اسید فسفریک 85% گالنی

اسید فسفریک 85% گالنی

 

خواص اسید فسفریک

 

فسفریک اسید خوراکی به‌عنوان ماده افزودنی در نوشابه‌های گازدار کاربرد دارد و در تولید کودهای شیمیایی، پاک‌کننده‌های صابونی و غیرصابونی، تصفیه آب، خوراک دام و داروسازی از این ماده استفاده می‌شود.

 

فسفریک اسید ماده‌ای آلی غیرسمی است که در صورت خالص بودن در شرایط عادی دما و فشار جامد می‌باشد. این ماده مولکولی قطبی دارد و بنابراین در آب محلول است.

 

عدد اکسایش فسفر در فسفریک اسید برابر 5 است و این اسید دارای مراحل تفکیک زیر در آب می‌باشد:

 

H3PO4(s) + H2O(l) H3O+(aq) + H2PO4−(aq) Ka1= 7.25×10−3

 

H2PO4−(aq)+ H2O(l) H3O+(aq) + HPO42−(aq) Ka2= 6.31×10−8

 

HPO42−(aq)+ H2O(l) H3O+(aq) + PO43−(aq) Ka3= 3.98×10−13

 

 

 

خواص فیزیکی و شیمیایی اسید فسفریک

 

حالت فیزیکی: مایع

 

شکل فیزیکی: مایع غلیظ

 

رنگ و بو: اسید فسفریک خورکی( بی‌رنگ، شفاف و بدون بو)، اسید فسفریک صنعتی(‌ سبز تیره و بدون بو)

 

اسیدیته- pH: 5/1( اسید فسفریک 1/0 نرما) و 2 – 2/2( اسید فسفریک 1٪)

 

حلالیت در آب: ‌به‌طور کامل در آب حل می‌شود.

 

حلالیت در حلال‌های آلی: در اتانول قابل حل است.

 

وزن مخصوص نسبت به آب( دانسیته): 658/1( محلول 85٪)، 573/1( محول 75٪) در دمای 25 درجه سانتی‌گراد

 

دمای خودآتش‌گیری: آتش نمی‌گیرد

 

حد انفجار پایین و بالا و نقطه اشتعال: این ماده قابل انفجار نیست و نمی‌سوزد

 

نقطه ذوب: 21 درجه سانتی‌گراد

 

نقطه جوش: 158 درجه سانتی‌گراد

 

گران‌روی: 140( 100٪) سانتی‌پواز

 

فشار بخار: 004/0 کیلو پاسکال( 3٪ میلی‌متر جیوه، غلظت 100٪)، 29/0 کیلوپاسکال( 18/2 میلی‌متر جیوه، غلظت 85٪)

 

 

 

  

 

 

 

موارد مصرف و کاربرد اسید فسفریک

 

اسید فسفریک به طور وسیعی در صنایع استفاده می‌شود:

 

تولید کودهای فسفات مانند مونوآمونیوم‌فسفات، دی‌آمونیوم‌فسفات، سوپر‌فسفات‌تریپل، فسفات منیزیم و ...

 

تولید فسفات‌های به‌کاررفته در مواد شوینده مانند تری‌سدیم‌فسفات و سدیم‌تری‌پلی‌فسفات

 

تولید پاک‌کننده‌های فسفاته صنعتی: در تولید پاک‌کننده‌ها اسید فسفریک برای نرم کردن آب به‌کار می‌رود. آب نرم بدون یون‌های کلسیم و منیزیم که آب سخت را تشکیل می‌دهند، اگر از بین نروند تشکیل آب سخت را می‌دهند که این یون‌ها با صابون تشکیل رسوبات غیرقابل حل می‌دهند که سبب لکه به روی لباس‌ها در هنگام شست شو می‌شوند. نمک‌های فسفات از اسید فسفریک به طور وسیع در پاک‌کننده‌ها به عنوان builder به‌کار می‌رود. بیشتر گستره ترکیبات فسفر در مخلوط پاک‌کننده‌های جامد است که سدیم‌تری‌پلی‌فسفات یکی از آن‌هاست. به‌عنوان نرم‌کننده آب، سدیم‌تری‌پلی‌فسفات با کلسیم و منیزیم یوند برقرار می‌کند و تشکیل اجزا محلول را می‌دهد که کمپلکس یا کلیت است. این کمپلکس‌ها از واکنش کلسیم و منیزیم با صابون ممانعت به‌عمل می‌آورند تا رسوب ایجاد نشود.

