اسید فسفریک

اسید فسفریک مایعی بی رنگ، شفاف، بی بو با فرمول شیمیایی H3PO4 دارای طعمی تند است و اسیدی ضعیف بوده و این ماده جزو مواد معدنی و متعلق به گروه اسید ها می باشد و یکی از پر مصرف ترین مواد شیمیایی در جهان محسوب می شود و به عنوان پایه ای برای کلیه ترکیبات حاوی فسفر مورد استفاده قرار می گیرد.

فسفریک اسید چیست؟

همانطور که از اسم فسفریک اسید مشخص است این ماده از فسفر حاصل می گردد و در روش های مختلف به تولید می رسد.وقتی اسم اسید به میان می آید ما فکر می کنیم با ماده ای بسیار قوی و سمی و کشنده سرو کار داریم در حالی که در مورد این اسید صدق نمی کند و این ماده خاصیت غیر سمی و اسیدیتیه ملایم را دارا می باشد و کاربردهای فراوانی در صنعت مواد غذایی، مواد آرایشی، دندانپزشکی و… دارد که استفاده از آن در موارد ذکر شده باعث طعم دهندگی تند و تیز به محصولات و نگهداری از آن ها می شود. ناگفته نماند که استفاده از آن بیشتر به سبب جلوگیری از تشکیل باکتری ها وهمچنین استفاده بیش از اندازه از آن موجب بروز مشکلاتی می گردد.

فسفریک اسید به شکل صنعتی و خوراکی تولید شده و در صنایع مختلف به کار برده می شود، این اسید جز پر مصرف ترین مواد شیمیایی می باشد که بیشترین تولید را بعد از اسید سیتریک دارد. این ماده در دمای 35 الی 42 درجه ذوب شده و قابلیت استفاده در دو نوع جامد و مایع را دارد.

این اسید مایعی بی رنگ با غلظت ۸۵٪ در آب و ترکیب خالص جامد آن به شکل بی بو و شفاف می باشد و در هنگام تماس با پوست و چشم انسان آن را تحریک می کند.

این ماده دارای نام های گوناگون ازجمله اسید ارتوفسفریک، اسید فسفریک ، اسید تری فسفریک، ارتو فسفریک اسید، اسید فسفر می باشد اما بیشترین نام استفاده شده از آن همان فسفریک اسید است.

این ماده در دمای محیط غیر فعال بوده ،اما در هنگام تماس با فلزات گاز،هیدروژن قابل اشتعال را آزاد می کند. اسید فسفریک سرطان زا نیست و هنوز نتوانسته اند اثبات کنند که می تواند سرطان زا باشد.

ویژگی و خصوصیات اسید فسفریک

چگالی آن 1.885 گرم بر سانتی مترمکعب، دمای ذوب آن 42.35 درجه سانتی گراد، دمای جوش آن 158 درجه سانتی گراد است. انحلال پذیری این ترکیب در آب در در دمای 25 درجه سانتی گراد است. این ماده اشتعال پذیر نیست و  بسیار فرار بوده و دارای خورندگی کم است. درصد خلوص این ماده برابر 54% و 85% می باشد و شامل دو نوع صنعتی و خوراکی است اسید فسفریک 85 درصد به بالا خوراکی و زیر 85 درصد صنعتی محسوب می شود. ماده فسفر نوعی ماده مغذی است که تقریباً مورد نیاز همه موجودات زنده است و ترکیبات مختلف فسفریک نقش مهمی را در صنایع کشاورزی، صنعتی، پزشکی، تولید مواد غذایی و پروسه های زیست محیطی ایفا می کنند.

خواص فیزیکی

اسید فسفریک مایعی چسبناک با چگالی بالا است. که در صورت مخلوط شدن با آب هیدرولیز می شود،شکل ظاهری آن در هنگامی که غلظت آن پایین باشد به صورت کریستال های جامد سفید رنگ و بدون بو است، در ضمن این ماده غیر قابل اشتعال و غیر فرار می باشد.

در صورت تماس با فلزات باعث خوردگی آن ها می گردد، نقطه جوش آن 185 درجه می باشد که در این دما به جوش آمد و اجزای آن از هم تفکیک می یابند.

