اسید فسفریک که به آن اسید پری فسفریک، هیدروژن فسفات یا اورتوفسفریک نیز گفته می شود، علاوه بر آب در اتانول نیز قابللیت حل شدن را دارد و یکی از اسیدهای معروف و پرمصرف است. اسید فسفریک یک اسید معدنی ضعیف با فرمول H3PO4 است. مایعی ویسکوز، شفاف، غیر فرار و غیر سمی، غیر قابل اشتعال، بدون رنگ و بو با دانسیته 1.843 گرم بر سانتیمتر مکعب در حالت جامد و مایع 1.684 گرم بر سانتی متر مکعب می باشد.
مصرف اسید فسفریک پس از اسید سولفوریک، بیشترین حجم را در بین اسیدها دارا می باشد. اسید فسفریک یک اسید ضعیف سه ظرفیتی است که با توجه به کاربرد آن، به دو نوع اسید فسفریک خوراکی و اسید فسفریک صنعتی تقسیم می شود. اسید فسفریک یک اسید ضعیف (PH:1.5) محسوب می شود و در مقایسه با اسیدهای قوی مانند اسید سولفوریک و هیدروکلریک اسید اثرات مخرب کمتری دارد. با این وجود تحریک کننده و خورنده پوست، چشم و سایر غشاهای مخاطی می باشد ولی نمک آن خواص خورندگی کمتری دارد. این ماده انواع مختلفی دارد که پر کاربردترین آنها ارتوفسفریک اسید است. روش تولید صنعتی این اسید از اضافه شدن این ماده به سنگ فسفات است.
روش‌های تولید اسید فسفریک در صنعت
روش تر (Wet process)
در اثر اضافه کردن اسید سولفوریک روی فسفات کلسیم بدست می‌آید. در این روش کانی‌های فسفات را با اسید سولفوریک ترکیب می‌کنند، علاوه بر تولید فسفریک اسید و برخی فسفات‌ها که ترکیبات اصلی هستند، سایر ترکیبات (CACO3CAF2)هم تولید میشوند.
روش حرارتی/خشک ((Thermal process
این روش شامل احتراق فسفر و هیدراسیون P4O10 می‌باشد. مخلوط فسفر مایع و هوا به محفظه احتراق که شبیه برج است تزریق شده و با انجام واکنش اکسیداسیون فسفر، تولید میشود P4O10 به دست آمده را در برج بعدی هیدراته می‌کنند و بخارهای باقی‌مانده P4O10 را، واحد شستشو به اسید فسفریک رقیق تبدیل کرده و به عنوان افشان در پایین آوردن دمای برج اول استفاده میشود.
استفاده از اسید فسفریک در بخش غذایی
از این اسید به عنوان ماده‌ای اسیدی استفاده می شود تا طعم ملایم خود را به كولاها بدهد. دلیل استفاده از این اسید در کولا در واقع اسیدی تر بودن آن نسبت به آبلیمو یا سرکه است! برای پوشاندن و تعادل اسیدیته آن از مقدار زیادی شکر استفاده می شود. این یک ماده ایمن است که توسط مقامات بهداشت ملی در همه کشورهایی که کوکاکولا در آنها فروخته می شود تأیید شده است.
کاربرد اسید فسفریک
اسید فسفریک را اسید معدنی یا اسید فسفر می نامند. بخش عمده اسید فسفریک تولید شده (در حدود 80%) برای مصارف کشاورزی به کار می رود، بخش دیگر (در حدود 10%) آن به عنوان افزودنی در پاک کننده‌ها(در تولید شوینده ها اسید فسفریک برای نرم کردن آب (تولید حشره‌کش‌ها و افزودنی خوراک دام بکار می‌رود و مابقی (10%) به صورت خوراکی (نوشابه های گاز دار) استفاده میشود. اسید فسفریک ۸۵٪ خوراکی معمولاً برای کنترل و تنظیم pH در انواع غذاها و نوشیدنی ها استفاده می شود. از اسید فسفریک می‌توان مستقیماً برای زدودن زنگ آهن از ابزارهای آهنی یا فولادی و تبدیل آهن به فسفاتهای محلول در آب استفاده نمود.
انواع اسید فسفریک
بر اساس درصد خلوص، اسید فسفریک را می توان به سه دسته تقسیم کرد و برای هر کدام کاربردهای خاص آن را تعریف کرد.
صنعتی: از این نوع اسید در تولید مواد شوینده، صنایع نساجی، تصفیه فاضلاب و همچنین در تولید ظروف تفلون استفاده می شود. لازم به ذکر است درصد آرسنیک و فلوئور و فلزات سنگین در این نوع اسید بالاتر از گرید غذایی است .
غذایی: این نوع اسید را می توان با افزودن آب به P2O5 یا از سنگ های حاوی فسفات در حضور اسید سولفوریک تولید کرد. از کاربردهای این ترکیب می توان به استفاده از آن در تولید روغن های گیاهی، نوشابه های گازدار، خوراک دام و مکمل های خوراک دام اشاره کرد.