 

تولید مواد تصفیه‌کننده و منعقد‌کننده در صنعت آب و فاضلاب

 

تولید مکمل‌های خوراک دام و طیور مانند دی‌کلسیم‌فسفات

 

تولید مواد بازدارنده اشتعال برای مصارف آتش نشانی

 

مصرف در صنایع آب‌کاری

 

کاربرد در کشاورزی: بیشتر اسید فسفریک در تولید کود به‌کار می‌رود. فسفر یکی از عناصر ضروری برای رشد گیاهان محسوب می‌شود. فسفات‌های آلی ترکیباتی هستند که انرژی لازم برای بیشتر واکنش‌هایی که در سلول‌های زنده اتفاق می‌افتند را مهیا می‌کنند بنابراین خاک‌های غنی با کودهای فسفاتی رشد گیاهان را بالا می‌برند. افزایش غلظت فسفات در سطح آب‌ها همچنین رشد گیاهان آبزی را بالا می‌برد. اضافات کودهای شیمیایی می‌توانند باعث تحریک رشد گیاهان در آب‌های دریاچه‌ها و آب‌های جاری بشوند. آب فاضلاب‌ها که شامل فسفات است می‌تواند تاثیر یکسانی داشته باشد. دریاچه‌ها که از مواد مغذی غنی هستند از افزایش سرعت انباشتگی تلف می‌شوند. وقتی گیاهان آبزی با این شرایط مغزی بودن محیط رشد می‌کنند پس از مدتی خواهند مرد. حال این گیاهان مرده برای تجزیه اکسیژن حل شده در آب را مصرف می‌کنند. این مصرف سطح اکسیژن حل شده را کاهش می‌دهد تا نقطه‌ای که برای حمایت حیوانات آبزی کافی نیست. برای کاهش تهدید Eutrophication دریاچه بسیاری از مناطق دارند فسفات‌ها را از پاک‌کننده‌ها حذف می‌کنند. در بعضی از موارد فسفات‌ها جای خودشان را با کربنات‌ها عوض می‌کنند. به‌عبارت دیگر پاک‌کننده‌های جدید به‌گونه‌ای تهیه می‌شوند که با کلسیم و منیزیم یون‌های سخت آب را واکنش ندهند.

 

کاربرد در صنایع غذایی: از اسید فسفریک در تولید غذاهای اسیدی و نوشابه‌های گازدار مانند انواع کولاها استفاده می‌شود. به‌کارگیری این ماده سبب دادن طعم تندی به غذا شده و از آنجا که ماده شیمیایی با تولید انبوه است، با قیمتی ارزان و حجمی فراوان در دسترس می‌باشد. همانطور که ذکر شد، قیمت پایین و حجم زیاد تولید این ماده، آن‌را در مقایسه با طعم‌دهنده‌های طبیعی نظیر زنجبیل برای دادن طعم تندی، یا اسید سیتریک که از لیمو و عصاره لیموترش  که برای دادن طعم ترشی به‌کار می‌رود، در رتبه بالاتری قرار داده است.

 

کاربرد در زدودن زنگ آهن: از اسید فسفریک می‌توان مستقیما برای زدودن زنگ آهن( اکسید آهن) از ابزارهای آهنی یا فولادی و تبدیل آهن به فسفات‌های محلول در آب استفاده نمود. پس از زدودن زنگ آهن فسفات آهن تولید شده تبدیل به ترکیب فسفات آهن سیاه شده که خود به عنوان عامل جلوگیری از خوردگی می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.

 

کاربردهای پزشکی: از اسید فسفریک در دندانپزشکی و اورتودنسی به‌عنوان عامل قلم زنی(Etching ) جهت تمیز کردن و زبر کردن سطح دندان خصوصا در جاهایی که از اسباب و وسایل دندانپزشکی استفاده شده، به‌کار می‌رود. همچنین از اسید فسفریک به‌عنوان کاتالیست در ساخت آسپیرین به‌خاطر داشتن یون هیدروژن فراوان و آلایندگی کمتر در مقایسه با اسید کلریدریک و سولفوریک استفاده می‌شود.

 

سالانه در حدود ۱۰ میلیون تن اسید فسفریک در ایالت متحده تولید می‌شود. بیشتر اسید( در حدود ۸۰%) برای مصارف کشاورزی به‌کار می‌رود، باقی مانده( در حدود ۱۰%) آن به‌عنوان اضافه شونده در تمیزکننده‌ها و تولیدات حشره‌کش‌ها و همچنین به‌عنوان اضافه کننده خوراک دام استفاده می‌شود. مابقی(۱۰%) به‌صورت خوراکی( نوشابه‌های گازدار) استفاده می‌گردد. روش تولید صنعتی این اسید از اضافه شدن اسید سولفوریک بر سنگ فسفات ایجاد می‌شود.         

 

 

 

روش‌های تولید اسید فسفریک در صنعت

 

الف) روش تر( Wet Process)

 

در این روش اسید فسفریک در اثر اضافه کردن سولفوریک اسید به فسفات کلسیم به‌دست می‌آید.