بیشترین میزان غلظت آن در آب 85 درصد می باشد و در هنگام جامد بودن 2.03 گرم بر میلی لیتر چگالی دارد. نگهداری این ماده باید در دمای کمتر از 30 درجه سانتی گراد باشد. در دمای پایین تر نیز منجمد نمی گردد و به شکل مایعی بسیار سرد تبدیل می شود.

قابلیت دیگر اسید فسفریک، جدا سازی کاتیون های دو ظریفیتی از هم می باشد به عنوان مثال قادر است یون های  Cu2+ و Mg2+ Fe2+ را از دیگر اجزا جدا سازد و برای گرفتن سختی آب یک ماده بسیار کاربردی به شمار می رود. این ماده به دلیل قیمت مناسب و بسامد بالا در صنایع مختلف به کار رفته و بسیار کاربردی است.

خواص شیمیایی

فسفریک اسید یک اسید شیمیایی است که دارای سه اتم هیدروژن می باشد که قادر به جایگزینی اند. خاصیت این اسید بدین گونه می باشد که توانایی واکنش و ترکیب شدن با مولکول های خودش را دارا می باشد که این  واکنش زمانی اتفاق می افتد که در درجه حرارت بالایی قرار بگیرد که باعث تشکیل شدن زنجیره های پلیمری کوتاه و یا پلی فسفریک اسید و متا فسفریک می گردد.

این اسید سه اتم هیدروژن اسیدی و قابل جایگزینی دارد و به همین دلیل نسبت به دیگر اسیدهای معدنی متفاوت عمل می‌کند. همچنین توانایی واکنش با بازها برای تشکیل سه کلاس از نمک‌ها را با جایگزین کردن یک، دو و یا هر سه اتم هیدروژن را دارا است.

فسفریک اسید در برخورد با الکل‌ها، آلدهید‌ها، سیانید‌ها، کتون‌ها، فنول‌ها، استرها، سولفیدها تجزیه می گردد و باعث ایجاد بخاری سمی می شود.

۲ H۳PO۴ → H۴P۲O۷ (- H۲O))

تاریخچه اسید فسفریک

دقیقا معلوم نیست که اولین بار فسفریک اسید توسط چه کسی اختراع شد. اما طبق تحقیقات به عمل آمده هنیگ برند کیمیاگر آلمانی در سال 1699 فسفر را کشف کرد. او با حرارت دادن ادرار در شیشه ماده ای سبز رنگ بدست آورد که همان فسفر است، اما او اختراع خود را مخفی نگاه داشت و سعی کرد در ساختن طلا از آن استفاده کند که در این مورد نتوانست موفق عمل کند.

اما خود فسفریک اسید در قرن نوزدهم توسط دو شیمیدان سوئدی به نام های یوهان گاتلیب گان و کارل ویلهم شیل که فسفر بدست آمده از خاکستر استخوان را به اسید نیتریک اضافه کردند و اسید فسفریک تولید نمودند. فسفات در قرن نوزدهم میلادی، از طریق واکنش سولفوریک اسید با منابع معدنی دارای فسفر مانند استخوان حیوانات و ماهی، تولید شد و برای ساخت کودهای فسفاته مورد استفاده قرار گرفت. به مرور زمان، به دلیل افزایش تقاضا برای کودهای شیمیایی، تولید کود فسفات افزایش یافت و علاوه بر استخوان حیوانات از استخوان انسان ها نیز استفاده می شد. در این روش تولید، استخوان های انسان ها آسیاب می شد و با سولفات آلومینیوم مایع، اسید سولفوریک و نمک پتاسیم ترکیب می گشت تا با هم واکنش دهند و کود فسفات تولید شودلازم به ذکر است که این دو شیمیدان به هیچ عنوان از تحقیقات و بررسی های هنیگ برند استفاده نکردند.

در سال 1840، برای اولین بار کود سوپر فسفات تولید شد و در سال 1842 در انگلیس، تولید تجاری انبوه آن آغاز گردید. کود سوپر فسفات از ترکیب سنگ فسفات با اسید سولفوریک تولید می شد. برای اولین بار در سال 1870، کود تریپل سوپر فسفات در آلمان تولید شد. بیشترین کاربرد کود تریپل سوپر فسفات در صنعت تولید شکر، به منظور تصفیه شکر بود. امروزه در بسیاری از کشورهای جهان، اسید فسفریک با درصد خلوص بالا تولید می شود و اصلی ترین کاربرد آن نیز در ساخت و تولید کودهای شیمیایی مختلف می باشد.

