اسید فسفریک

اسید فسفریک

اسید فسفریک (Phosphoric Acid) یکی از اسیدهای معدنی مهم و پرکاربرد در صنایع مختلف است. این ترکیب به دلیل خواص شیمیایی ویژه خود در صنایع غذایی، کشاورزی، داروسازی، تولید مواد شوینده و صنایع فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مشخصات عمومی اسید فسفریک

فرمول شیمیایی: H_۳PO_۴

درجه خلوص: ۸۵%

بسته بندی: بشکه ۳۵ کیلوگرمی – تانکر ۱۶۰۰ لیتری

شماره استاندارد بین المللی:  E4GA8884NN

شکل ظاهری: بی‌ رنگ، شفاف، بى بو و دارای طعم تند

حلالیت: ۱۰۰% محلول در آب

فرمول و ساختار شیمیایی اسید فسفریک

فرمول شیمیایی اسید فسفریک H₃PO₄ است که از یک اتم فسفر، چهار اتم اکسیژن و سه اتم هیدروژن تشکیل شده است. این اسید یک ترکیب معدنی با خاصیت اسیدی متوسط است و در دماهای مختلف می‌ تواند در حالت جامد یا مایع وجود داشته باشد.

از نظر ساختاری، اسید فسفریک شامل یک اتم فسفر در مرکز است که با چهار اتم اکسیژن پیوند دارد؛ سه اکسیژن به‌ صورت پیوند کووالانسی با هیدروژن متصل شده‌ اند و یک اکسیژن دارای پیوند دوگانه با فسفر است.

روش های تولید اسید فسفریک

این ماده شیمیایی به روش های مختلفی تولید می شود:

• پردازش مرطوب (Wet Process): در روش مرطوب اسید سولفوریک با کانی های فسفات ترکیب شده که محصول اصلی این واکنش، اسید فسفریک است.
• پردازش خشک (Dry Process) : هیدراسیون فسفر پنتااکسید P_۴O_۱۰ و احتراق فسفر، روش دیگری برای تولید اسید فسفریک است. در این روش، ترکیبی از هوا و فسفر مایع به داخل محفظه برج احتراق تزریق شده و پس از اکسیداسیون فسفر،  فسفریک اسید تولید می شود
• روش تولید در ایران: ترکیب اسید سولفوریک با کانی های آپاتیتی به تولید  فسفر یک اسید منجر می شود اما چون احتمال وجود عناصر سمی مثل آرسنیک و فلوئور در کانی های آپاتیتی زیاد است، اسید فسفریکی که از این روش تولید می شود برای مصرف خوراک دام و صنایع بهداشتی و غذایی بسیار خطرناک است.

کاربرد در کشاورزی

فسفر از عناصر ضروری مورد نیاز گیاه است. این ماده به عنوان یک کود شیمایی کاربرد و استفاده وسیعی دارد. تامین فسفر مورد نیاز گیاهان در زراعت و باغبانی، عمدتا با استفاده از کودهای فسفر انجام می شود. کمبود فرم قابل جذب فسفر در خاک های فقیر، یکی از چالش های مهم تولیدات گیاهی است.

تولید کودهای شیمیایی فسفاته: مونو آمونیوم فسفات، دی آمونیوم فسفات، سوپر فسفات تریپل و فسفات منیزیم از پرکاربردترین کودهای شیمیایی در کشاورزی هستند.

خوراک دام و طیور: دی کلسیم فسفات (Dicalcium phosphate) به عنوان یک منبع کلسیم و فسفر در تغذیه دام‌ها مورد استفاده قرار می گیرد. این ترکیب معمولاً به صورت پودر یا ترکیبات خوراکی در دسترس تولیدکنندگان دامی قرار می گیرد. همچنین این ترکیب بعنوان یک افزودنی خوراکی به جیره‌های دامی اضافه می‌شود.

دی کلسیم فسفات در تغذیه دام‌ها از دو عنصر اصلی، یعنی کلسیم و فسفر، بهره‌برداری می‌کند که هر دو برای سلامت استخوان‌ها، رشد فیزیولوژیکی مناسب دام‌ها ضروری هستند. این ترکیب می‌تواند به دام‌ها کمک کند تا نیازهای تغذیه‌ای خود را برآورده کرده و سلامتی و رشد بهتری داشته باشند.

کاربردهای صنعتی

• صنایع غذایی: گرید خوراکی  این اسید در تولید نوشابه های گازدار، تولید غذاهای اسیدی و دارای طعم تند استفاده می شود
• مواد شوینده: تری سدیم فسفات و سدیم تری پلی فسفات
• پاک کننده های صنعتی: نرم کردن آب و قابل حل کردن صابون در آب
• تصفیه آب: تصفیه کننده و منعقد کننده آب و فاضلاب
• صنایع پتروشیمی: کاتالیت در صنایع پتروشیمی و جلوگیری از خورندگی
• صنایع پزشکی: کاتالیست در ساخت آسپیرین، تمیز کردن و زبر کردن دندان ها در دندانپزشکی و ارتودنسی
• آتش نشانی: تولید مواد بازدارنده اشتعال

کاربرد در صنایع غذایی

• افزودنی غذایی در نوشابه‌های گازدار به‌عنوان عامل اسیدی‌کننده.

• نگهدارنده مواد غذایی به‌منظور افزایش ماندگاری محصولات.

• تنظیم‌کننده pH در فرآورده‌های لبنی، ژلاتین و پنیرهای فرآوری‌شده.

کاربرد در داروسازی و پزشکی

• ساخت داروهای مکمل فسفر برای بیمارانی که دچار کمبود فسفر هستند.

• استفاده در تولید خمیردندان و مواد بهداشت دهان و دندان برای جلوگیری از پوسیدگی دندان.

آنالیز شیمیایی اسید فسفریک

ملاحظات ایمنی و زیست‌ محیطی

اسید فسفریک یک ترکیب شیمیایی نسبتاً ایمن است اما در غلظت‌ های بالا می‌تواند باعث:

• ایجاد التهاب در پوست و چشم
• اسید فسفریک می تواند آسیب به غشاهای مخاطی در صورت استنشاق یا بلع ایجاد کند.
• در صورت امحاء و دفع نادرست، منجر به آلودگی محیط‌ زیست شود.

نکات ایمنی

• استفاده از دستکش، عینک ایمنی و لباس محافظ هنگام کار با این ماده.
• ذخیره‌ سازی در ظروف مقاوم به اسید و دور از مواد قلیایی.
• دفع صحیح پساب‌ های صنعتی حاوی این ماده.

جمع بندی

اسید فسفریک یکی از مهم‌ ترین اسیدهای معدنی در صنایع مختلف است که از کشاورزی و مواد غذایی گرفته تا داروسازی، فلزات و پتروشیمی کاربرد دارد. این ماده هم به روش مرطوب و هم حرارتی تولید شده و ویژگی‌ های فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی دارد که آن را به یک ماده ضروری در تولید بسیاری از محصولات تبدیل کرده است. با رعایت نکات ایمنی و روش‌ های صحیح استفاده، اسید فسفریک می‌تواند به بهبود فرآیندهای صنعتی و افزایش بهره‌ وری کشاورزی کمک کند.