Table of Contents
Toggle
اسید فسفریک که با نام های دیگری از جمله اسید ارتوفسفریک ، فسفریک اسید، اسید تری فسفریک، ارتو فسفریک اسید، اسید فسفر و معادل لاتین آن Phosphoric Acid نیز شناخته می گردد مایعی بی رنگ، بی بو و بلوری شکل می باشد که به عنوان طعم دهنده در انواع نوشیدنی ها مورد استفاده قرار می گیرد و از تشکیل باکتری ها که به علت وجود محلول قندی است جلوگیری خواهد کرد. این ماده به شکل صنعتی و خوراکی موجود بوده و در صنایع فراوانی کاربرد دارد. ویژگی اسیدی نوشابه به علت وجود اسید فسفریک بوده و این ماده به شکل معدنی قابل تهیه می باشد.
اسید فسفریک در بدن انسان نیز به همراه کلسیم نقشی موثر در تقویت دندان ها و استخوان دارد. این ماده همچنین در بهبود عملکرد کلیه، استفاده و ذخیره انرژی نیز تاثیر گذار می باشد. اسید فسفریک خورنده پوست، چشم و سایز غشاهای مخاطی بدن انسان نیز است. نمک های این ماده قابلیت تحریک پذیری به نسبت پایین تری از خود دارند. اسید فسفریک 85 درصد به شکل مایع است و دارای 85 درصد اسید فسفریک و مابقی آن آب است. اسید فسفریک 85 درصد با کیفیت بالا به منظور تنظیم و کنترل PH مواد غذایی و در انواع نوشیدنی ها و غذاها مورد استفاده قرار داده می شود.
اسید فسفریک در سطح مواد شیمیایی بوده و از آن نمی بایست به عنوان ماده ای خطرناک یاد شود. در صورت استنشاق موش ها موجب سمیت در آنها می شود. این ماده در نوشابه های کولا از محبوبیت بالایی برخوردار بوده و با توجه به آثار مخرب آن برانگیز است. اسید فسفریک به وسیله تجزیه جزئی در محلول آبی انجام گردیده و غلظت پایینی از یون هیدروژن تولید می گردد. اسید فسفریک اسید ضعیف می باشد و به جهت خنثی سازی آن می بایست سودا یا آمونیاک بدون در نظر گرفتن شرایط قلیایی قوی و ضعیف آب و هوا اضافه گردیده و از سویی ماده شیمیایی مایع را در اسید فسفریک مانند اکسید منیزیم حل گردد.
جوش شیرین یا بی کربنات سدیم قابل انحلال در آب نمی باشد و می بایست ابتدا با آب سرد شستشو گردیده و اسید آن از بین رود، محلول حاصل حاوی میزان ناچیزی از جوش شیرین بوده که به منظور خنثی سازی اسید فسفریک باقی مانده استفاده می گردد. از عمده اسید هایی که به منظر تمیز کردن آجر استفاده می شود می توان به اسید کلریدریک و اسید فسفریک اشاره نمود. این ماده در محیطی با تهویه مناسب به دور از رطوبت می بایست انبار و با بسته پلی اتیلن قوی در ظروف دربسته نگه داری گردد.
در دفع این ماده می بایست از پروتکل های بهداشتی استفاده شود. از عمده مزایای اسید فسفریک می توان به حاوی 100 درصد مواد مغذی آن، عاری از کلرید، سدیم و سایر عناصر مضر و عاری از مواد نامحلول اشاره نمود. استفاده از این ماده باعث ایجاد طعم تیز و تندی به محصولات خواهد شد و علاوه بر خاصیت طعم دهندگی این ماده می توان به عامل نگهدارنده نیز اشاره نمود.
اسید فسفریک که با نام اسید ارتو فسفریک یا اسید فسفریک (V) نیز شناخته می گردد نوعی اسید معدنی بوده که پیشوند ارتو آن به منظور متمایز کردن این اسید از اسید فسفریک بوده و اسید پلی فسفریک نیز نامیده می شود. اسید فسفریک به صورت خام از سنگ های فسفات استخراج گردیده و گرید خالص آن به شکل صنعتی تولید می شود که به صورت کریستالی جامد است.