انواع اسید فسفریک

اسید فسفریک براساس درصد خلوص دسته بندی می شود و دارای 3 نوع کلی می باشد که هر نوع کاربرد خاص خود را دارد. در زیر به انواع این اسید اشاره کرده ایم و در مورد هر یک توضیح داده ایم.

اسید فسفریک خوراکی

اسید فسفریک خوراکی از قرار گرفتن سنگ حاوی فسفات در مجاورت اسید سولفوریک یا از اضافه کردن آب به فسفر پنتا اکسید تولید می شود. از این نوع اسید بیشتر در تولید نوشیدنی های گازدار، روغن نباتی، خوراک دام و مکمل غذای دام استفاده می گردد. این ماده علاوه بر عمل کردن به عنوان ماده نگه دارنده در مواد غذایی می تواند باعث طعم ترش آن نیز شود بیشترین استفاده از آن در تولید نوشابه سازی می باشد.

اسید فسفریک صنعتی

اسید فسفریک صنعتی حدودا 85 درصد غلظت دارد و بیشتر در صنعت نساجی، صنعت تصفیه پساب، تولید مواد شوینده و تولید ظروف تفلون مورد استفاده قرار می گیرد.همچنین در صنعت کشاورزی جهت تولید کودهای فسفاته استفاده می شود زیرا فسفر جزو عناصری  می باشد که برای رشد گیاهان و درختان بسیار ضروری می باشد.

در صنعت پزشکی و صنعت دارویی در تولید بعضی از دارو ها و در دندان پزشکی نیز به عنوان محلول جهت تمیز کردن دندان ها و در تولید محصولات مراقبت پوستی به عنوان مواد اولیه کاربرد دارد.

اسید فسفریک خام

اسید فسفریک خام از واکنش شیمیایی بین اسید سولفوریک با خاک فسفات تولید می شود و سپس به اسید فسفریک خوراکی و صنعتی تبدیل می گردد. از این نوع اسید بیشتر در تولید کودهای شیمیایی استفاده می شود.

اسید فسفریک آزمایشگاهی

اسید فسفریک آزمایشگاهی دارای درصد خلوص 55 تا 88 می باشد و بیشتر در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربردهای اسید فسفریک 

فسفریک اسید این ماده شیمیایی در انواع مختلفی ازصنایع مانند کشاورزی، موادغذایی وانواع نوشیدنی ها تا دندانپزشکی و داروسازی وتولید مواد شوینده کاربرد دارد. در ادامه به کاربرد این اسید پر کاربرد در حوزه های گوناگون به تفصیل اشاره می گردد با ما همراه باشید.

کاربرد فسفریک اسید در مواد غذایی و نوشیدنی ها

اسید فسفریک به عنوان طعم‌ دهنده غذایی، در تولید خوراکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده در خوراکی، جزو بیشترین و پر مصرف ترین افزودنی های شیمیایی به انواع مواد غذایی و نوشابه های گازدار و کولا ها می باشد. این ماده طعم خنک و خوبی به نوشیدنی ها می دهد و بعلاوه به عنوان نگهدارنده نیز عمل می کند. در واقع هدف اصلی از افزودن این اسید معدنی به مواد غذایی، ایجاد طعم بهتر در آن‌ها می‌باشد.

در همه نوشابه های گازدار و کیک و کلوچه های بسته بندی شده، نوشیدنی‌های ورزشی، چای بسته بندی و نوشیدنی‌های با طعم میوه و… این ماده افزودنی وجود دارد، لازم به ذکر است که مصرف بیش از اندازه از آن موجب تراکم مواد معدنی در استخوان ها می گردد به همین دلیل متخصصان توصیه می کنند که در مصرف اینگونه مواد غذایی بسیار دقت کنیم و حداقل مصرف را داشته باشیم.

