیهای غیرالکلی نظير کوکاکولا مصرف می شود.
سایر کاربردهای اسيد فسفريک عبارتند از صنایع شیمیایی و دارویی، تولید پوششهای محافظ مبتنی بر فسفات که به فلزات خاصیت ضد خوردگی می دهد. در دندانپزشکی و ارتودنسی، این ترکیب برای اچ کردن سطوح دندان استفاده می شود. علاوه بر این، نمکهای اسید فسفریک صنعتی در کارهای آزمایشگاهی، در تولید صابونها و مواد شوینده، برای اسیدی کردن ادرار، در مایعات دهان شویه و در تصفیه آب استفاده می شود. اسید فسفریک به عنوان الکترولیت در ژنراتورهای اکسیژن هیدروژن و سلولهای سوختی استفاده می شود. در صنعت ساختمان سازی از اين اسيد در از بین بردن لکه های سیمان، رسوبات معدنی و لکه های آب سخت استفاده می شود. همچنین در تولید محصولات کربن فعال، به عنوان یک عامل اکسید کننده شیمیایی عمل می کند.
سوالات متداول کاربرد اسید فسفریک صنعتی در کشاورزی
1- اسید فسفریک کشاورزی چه زمانی و چگونه استفاده می شود؟
اسيد فسفريک کشاورزی کاملاً در آب آبیاری محلول است. کاربرد آن عموماً در مرحله رشد گیاه برای جلوگیری از آسیب ديدن گیاهان، غنی سازی خاک و در نتیجه تغذیه بهتر گياهان انجام می شود.
2- انواع اسید فسفریک کدام است؟
اسيد فسفريک سه نوع است: اسید اورتوفسفریک (H3PO4)، اسید متافسفریک (HPO3) و اسید پیروفسفریک(H4P2O7).
3- خطرات اسید فسفریک صنعتی برای بدن چيست؟
اسيد فسفريک وقتی در غلظت کم باشد، معمولاً غیر سمی است و آسیب زیادی به پوست یا سایر اعضای بدن وارد نمی کند. اين اسيد در غلظت بالاتر باعث تحريک پوست و دستگاه تنفسی می شود و موجب سوختگی پوست و چشم می شود.
4- کدام غذاها حاوی اسید فسفریک هستند؟
میوه های اسيدی نظير لیمو، لیموترش، آلو، انگور، گریپ فروت و زغال اخته، آناناس، پرتقال، هلو و گوجه فرنگی سرشار از این اسید هستند. همچنين اسید فسفریک را می توان در نوشابه ها، محصولات لبنی مانند شیر، پنیر و دوغ و سایر غذاهای فرآوری شده مانند غلات، آبهای طعم دار، نوشیدنیهای قهوه و گوشتهای فرآوری شده یافت.
5- آيا نوشابه های حاوی اسید فسفریک مضر هستند؟
مصرف نوشابه های حاوی اسيد فسفريک ارتباط مستقیمی با تراکم استخوان پایین دارند. چرا که اسید فسفریک موجود در نوشابه ها می تواند از جذب کلسیم در بدن جلوگیری کند.