اسید فسفریک محتوی یک اتم فسفر، سه اتم هیدروژن و چهار اتم اکسیژن می باشد که به شکل متراکم در زمان تماس با فلزات از خود گاز هیدروژن آزاد کرده و در زمان آتش سوزی اکسید فسفر خورنده و ماده خطرناک تولید می کند. در صورتی که این ماده به شکل مایع در آید قابل تبدیل به یون فسفیت و فسفات خواهد بود. این ماده زمانی که خالص باشد در دمای اتاق و فشار محکم می باشد. به علت وجود درصد بالایی از اسید فسفریک در این معرف، حداقل میزان از اسید فسفریک در اسید پلی فسفریک متراکم می گردد.
85 درصد این ماده مانند تمام اسید های ارتوفسفریک نمایش داده می شود. محلول های آبی رقیق این ماده در ارتوفرم موجود می باشد. اسید فسفریک تولید گردیده از طریق پروسه مرطوب به منظور تولید کود استفاده می گردد. این ماده در پروسه حرارتی در ساخت مواد شیمیایی با درجه بالا مورد استفاده قرار گرفته و از خلوص بالایی برخوردار می باشد. تولید این ماده همچنین در فرآیند مرطوب میزان قابل توجهی آب خنک کننده اسیدی با غلظت بالا فسفر و فلوراید تولید می کند. این ماده به عنوان نوعی ماده چند منظوره برای تغذیه گیاه، تنظیم PH و تجهیزات آبیاری نیز مورد استفاده قرار داده می شود.
اسید فسفریک به عنوان ماده ای شکستهاربرد برای گیاهان نیز استفاده شده و به منظور تغذیه محصولات گلخانه ای مورد استفاده قرار داده می شود. اسید فسفریک در دمای بالاتر از دمای محیط ذوب می شود. این ماده به شکل جامد به طور بلور سفید رنگ بوده و تمایل بالایی به جذب رطوبت از خود دارد. در واقع اسید فسفریک می تواند به شکل مایع باقی بماند و دمای پایین تر از 20 درجه سانتی گراد به شکل جامد خواهد بود. سلول های سوختی محتوی این ماده به عنوان اولین سلول هایی می باشند که از لحاظ تجاری سود آور می باشد.
براساس گزارشات سازمان انرژی ایالات متحده امریکا بیش از 270 نوع سلول سوخت از این ماده در برنامه امریکا و خارج در دسترس می باشد. این ماده از آنجایی که به عنوان نوعی افزودنی غذایی مورد استفاده قرار داده می شود از رشد میکروارگانیسم ها جلوگیری خواهد نمود و در صورتی که در فاضلاب ریخته شود مشکلی ایجاد نخواهد کرد. اسید فسفریک به عنوان نوعی کاتالیزور به منظور تسریع واکنش استفاده می شود. این ماده به سایر اتم های اطراف خود پروتون اهدا کرده و آنها را به یک پروتون تبدیل خواهد نمود.
اسید فسفریک دارای تاریخچه ای طولانی بوده به نحوی که توسط یک بازرگان در هامبورگ در سال 1669 که فسفر را کشف تولید گردید. همانند سایر کیمیاگران این بازرگان در ابتدا به دنبال سنگ فسلسوف بوده است. سرب از جمله فلزات پایه به طلا قابل تبدیل است. او نیز علاقه به آب داشت و میخواست با انواع مواد مختلف ترکیب کند و در نهایت موفق به کشف فسفر شد که در یونان با نام نوربر شناخته می شود. فسفر ماده ای حیاتی برای کیمیاگران می باشد و او نیز کشف خود را پنهان نگه داشت و سعی می کرد تا از این ماده به منظور تولید طلا استفاده کند.
در صورتی که خلوص این ماده بیش از 85 درصد باشد گرید آن خوراکی و در صورت خلوص پایین تر از 85 درصد به صورت صنعتی استفاده می گردد. ترکیب اسید فسفریک با آب به شکل خوراکی درآمده که در صنایع غذایی استفاده می گردد. نوع صنعتی این ماده از ترکیب سنگ فسفات با اسید سولفوریک تولید می گردد. غلظت اسید فسفریک گرید خوراکی از گرید صنعتی آن بیشتر می باشد.