پودر کیک و شیرینی

همانطور که همه می دانیم در تهیه انواع کیک و شیرینی و خمیر های آماده و انواع پودرهای آماده آشپزی از جوش شیرین استفاده می کنند، جوش شیرین همان فسفریک اسید می باشد که در همه موارد ذکر شده استفاده می گردد.

محصولات غذایی فرآوری شده

محصولات غذایی فرآوری شده همان صبحانه‌های آماده بسته بندی شده، نوشیدنی‌ها، آب‌های طعم دار، بطری‌های قهوه و گوشت فرآوری شده و… هستند. که در تولید آنها از فسفریک اسید استفاده شده است.برای افزایش رطوبت در گوشت ها (گوشت گوسفند و مرغ) و همچنین حفظ طعم و خاصیت گوشت از این ماده استفاده می کنند. نمک‌های دی کلسیم فسفات، هگزا متافسفات، سدیم فسفات و تری کلسیم فسفات، نمونه‌ای از این مواد هستند که در بسته بندی انواع مواد غذایی ذکر می شوند که همان اسید فسفریک محسوب می شوند.

در غذای دام و طیور

فسفریک اسید در انواع خوراک دام و طیور به عنوان مواد افزودنی کاربرد دارد در حدود 5% از فسفر تولید شده در سطح جهان برای تهیه و تولید مواد غذایی دام و طیور کاربرد دارد.

تولید محصولات لبنی

فسفریک اسید در تولید انواع پنیر و خامه، کرم قهوه، ژله و… به کار می رود. و بافت غذا را بهبود می بخشد. همچنین باعث ایجاد سطحی صاف و نرم در این مواد می گردد. افزودن این ماده به مواد غذایی برای افزایش ماندگاری و تنظیم PH و همچنین خوش طعم کردن آن ها ضروری می باشد.

پزشکی، داروسازی و دندانپزشکی

با ترکیب پودر اسید فسفریک و روی، فسفات روی را تولید می کند که این ماده بدست آمده بعنوان سیمان دندان به کار می رود. همچنین در دیگر فعالیت های دندان پزشکی از جمله برای از بین بردن پلاک ها و سفید شدن دندان ها به عنوان ماده اچینگ استفاده می شود و در ارتودنسی به‌عنوان محلول آماده سازی مینا‌ و عاج دندان برای تمیز کردن و افزایش اصطکاک سطح دندان به کار می رود.

از این ماده که با پودر روی ترکیب شده و ماده مخصوص به وجود آورده برای ایمپلنت های فلزی ارتوپدی برای ادغام بافت با استخوان استفاده می گردد.

از دیگر کاربردهای این ماده استفاده از آن در تولید داروهای ضد تهوع، دهانشویه ها،سفید کننده های دندان می باشد.

همچنین این ماده در پزشکی بعنوان یکی از درمانهای اصلی در سنگ کلیه به علت نشت فسفات از کلیه مورد استفاده قرار می گیرد و در تولید آسپرین  به دلیل داشتن عنصر هیدروژن در داروسازی به وفور مصرف می گردد.

مواد پاک‌کننده صنعتی

به منظور نرم کردن آب سخت از فسفریک اسید در مواد شوینده استفاده می شود.آب سخت با به جای گذاری لک و خشک کردن لباس ها و ظروف باعث خرابی و غیر قابل استفاده شدن آنها می گردد. ولی با اضافه کردن اسید فسفریک به شوینده ها این مشکل حل گشته است.

این ماده به عنوان نرم کننده با یون های کلسیم ومنیزیم پیوند برقرار کرده و سبب می شود محلول کلیت تولید شده که از واکنش یون های آن با مواد شوینده جلوگیری کند و مانع از ایجاد رسوب گردد.

مواد پاک‌کننده صنعتی

به منظور نرم کردن آب سخت از فسفریک اسید در مواد شوینده استفاده می شود. آب سخت با به جای گذاری لک و خشک کردن لباس ها و ظروف باعث خرابی و غیر قابل استفاده شدن آنها می گردد. ولی با اضافه کردن اسید فسفریک به شوینده ها این مشکل حل گشته است.

این ماده به عنوان نرم کننده با یون های کلسیم ومنیزیم پیوند برقرار کرده و سبب می شود محلول کلیت تولید شده که از واکنش یون های آن با مواد شوینده جلوگیری کند و مانع از ایجاد رسوب گردد.