اسید فسفریک خام: این اسید از واکنش شیمیایی بین اسید سولفوریک و خاک فسفاته به دست می آید و در واحدهای تصفیه به نوع غذایی و صنعتی تبدیل می شود. لازم به ذکر است که بیشترین کاربرد اسید فسفریک خام در تولید کودهای شیمیایی است.
خطرات اسید فسفریک
این ماده می تواند در تولید سنگ کلیه به خصوص در افرادی که پیش زمینه این بیماری را دارند موثر باشد. استفاده از این ماده به صورت محصولات خوراکی منجر به آسیب رسیدن به دندان می شود. تماس این ماده با پوست و چشم و استنشاق بخارات آن باعث آسیب رسیدن به سلامتی می شود. قرار گرفتن در معرض این ماده به مدت های طولانی باعث بروز تحریکات مزمن روی پوست ،چشم و ریه افراد میشود.اسید موجود در نوشابه های گازدار میتواند کلسیم دنادن را در خود حل کند و با کاهش استحکام دندان که ناشی از بین رفتن کلسیم و مینای آن است حتی موادی مانند آدامس نیز می توانند باعث نابودی دندان شوند. برای دفع این ماده در کلیه جمع میشوند که مقدمه ی بروز سنگ های کلیوی می شوند.
مزایا و معایب فسفریک اسید
مطالعات نشان می دهد که مصرف زیاد فسفر می تواند شما را در معرض خطر پوکی استخوان و بیماری های قلبی قرار دهد.
مضرات مصرف نوشابه برای کلیه
مصرف نوشیدنی‌های گازدار با دیابت، فشار خون بالا و سنگ کلیه در ارتباط است، این عوامل خطر ابتلا به بیماری مزمن کلیه است. به ویژه نوشیدنی‌های کولا حاوی فسفریک اسید هستند و با تغییرات ادراری که باعث تشدید سنگ کلیه می شوند ارتباط دارند.
تاثیر نوشابه بر سلامت دندان
ترکیبی از سطح PH پایین و H3PO4 می تواند برای دندان ها و مینای دندان شما کشنده باشد. این ترکیب در واقع مینای دندان شما را ضعیف و نرم می کند. مینای دندان نرم شده می تواند باعث تشکیل پلاک شود.
حمل و انبارش
ظرف را به صورت محکم مهر وموم کنید.
ظروفی که در آنها محکم بسته شده را در محیط های سرد و خشک نگهداری کنید. تهویه‌ی کافی را برای محیط فراهم کنید.
این ماده باید دور از عوامل اکسیدکننده انبار شود. این ماده باید دور ازبازهای قوی انبار شود.
ایمنی
استفاده از تجهیزات حفاظت فردی برای کار با این اسید به دلیل خورنده بودن آن الزامی است.
در صورت آلوده شدن، فورا همه لباسهای آلوده شده بوسیله ماده را از تن در آورید. پوست را با آب شستشو دهید یا دوش بگیرید.
در صورت تنفس فورا هوای تازه تامین کنید.در صورت نیاز،به مصدوم تنفس مصنوعی بدهید.ًاو را گرم نگه دارید. فورامراقبتهای پزشکی را دریافت کنید.
در صورت مواجهه ی چشمی ، چشمهای باز را برای چند دقیقه زیر آب جاری شستشو دهید. با پزشک مشورت کنید.
هنگامی که اکسید کننده های قوی به اسید فسفریک اضافه می شوند، می توانند باعث آتش سوزی یا انفجار شوند. اسید فسفریک یک ماده بسیار خطرناک و سمی است.
مضرات اسید فسفریک برای انسان
اسید فسفریک هنگامی که با پوست تماس پیدا می کند یا در غلظت های بالا مصرف می شود، می تواند بسیار خورنده (corrosive) باشد و منجر به سوختگی شدید شود. در مقادیر کم باعث تحریک پوست، چشم و دستگاه تنفسی می شود. اگر بلعیده شود، می تواند آسیب جدی به سیستم گوارشی وارد کند. جدی ترین خطرات سلامتی ناشی از در معرض قرار گرفتن اسید فسفریک، می تواند شامل تماس با پوست، تماس چشمی و بلع باشد. همچنین در صورت استنشاق بخارات این اسید، ممکن است باعث تحریک دستگاه تنفس نیز شود. در صورت خوردن ماده، دهان را بشوئید. فرد را وادار به استفراغ نکنید.
اطلاعات آنالیز اسید فسفریک و برگه‌ی اطلاعات ایمنی محصول را می‌توانید از طریق لینک‌های زیر دانلود نمایید.
دانلود آنالیز اسید فسفریک
دانلود برگه اطلاعات ایمنی اسید فسفریک