اسید فسفریک صنعتی به عنوان ماده ای مهم در صنعت و به عنوان واسط در کود کشاورزی استفاده شده و به عنوان عاملی در تصفیه فلز در متالوژی و نوعی افزودنی غذا در صنایع غذایی کاربرد دارد.این ماده دارای محبوبیت بالایی در اروپا، آمریکا و آسیا است. از جمله اسید های پر کاربرد در صنعت می توان به اسید فسفریک، گوگرد، هیدروکلریک اسید، گوگرد و استیک اشاره نمود که در صنایع از جمله: کود شیمیایی، تصفیه آب، پالایش نفت، مواد غذایی، مواد معدنی و فلز آپاتیت مهمترین فسفات بوده که در تولید اسید فسفریک به طور غذایی و صنعتی کاربرد از خود دارد.
اسید فسفریک به طور فلوراید و هیدروکسید می باشد. این دو سنگ از ناخالصی های بالایی برخوردار بوده که از جمله این موارد می توان به فلوراید، کلرید، اکسید آهن و آلومینیوم و سولفید آهن اشاره نمود. این مواد در زمان تولید موجب اختلال در کیفیت شده و باعث افزایش خوردگی و خرابی فلزات و مواد پلاستیکی شده که به منظور تجهیزات و روکش لاستیکی دیواره های راکتور استفاده می گردد.
از عمده ویژگی های اسید فسفریک می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
– اسید فسفریک به شکل بلور سفید رنگ بوده و در خالص ترین شکل در تولید سنگ فسفات مورد استفاده قرار داده می شود.
– اسید فسفریک به شکل بی بو بوده و دارای نقطه جوش معادل 158 درجه سانتی گراد و نقطه ذوب آن معادل 42.35 درجه سانتی گراد است.
– این ماده به شکل متفاوتی حاوی اسیدهای معدنی قابل واکنش بوده که دارای 3 اتم هیدروژن قابل تعویض می باشد.
– اسید فسفریک از طریق واکنش پایه سه نوع نمک از خود تولید می کند و دارای PH معادل 1.5 می باشد.
مقدار PH این ماده بر روی پوست اکسید تیتانیوم که به عنوان عاملی در فعالیت فوتوکاتالیستی به عنوان نوعی رنگدانه سفید در مواد آرایشی بهداشتی استفاده می شود. میزان مشخصی از سبون بر روی پوست به وسیله پرتوهای فرابنفش نور خورشید قابل تجزیه است. در این روش اکسید تیتانیوم با اسید فسفریک در PH مختلف از بین خواهد رفت و رنگدانه سفید برای لوازم آرایشی تولید می گردد.
از جمله عواملی که مورد بررسی قرار می گیرد می توان به خواص پودر، ترکیب شیمیایی، فعالیت فوتوکاتالیستی، نرمی و فاز رنگ اشاره نمود. موارد به دست آمده درجه XRD اکسید تیتانیوم را نشان خواهد داد. این نمونه بدون گرم گردیدن و تا دمای 100 درجه سانتی گراد استفاده شده و ذرات کوچک آن به اندازه زیر میکرومتر است.
از عمده کاربردهای این ماده می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
فسفات ها حاوی ترکیب محتوی اسید فسفریک بوده و به عنوان سازنده در مواد شوینده به شکل گسترده استفاده می گردد. اسید فسفریک ماده ای اسیدی بوده که به منظور از بین بردن زنگ زدگی مورد استفاده قرار گرفته و در اکثر لکه های حمام به خوبی عمل خواهد کرد. در محصولات تجاری از این ماده در پاک کننده وان، سینک، کاشی و کاسه توالت استفاده می گردد.