فسفریک اسید در تصفیه آب

فسفر در آب آشامیدنی یکی از ضروریات می باشد چرا که مانع از ایجاد رسوبات سرب و مس در آب می گردد همچنین استفاده از اسید فسفریک در آب های آشامیدنی برای جلوگیری از واکنش آهن و منگنز می شود که این عنصر ها بدون دخالت فسفات ها و با قرارگیری در معرض هوا اکسید شده و باعث تغییر رنگ آب می گردند.

 محصولات مراقبت شخصی

از این ماده در تولید انواع محصولات مراقبتی و بهداشتی از جمله انواع عطرها، محصولات مراقبت از مو، رنگ موها، لاک ناخن، لوازم آرایشی، محصولات مراقبت از پوست، محصولات پاک کننده پوست و همچنین محصولات حمام مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از فسفریک اسید در تهیه این محصولات سبب تنظیم PH آنها شده است.

کاربرد اسید فسفریک در صنعت

این ماده در صنعت برای از بین بردن رسوبات معدنی، لکه های سیمانی و لکه های آب سخت در صنعت ساخت و ساز بسیار کاربرد دارد از ترکیب این اسید ،یک ماده اکسید کننده شیمیایی برای تولید محصولات کربن فعال استفاده می شود.

از فسفریک اسید داغ جهت ساختن نیترات سیلیکون در ریزساخته ها و به عنوان شار برای کمک به فرآیند لحیم کاری و همچنین در الکتروپولیش مس به عنوان الکترولیت برای از بین بردن گره ها و برآمدگی ها کاربرد دارد.

کاربردهای اسید فسفریک در کشاورزی

کاربرد فسفریک اسید در کشاورزی در تهیه کود شیمیایی فسفاته می باشد. با توجه به اینکه کودهای شیمیایی ۶٠ درصد بازار مصرف اسید فسفریک را به خود اختصاص داده اند می توان گفت بیشترین استفاده از آن در زمینه تهیه و تولید کودهای شیمیایی است. تولید کود سولفات آمونیم، کود سوپر فسفات نرمال و همچنین استفاده مستقیم از این ماده با مخلوط کردن آن با کودهای مایع انجام می پذیرد.

کاربرد در صنایع معدنی و فلزی

اسید فسفریک با ترکیب قوی که دارد برای زدودن هر گونه ناخالصی های کربنی و یا زدودن زنگ زدگی در فرآوری فلزات مختلف از جمله آهن، مس و فولاد مصرف می شود.

کاربرد در صنایع شیمیایی

اسید فسفریک یک جزء ضروری در تولید اسیدهای یخ، حشره کشها، داروها می باشد. همچنین در احیای آلومینیوم بسیار کاربردی است. لازم به ذکر است که از این اسید در تهیه اسید هیدروکلریک و اسید نیتریک نیز استفاده می گردد.

 کاربرد در شوینده ها

این اسید به دلیل خاصیت چربی گیری قوی که دارد در تهیه و تولید انواع مواد شوینده و لوله بازکننده ها، شست شوی کاشی ها جزو مواد اولیه بوده.

استفاده از اسید فسفریک در تولید باتری و آب باتری اتومبیل

برای تولید باتری های اتومبیل‌ها و همچنین باتری های تراکتورها اسید فسفریک به عنوان الکترولیت مورد استفاده قرار می گیرد. اگرچه مقدار وغلظت اسید مورد نیاز برای هر باطری می تواند متفاوت باشد.

کاربرد در مهمات سازی و مواد منفجره

نیتروگلیسیرین ماده ای سمی با قدرت تخریب بالایی است که در تولید آن از فسفریک اسید استفاده می کنند؛ همچنین از اسید فسفریک در تولید مواد منفجره مانند TNT،RDX و PETN نیز استفاده می گردد.

کاربرد در پالایش نفت

با توجه به اینکه نفت ترکیبی به شدت آلوده کننده زیست محیطی دارد باید حتما مورد پالایش قرار گرفته سپس به مصرف برسد یکی از موادی  است که در پالایش نفت استفاده می شود. ناگفته نماند به پالایش نفت با اسید فسفریک، پالایش شیمیایی گفته می شود.