 

در این روش کانی‌های فسفات را با سولفوریک اسید ترکیب می‌کنند، علاوه بر تولید فسفریک اسید و برخی فسفات‌ها که ترکیبات اصلی هستند، سایر ترکیبات (caco3caf2)هم تولید می‌شوند، از طرف دیگر واکنش‌هایی که در آن با از بین رفتن سولفوریک اسید، ترکیباتی تولید می‌شود که از نظر تجاری کم اهمیت هستند( واکنش‌های پارازیتی)، یون‌های مزاحمی تولید شده و باعث آلودگی مخلوط‌ها می‌شوند.

 

  

 

ب) روش حرارتی خشک(Thermal process )

 

این روش شامل احتراق فسفر و هیدراسیون  P4O10می‌باشد. مخلوط فسفر مایع و هوا به محفظه احتراق که شبیه برج است تزریق شده و با انجام واکنش اکسیداسیون فسفر، تولید می‌شود. جنس محفظه احتراق نوعی فولاد مخصوص است که با  H3po4غیرفعال شده ‌است. P4O10 به‌دست آمده را در برج بعدی هیدراته می‌کنند و بخارات باقی‌مانده P4O10  را واحد شست‌شو به اسید فسفریک رقیق تبدیل کرده و به‌عنوان افشان در پایین آوردن دمای برج اول استفاده می‌شود.

 

 

 

اطلاعات ایمنی

 

تماس با چشم: اسید فسفریک خورنده است و سبب سوختگی، درد و قرمز شدن چشم می‌شود. ممکن است سبب تیره شـدن دیـد چشم و آسیب‌های ماندگار چشمی شود .

 

تماس با پوست: ممکن است سبب سوزش، قرمز شدن و در موارد حادتر سوختن پوست شود.

 

بلعیدن و خوردن: ممکن است سبب سوزش گلو، درد شکم، حالت تهوع، سوختگی شدید دهان، حلق و شکم شـود. در مقـادیر زیـاد بلعیدن و خوردن احتمال شوک، از کار افتادن گردش جریان خون و مرگ وجود دارد.

 

تنفس: استنشاق اسید فسفریک یک خطر محتمل نیست مگر اینکه تا دماهای بالا گرم شود و تبخیر گردد. تنفس بخارات یا مـه اسید می‌تواند سبب تحریک بینی، گلو و مجاری بالایی دستگاه تنفس شود. تنفس مقادیر زیاد می‌توانـد آسـیب‌های جدی به ریه وارد کند.

 

حریق و انفجار: اسید فسفریک قابل احتراق و انفجار نیست.

 

اثرات زیست محیطی: اسید فسفریک آلوده کننده محیط زیست است.

 

جابجایی و انبارداری

 

احتیاطات جابجایی: قبل از جابجایی اقدامات کنترل ایمنی صورت گیرد، تجهیزات حفاظتی مورد نیاز در دسترس کارکنان احتیاطات جابجایی مسئول حمل و نقل باشد. افراد در مقابله با خطرات آموزش کافی دیده باشند.

 

شرایط انبارداری: در محیط سرد، خشک با تهویه مناسب به دور از اشعه مستقیم خورشید، منبع گرما، رطوبـت و مـواد دارای شرایط انبارداری ناسازگار انبار شود.

 

بسته‌بندی مناسب: در بشکه و ظروف کاملا بسته قرار دهید . از ظروف حاوی اسید در برابر آسیب‌های فیزیکی محافظت شود. در ظروف چند لایه پلاستیکی مخصوص یا فولاد زنگ نزن مخصوص ذخیره اسید فسفریک بسته‌بندی گردد.


فسفریک اسید
از جمله پرمصرف ترین مواد شیمیایی در صنعت است. به عنوان ماده افزودنی در نوشابه‌های گازدار کاربرد دارد و در تولید کودهای شیمیایی فسفاته، پاک کننده‌های صابونی و غیر صابونی، تصفیه آب، خوراک دام و دارو سازی، مکملهای غذای دام و طیور(دی و منو کلسیم فسفات)، مواد فسفاته شوینده‌ها، تصفیه پسابها، تولید کودهای فسفاته(مهمترین)، ضد حریق کردن برخی سطوح و عوامل بازدارنده اشتعال، ونیز جهت تمیز کردن و جرم گیری سطوح فلزی به کار می‌رود. فسفریک اسید خوراکی را از افزودن آب به P4O ۱۰ می‌سازند. اسید فسفریک، اسید ضعیفی است و در شرایط عادی و مدت زمان کوتاه آنقدر نمی‌تواند خطرساز باشد . محتویات [نهفتن] ۱ کاربرد در صنایع غذایی ۲ کاربرد در مواد پاک کننده ۳ کاربرد در زدودن زنگ آهن ۴ کاربرد در پزشکی ۵ کاربرد در کشاورزی ۶ روشهای تولید اسید فسفریک در صنعت ۶.۱ روش تر (Wet process) ۶.۲ روش حرارتی(خشک )Thermal process ۷ روش‌های تولید در ایران ۸ منابع کاربرد در صنایع غذایی [ویرایش ]