اسید فسفریک به عنوان عاملی در تنظیم PH نیز مورد استفاده قرار می گیرد. در دهانشویه فلوراید از آن به همراه سدیم یا دی سدیم فسفات مورد استفاده قرار داده شده و به حفاظت PH یا اسیدیته کمک خواهد کرد. زمانی که اسید فسفریک با فلوراید و دی سدیم فسفات ترکیب گردد محلول فلوراید فسفات اسیدی تشکیل گردیده و این محلول موجب ترمیم مجدد ماده و جلوگیری از انحلال مینا دندان خواهد شد.
از اسید فسفریک به منظور تصفیه آب زیرزمینی که در معرض منگنز و آهن می باشد نیز استفاده می گردد. این آب به عنوان “آب قرمز” و “آب سیاه” شناخته شده است. زمان که منگنز و آهن در معرض اکسیژن قرار داده می شود موجب خواهد شد تا آب اکسیده شده و تغییر رنگ دهد.
همچنین لکه زنگ از آهن و لکه سیاه قهوه ای رنگ از منگنز ایجاد می شود که در اطراف لوله وان حمام و لباس شسته شده دیده خواهد شد. به منظور جلوگیری از این وضعیت می بایست از اسید فسفریک استفاده گردد که در حضور آهن و منگنز میزان آن را در آب آشامیدنی به میزان قابل توجهی افزایش خواهد داد.
از اسید فسفریک به منظور خاصیت نرم کنندگی پارچه و آب حاوی اسید فسفریک استفاده گردیده و این ماده باعث خواهد گردید تا یون های کلسیم و منیزیم را از آب خارج سازد و از چسبیدن این یون ها به پارچه جلوگیری نماید. استرهای این ماده دارای عوامل ضد استاتیک آنیونی بوده و در نرم کننده پارچه های کاتیون معمولی، افزودن به آبکشی ماشین لباسشویی و در فرآیند تصفیه پارچه استفاده می گردد.
استفاده این استر موجب تجمع الکتریسیته ساکن پارچه مصنوعی، و کاهش قابل توجه با پنبه و نرم شدن آن خواهد گردید. ترکیبات این ماده معمولا به شکل محلول آبی، امولسیون و پراکنده خواهد بود.
به طور معمول هنگامی که از این اسید استفاده می گردد با زنگ زدگی واکنش نشان داده و آهن قهوه ای رنگ مایل به قرمز شده و اکسید فریک تولید می گردد. این ماده سیاه فسفات فریک بوده که به راحتی از بین خواهد رفت.
اسید فسفریک دارای کاربردهای فراوانی در محصولات آرایشی و بهداشتی می باشد. از جمله این موارد می توان به محصولات حمام، مراقبت مو، پاک کننده، رنگ و ناخن، آرایش و محصولات مراقبت پوست اشاره نمود. از سمتی دیگر این ماده در کنترل میزان PH نیز تاثیر گذار است.
اسید فسفریک در داروسازی و دندانپزشکی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. اسید فسفریک به عنوان محلول اچ در دندانپزشکی به منظور تمیز کردن دندان مورد استفاده قرار داده می شود. از عمده کاربردهای دیگر این ماده می توان به عنوان نوعی سفید کننده و در مایعات دهانشویه اشاره نمود. از این ماده در داروهای ضد تهوع نیز استفاده می گردد.
اسید فسفریک به عنوان نوعی افزودنی غذا مورد استفاده قرار داده می شود. این ماده بی رنگ و بی بو بوده که در کود، مواد شوینده و نوشیدنی ها مورد استفاده قرار داده می شود.
از اسید فسفریک در اغلب محصولات لبنیات به منظور اصلاح پروتئین و تنظیم PH و تولید محصولات با کیفیت استفاده می گردد. افزودن فسفات هایی که حاوی این ماده می باشند به پنیر موجب تولید محصولاتی با ماندگاری بیشتر خواهد شد. اسید فسفریک و فسفات را به طور کلی می توان در لبنیات مانند دوغ و شیر یافت.
بالاترین میزان مصرف این ماده در نوشابه است. اسید فسفریک نقش موثری در گازدار شدن نوشابه از خود دارد. در نوشابه های زلال از اسید سیتریک به جای اسید فسفریک استفاده می گردد. علاوه بر آن در از نوشیدنی های ورزشی، میوه ای و چای سرد نیز حاوی این ماده می باشد.