کاربرد در صنایع رنگ

از موادی که در تهیه رنگ جزو عناصر اصلی به شمار می رود فسفریک اسید است اما امروزه به دلیل خاصیت خوردگی این اسید خیلی کمتر از آن مصرف می گردد و همچنین رنگهای تهیه شده ای که در ترکیبات آنها از آن به کار برده شده در نهایت کدر و به زردی می گراید.

کاربرد اسید فسفریک در نساجی

اسید فسفریک در صنعت ریسندگی و همچنین ساخت ابریشم مصنوعی کاربرد دارد از این ماده برای تثبیت رنگ پارچه و نخ و خنثی سازی رنگ ‌وهمچنین در قسمت های آماده سازی و ریسندگی و رنگ آمیزی پشم از آن به وفور استفاده می‌شود. با توجه به اینکه ابریشم ماده ای بسیار گران قیمت است و استفاده آن در تمام لباس ها ممکن نمی باشد تصمیم به ساخت ابریشم مصنوعی گرفته اند که تقریبا خاصیت ابریشم طبیعی را دارا می باشد این اسید با مخلوط ماده الیاف سلولزی و تترا آمین مس ترکیب شده و منجر به ساخت ابریشم مصنوعی می گردد.

 کاربرد در صنعت کاغذ

اسید فسفریک یک زاج سفید و منعقد کننده بسیار قوی می باشد که در صنعت کاغذ سازی با تاثیر بر ویژگی های آنیونی مصرف می شود. این ماده در پروسه تولید کاغذ یکی از مهم ترین مواد است.

لیت فرآیند آندایزینگ آلومینیوم

آنادایزینگ آلومینیوم سبب سختی سطح، مقاومت به سایش ،مقاومت به خوردگی، و چسبندگی عالی اکسید می گردد که این ویژگی ها باعث افزایش قابل‌ ملاحظه کاربرد آلومینیوم در صنعت شده است. آنودایز آلومینیوم با تشکیل یک لایه‌ی نازک اکسیدی بر روی قطعات آلومینیومی، علاوه برافزایش مقاومت در برابر خوردگی،به ایجاد نمای تزئینی قطعات نیزموجب می شود. آندایزینگ معمولا با محلول‌های اسید فسفریک و دیگر اسید ها با مقادیر مختلف و پتانسیل‌های کاربردی و تراکم‌ به انجام می رسد.

سایر کاربردهای اسید فسفریک

• مورد استفاده در بسته بندی کردن غذاها
• مورد استفاده در تولید لوازم الکترونیکی و برقی
• مورد استفاده در لوازم های مراقبت و نگهداری از ماشین ها
• جهت تولید لوازم فیلم و عکاسی
• جهت تولید محصولات کاغذی
• قابل استفاده در تولید لوازم باغ
• قابل استفاده جهت از بین بردن رسوبات معدنی
• اکسید کننده شیمیایی برای تولید محصولات کربن فعال
• قابل استفاده در ساخت مدار الکتریکی و دستگاه های الکترونیکی صفحه نمایش رایانه ها، تلفن های هوشمند و تلویزیون های LCD)
• قابل ترکیب با سایر مواد شیمیایی برای تولید موادی مثل :اتیل بنزن، پروپیلن، کومن
• استفاده از اسید فسفریک جهت ساخت اتیلن و تصفیه پراکسید هیدروژن
• قابل استفاده برای فعال سازی مشتقات آلبومین
• قابل مصرف به عنوان سنتز لاستیک و افزودنی به واکس
• برای کشت پسته به عنوان کود، برای تنظیم کننده pH و تامین مواد مغذی خاک پسته یکی از کودهای قوی و پرمصرف
• قابل استفاده در صنایع قند
• جهت استخراج پنی سیلین
• عامل ضد حریق در برخی از سطوح وکمک به خاموشی اشتعال
• به عنوان کاتالیزور در صنعت پتروشیمی
• به عنوان جزء فاز متحرک در کروماتوگرافی مایع
• در ساخت میکرو اچ کردن محلول نیترید
• جهت کاهش pH محلول مواد مغذی در هیدروپونیک
• قابل استفاده در تهیه لاستیک مصنوعی
• به عنوان یک افزودنی در ساخت آجرهای آتش نشانی
• قابل مصرف برای افزایش عملکرد رزین های مصنوعی
• قابل استفاده به عنوان یک عامل بافر در زیست شناسی و شیمی
• کاربرد اسید فسفریک به عنوان ماده تقویت کننده از جمله مونو کلسیم فسفات
• مورد استفاده برای تولید الکل به عنوان یک کاتالیزور در فرآیند هیدراتاسیون آلکن ها