در صورت ترکیب این ماده با جوش شیرین بکینگ پودر تولید می گردد. اسید فسفریک ترکیبی می باشد که در اکثر کالاهای پخته شده یافت می شود. کالای پخته شده ای که در آن به جای استفاده از مخمر از پودر جوش شیرین استفاده خواهد شد و حاوی فسفات خواهد یود. تمامی این نوع افزودنی ها در لیست افزودنی مواد غذایی موجود می باشد.
از جمله مواد غذایی که محتوی اسید فسفریک می باشد می توان به انواع غلات، قهوه آماده، آب طعم دار و گوشت فراوری شده اشاره نمود. برای افزایش رطوبت و طعم اکثر محصولات گوشتی و مرغ با محلول نمک تقویت می گردد.
این محلول ها محتوی فسفات و نمک فسفریک نیز می باشند. به منظور شناسایی افزودنی مواد غذایی محتوی فسفر همچون هگزا متا فسفات سدیم و دی کلسیم فسفات می بایست لیست مواد افزودنی غذایی در محصولات را کنترل کنید.
اسید فسفریک در صورت تماس با پوست، چشم و خوردن می تواند موجب خطر شود. استنشاق این ماده همچنین موجب سوزش شده و می تواند موجب آسیب به چشم، پوست، دهان و دستگاه تنفسی گردد. به علت وجود خطرات ناشی از این ماده مراقبت هنگام استفاده از این ماده مهم می باشد. در صورت تماس با غبار این ماده همچنین باعث سوزش پوست، چشم و مشکلات تنفسی می گردد.
در صورت استنشاق این ماده می بایست از دستگاه بخار استفاده گردد و همچنین محافظ دستکش، چکمه و صورت استفاده گردد. اسید فسفریک در محلول آبی به شکل نوعی اسید تری تروتیک عمل کرده و حاوی سه اتم هیدروژن قابل یونیزاسیون می باشد. یون های هیدروژن آن به شکل متوالی از بین خواهند رفت. در صورت استنشاق فرد آسیب دیده می بایست در محیط آلوده قرار داده نشود و تحت نظر پزشک باشد.
در حین تماس چشمی می بایست حداقل به میزان 15 دقیقه چشم با آب فراوان شستشو داده شود. در حین تماس پوستی می بایست صورت خود را با آب و صابون شستشو داده و از نرم کننده استفاده گردد به این علت که پوست به وسیله اسید تحریک می شود. در صورت بلعیدن هرگز فرد را مجبور به استفراغ نکنید و هیچ موقع به فردی که بیهوش شده چیزی ندهید و به پزشک مراجعه شود.
از عمده تفاوت های مابین فسفر آلی و معدنی می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
– این نوع فسفر به شکل طبیعی در غذا موجود می باشد.
– فسفر آلی همچنین در غذا حیوانی و گیاهان نیز یافت می گردد.
– غذاهایی که دارای فسفر معدنی میباشند غذاهای فراوری می باشد.
– بالای 90 درصد از فسفر معدنی بعد خوردن جذب می شود.
– اتصال دهنده ها به کاهش میزان جذب فسفر کمک خواهد کرد.
– این فسفر در برچسب مواد غذایی نیز یافت می شود.
تولید این ماده به شکل مرطوب ،حرارتی و استخراج به شرح ذیل انجام می گردد:
در این پروسه اسید سولفوریک با سنگ فسفات ترکیب گردیده و موجب تولید سولفات کلسیم و سایر ناخالصی های نامحلول می گردد. در صورت ترکیب آب با سولفات کلسیم مواد معلق از جمله سیلیس پس از فیلتراسیون جدا می گردد و سایر فسفات و ترکیب دارای کلسیم به وجود خواهد آمد.