تفاوت اسید فسفریک صنعتی و خوراکی

از این اسید خوراکی برای اسیدی کردن غذاها و نوشیدنی ها استفاده می کنند. که ترکیب آن با مواد غذایی طعمی ترش و تند ایجاد می کند، به عنوان مثال نوشابه های کوکاکولا همیشه از این ماده برای تهیه این محصول استفاده می کنند.زیرا دارای مزه خوراکی ملایم و خوش طعم می باشد.

فسفریک اسید صنعتی در صنایع و محصولات صنعتی و شیمیایی کاربرد دارد مثل؛ تهیه رنگ و تولید کاغذ و… به کار می رود. غلظت آن در حدود 85% می باشد و استفاده از آن باید طبق اصول خاص و ایمنی بالا انجام شود چرا که برای پوست و چشم و سایر اعضا می تواند زیان آور باشد.

خطرات استفاده از اسید فسفریک

اسید فسفریک بسیار خطرناک، خورنده و سمی می باشد و باید در غلظت های متوسط و بالا، با احتیاط از آن استفاده شود. هنگام استفاده، نگهداری و حمل و نقل آن، باید نکات ایمنی رعایت گردد تا آسیب های احتمالی کاهش پیدا کند. اگر به اسید فسفریک، اکسید کننده های قوی، قلیاها، فلزات و یا مواد قابل احتراق اضافه شود، ممکن است انفجار یا آتش سوزی صورت بگیرد؛ بنابراین این اسید را از این مواد دور نگه دارید.

در زیر به خطرات استفاده از این اسید اشاره کرده ایم و نکات ایمنی که باید رعایت شود را گفته ایم.

• هنگام استفاده از این ماده شیمیایی خطرناک، حتما از تجهیزات حفاظتی مناسب مانند دستکش، محافظ صورت، ماسک و چکمه استفاده کنید.
• محل نگهداری و ذخیره این اسید باید دارای هوای مطبوع، تهویه مناسب و به دور از نور و رطوبت باشد.
• بهتر است اسید فسفریک را در ظروف روکش دار ذخیره کنید.
• اگر اسید فسفریک با پوست تماس پیدا کند، باعث سوختگی شدید، سوزش و تحریک پوست می شود. در صورت بروز این اتفاق، بلافاصله ناحیه مورد نظر را با مقدار زیادی آب، به مدت حداقل ۳۰ دقیقه شست و شو دهید و به پزشک مراجعه کنید.
• در صورت تماس این اسید با چشم، ممکن است چشم شما دچار سوزش مزمن یا آسیب دائمی و یا حتی کوری شود. در صورت بروز این اتفاق خیلی سریع به پزشک متخصص مراجعه نمایید.
• اگر اسید فسفریک بلعیده شود، به سیستم گوارشی آسیب جدی وارد می کند. در صورت بروز این اتفاق سریعا دهان خود را با آب بشویید و به پزشک مراجعه کنید. اگر شروع به استفراغ و بالا آوردن کردید، به جلو خم شوید و شست و شوی دهان را متوقف کنید تا مایعات یا مواد جامد به مجاری تنفسی شما وارد نشوند.
• در صورت استنشاق بخارهای این اسید، دستگاه تنفسی شما آسیب می بیند. اگر این اتفاق افتاد، سریع به محیط باز بروید و هوای تازه تنفس کنید. سپس بلافاصله به پزشک مراجعه کنید.
• تماس مکرر یا طولانی مدت با اسید فسفریک می تواند باعث پوکی استخوان یا مشکلات تنفسی جدی شود.