مواد اولیه مورد نیاز در این روش تولید هوا و فسفر بوده که در این روش فسفر به کوره اسپری گردیده و در دمای مابین 1800 الی 3000 سوزانده می گردد. هوای مرطوب در اکثر این فرایندها استفاده گردیده و در بقیه موارد بخار به مشعل فسفر ترکیب گردیده و فیلم اسید به وجود خواهد آمد. این فیلم از فولاد ضد زنگ محافظت خواهد کرد.
در پروسه نهایی محصولات از برج مشعل به هیدراتاسیون منتقل می گردد. در صورتی که فسفر در هوا سوزانده شود شکل پودر سفید و جداگانه به اسید تبدیل خواهد شد که این روش موجب خواهد شد تا حرارت بازیافت گردیده و مجددا قابل استفاده گردد.
در این روش سنگ فسفات با اسید کلریدریک واکنش نشان داده و محلول آبی محتوی اسید فسفریک تولید خواهد گردید.
در ایران بیشتر تولید از طریق واکنش بین اسید سولفوریک با مواد معدنی می باشد. روش تولید اسید فسفریک به وسیله حرارت راهکاری مناسب اما گران قیمت می باشد. فلوئور نیز از جمله فلزات خطرناک می باشد که جزو مواد معدنی آپاتیت نام برده می شود.
اسید فسفریک پودری به شکل شفاف و جامد می باشد که در صنایع غذایی مصرف دارد. این اسید به صورت نگهدارنده از خود کاربرد داشته و قابلیت تنظیم PH می باشد.
این اسید حاوی میزان خلوص بیش از 85 درصد از خود بوده و به صورت مایع در کشور موجود است که از تولیدکنندگان مطرح آن می توان به کشورهای چین، کره، ایران، بلژیک، قزاقستان و اردن اشاره نمود.
نمک های این اسید کلسیم هیدروژن فسفات، آمونیوم فسفات و مخلوطی از نمک های دیگر هستند که در کودهای شیمیایی مصرف می شوند. سایر نمکهای پلی فسفات سدیم، دی فسفات تترا پتاسیم و فسفات های کلسیم در موارد غیر کودی نیز کاربرد دارند.
اسید فسفریک از مواد ضروری به منظور نیاز بدن انسان می باشد و به طور طبیعی در اکثر غذاها یافت می گردد. از این ماده به عنوان افزودنی مورد استفاده قرار گرفته و در رژیم غذایی اکثر افراد یافت می گردد. یک فرد بالغ نیاز به فسفر داشته و مقادیر بالای آن مشکلاتی در بدن ایجاد خواهد کرد. بیماری های قلبی از جمله موارد ناشی از مصرف بالای فسفر در بدن می باشد.
فسفر بیش از حد در بدن انسان همچنین باعث کاهش میزان کلسیم در بدن شده و منجر به تحلیل استخوان می گردد. توانایی بدن نیز در برابر سایر مواد معدنی مانند روی، منیزیم و آهن نیز مختل می گردد. اسید فسفریک همچنین حاوی فسفر بوده و با مصرف بیش از اندازه این ماده فسفر بالایی در بدن انسان وارد خواهد شد که در پی آن مشکلات فراوانی را برای انسان به وجود خواهد آورد. اما در صورت مصرف به میزان مناسب این ماده می تواند به تقویت و حفظ سلامت دندان و استخوان ها کمک به سزایی کند.
محصولات دیگر ما: خاک دیاتومه، پلی آلومینیوم کلراید، هیدروکسید پتاسیم، تری سدیم فسفات، سیلیکاژل، قیر، سدیم تری پلی فسفات، مونو کلسیم فسفات، Bitumen، اسید سیتریک ، مولکولارسیو، اکتیو آلومینا،پتاسیم کربنات ، اگزالیک اسید، خاک تونسیل ، اکسید تیتانیوم، اسید استئاریک، گوارگام ، سدیم هگزا متا فسفات ، اسید بوریک ، زانتان گام ، دی فسفات سدیم، مونو سدیم فسفات، کربوکسی متیل سلولز، سولفات پتاسیم، اسید فسفریک ، بوراکس ، سولفات مس ، مونو آمونیوم فسفات ، اوره ، گوگرد ، کائولین , کربنات سدیم، سیلیکاژل