نحوه تولید اسید فسفریک

اسید فسفریک عمدتا با 3 روش تولید می شود که در ادامه به تشریح این سه روش تجاری پرداخته ایم.

فرآیند حرارتی

در فرآیند حرارتی، عنصر فسفر با اکسیژن ترکیب می شود و فسفروس پنتا اکسید تولید می شود. سپس با هیدراته کردن فسفروس پنتا اکسید، اسید فسفریک تولید می گردد. در فرآیند حرارتی، محصول نهایی تولید شده دارای خلوص بسیار بالایی می باشد و آلاینده اصلی تولیدی ذرات معلق هستند که به شکل غبار اسیدی می باشند. از اسید تولید شده با استفاده از روش فرآیند حرارتی، به دلیل برخورداری از درصد خلوص بالا، بیشتر در تولید محصولات غذایی، داروها، مواد شوینده و محصولات دیگر به غیر از کود استفاده می شود.

فرآیند مرطوب

رایج ترین و پراستفاده ترین روش برای تولید اسید فسفریک، روش فرآیند مرطوب است. در این روش، سنگ های معدنی حاوی فسفات مانند کلسیم هیدروکسی آپاتیت با اسید سولفوریک واکنش می دهد و اسید فسفریک تولید می شود. محصول جانبی تولید شده در این فرآیند، رسوب سولفات کلسیم می باشد که ته نشین می شود. از اسید تولید شده با استفاده از روش فرآیند مرطوب، بیشتر برای ساخت کودهای فسفاته استفاده می گردد. اسید فسفریک تولید شده به این روش دارای رنگ تیره می باشد و استفاده آن باید برای مواردی که درصد خلوص اسید حائز اهمیت نیست مصرف شود.

درصد خلوص این ماده تولید شده به روش مرطوب دارای خلوص پایینی می باشد و با تبخیر بخار آب موجود در آن می توان به خلوص بالاتری دست یافت.لازم به ذکر است که تولید فسفریک اسید به این روش یکی از متداول ترین روش های استفاده در جهان می باشد که می توان اسید را به مقدار فراوان تولید کرد.کاربرد زیاد اسید حاصل از این روش بیشتر در تهیه کود می باشد. فرمول تولید اسید فسفریک به روش مرطوب:

Ca (PO4)3OH + 5H2SO4 → 3H3PO4 + 5CaSO4 + H2O

تولید اسید فسفریک درون کوره خشک

در روش کوره خشک، سنگ معدن فسفات با یک منبع کربن ترکیب می شود(با پاشیدن مخلوط فسفر مایع به کوره احتراق و سوزاندن  فسفر علاوه بر گرما و سیلیکات، اسید فسفریک نیز تولید می شود). در این روش برای کنترل میزان سوختن گازهای تولید شده و کنترل دمای بالای کوره، از کنترل هوا استفاده می شود.

ازروش برای مواردی که خلوص اسید اهمیت بالایی دارد مثل: تولید دارو، مواد غذایی،محصولات بهداشتی، نوشیدنی ها و… استفاده می گردد.

ناگفته نماند که تولید اسید به این روش دارای هزینه بالاتری نسبت به روش مرطوب است اما چون اسید فسفریک بدست آمده در این روش برای مصارف پزشکی و خوراکی به کار می رود بسیار مهم است که از روشی که دارای کیفیت و خلوص بیشتری است استفاده شود.

اما امروزه روش کوره خشک به یکی از روش های امیدوار کننده و پسندیده برای تولید اسید فسفریک تبدیل شده است زیرا هم باعث کاهش اثرات زیست محیطی می شود و هم موجب صرفه جویی در هزینه های تولید می گردد.

P4 + 5O2 → 2P2O5

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

قیمت اسید فسفریک

قیمت اسید فسفریک با توجه به عوامل مختلفی مانند حجم، غلظت، درصد خلوص، خارجی یا داخلی بودن، شرکت تولید کننده و برند تعیین می شود. با توجه به تغییر مداوم قیمت، تقاضا دارد بمنظور استعلام قیمت با همکاران من در شرکت هوبارت شیمی تماس بگیرید.

اگر به دنبال خرید مخزن برای نگهداری و ذخیره اسید فسفریک هستید بر روی عبارت مخزن اسید کلیک کنید.