ترکیب شیمیایی با فرمول H3PO4 همان اسید فسفریک است که از سنگ فسفات استخراج شده و خاصیت ضعیف اسیدی دارد. در حجم صنعتی، اسید فسفریک را از فسفر سفید و به شکل خالص تر تولید می کنند که جامد و غیر سمی است. این اسید با نام ها و نگارش های دیگری نیز مثل ارتو فسفریک اسید، اسید فسفریک، فسفریک اسید و فسفریک اسید شناخته می شود.

اسید فسفریک چیست؟

وجود عنصر فسفر در این اسید و خواصی که به آن می بخشد باعث شده تا به صورت گسترده در تولید کود کشاورزی به کار گرفته شود. چرا که باعث بالا رفتن کیفیت محصول کشاورزی و همچنین بهبود کارکرد خاک خواهد شد.

مولکول اسید فسفریک معدنی از ۳ اتم هیدروژن، ۴ اتم اکسیژن و ۱ اتم فسفر به وجود آمده است. این اسید در برخورد با فلزات، هیدروژن درون خود را به صورت گاز آزاد کرده که این گاز قابلیت اشتعال دارد. در صورت شعله ور شدن نیز اکسید فسفر باقیمانده تبدیل به ماده ای خطرناک و خورنده می شود. فسفریک اسید مایع نیز حاوی یون های فسفیت و فسفات است. 

انواع اسید فسفریک

حال که بیشتر با ماهیت و خاصیت اسید فسفریک آشنا شدیم، به سراغ آشنایی با انواع آن می رویم. به طور کلی اسید فسفریک به دو نوع خوراکی و صنعتی تقسیم می شود. 

اسید فسفریک صنعتی

خلوص اسید فسفریک در گرید صنعتی، از ۸۵ درصد کمتر است. این ماده کاربردهای صنعتی فراوانی دارد. مصرف اسید فسفریک صنعتی در آسیا، اروپا و آمریکا به سرعت در حال بیشتر شدن است. 

اسید فسفریک خوراکی

Ph این مدل از فسفریک اسید که بیشتر به شکل مایع در بدن یافت می شود، از ۱ کمتر است و به همین علت خطری برای انسان ندارد. قیمت اسید فسفریک خوراکی به نسبت نوع صنعتی بسیار مناسب تر است. 

اسید فسفریک خوراکی با اسید فسفریک صنعتی چه تفاوتی دارد؟

اولین تفاوت آن ها در میزان خلوص فسفریک اسید است. اگر خلوص کمتر از ۸۵ درصد باشد، یعنی نوع آن صنعتی است و در غیر این صورت به عنوان اسید فسفریک خوراکی به کار گرفته می شود. این بدان معناست که غلظت گرید خوراکی بیشتر از گرید صنعتی می باشد. اگر به P4O10 خوراکی آب اضافه شود، برای استفاده در صنایع غذایی کاربرد بیشتری پیدا می کند. ترکیب اسید سولفوریک و سنگ فسفات، نوع صنعتی اسید فسفریک را تولید می کند. 

ویژگی های فیزیکی و شیمیایی اسید فسفریک

این اسید قابلیت این را دارد که با بازها ترکیب شده و تولید نمک کند. در این صورت حتی هر سه اتم هیدروژن موجود در اسید قابلیت جایگزینی دارند. 

•نقطه ذوب : ۴۲ درجه سانتی گراد

•نقطه جوش : ۲۱۲ درجه سانتی گراد( در این دما تنها آب موجود در اسید تبخیر می شود. 

•میزان حلالیت : در آب و اتانول کاملا حلال

•دانسیته : ۱٫۶۸۴۵ در گرید خوراکی ۸۵ درصد در دمای ۲۵ درجه سانتی گراد و ۱٫۸۳۴ در حالت جامد

•غیر فرار

•غیر قابل اشتعال

•غیر سمی

مولکول اسید فسفریک چهار وجهی بوده و الکترون های ناپیوندی اکسیژن با هر سه اتم هیدروژن پیوند داتیو تشکیل داده اند. به علت وجود ۳ هیدروژن در فرمول این ماده، ظرفیت آن نیز ۳ است. تفکیک این اسید دارای معادلات زیر است:

H3PO4 + H2O → H3O+ + H2PO4− [pKa1 = 2.14]

H2PO4−+ H2O → H3O+ + HPO42− [pKa2 = 7.20]

HPO42−+ H2O → H3O+ + PO43− [pKa3 = 12.37]

نحوه تولید اسید فسفریک

این ماده با دو روش امکان تولید دارد : 

تولید اسید فسفریک با فرایند مرطوب

۱٫ترکیب کانی فسفات مثل هیدروکسی آپاتیت و اسید سولفوریک در برخی از راکتورها

۲٫تشکیل گچ یا همان سولفات کلسیم و سایر ناخالصی ها

Ca(PO4)3OH + 5H2SO4 → ۳H3PO4 + 5 CaSO4 + H2O

۳٫خالص سازی اسید فسفریک با حذف فلوئور، استخراج حلال-حلال، حذف فلزات سنگین، پیرولیز و رنگبری

تولید اسید فسفریک با فرایند حرارتی

۱-۵O2 + P4(l) → ۲P2O5(g)

۲-اسپری فسفر به کوره در دمای ۱۸۰۰ تا ۳۰۰۰ کلوین

۳-افزودن بخار برای تشکیل اسید 

۴-P2O5(g) + 3H2O(l) → ۲H3PO4(l)

تولید اسید فسفریک با حلال

Ca3(PO4)2 + 6HCl → ۲H3PO4 + 3CaCl2

تولید اسید فسفریک در ایران

در ایران این ماده را با اثربخشی سولفوریک اسید بر روی فسفر تولید می کنند. 

کاربردهای اسید فسفریک

•در پنیر، کنسرو، گوشت فرآوری شده، ژله، ادویه و مرباها برای تنظیم  اسیدیته به کار برده می شود. 

•به عنوان مواد نگهدارنده مواد غذایی

•در تولید نوشیدنی ها مانند نوشابه 

•برای نگهداری و ماندگاری بیشتر لبنیات 

•تهیه و تولید بیکینگ پودر 

•تولید اتیل بنزن، پروپیلن و کومن

•از بین بردن لکه های آب سخت و رسوبات معدنی 

•تولید کربن فعال 

•تولید مدارهای الکتریکی و الکترونیکی مانند تلویزیون های LCD،  صفحه نمایش، تلفن های هوشمند و ...

•استفاده در محصولات بهداشتی مراقبت شخصی 

•کاتالیزور

•داروسازی

•دندانپزشکی

•دامپزشکی

•پزشکی

•صنایع نساجی 

•چرم سازی

•تولید قند 

•پالایش نفت

•تصفیه آب 

•زدودن زنگ زدگی

•تولید کود برای بهبود خاک و منع رشد کپک و قارچ و تنظیم کننده pH

سخن نهایی 

در این مقاله به بررسی خواص و کاربردهای اسید فسفریک پرداختیم. بهتر است این ماده را در مکان خشک و خنک و در ظروف در بسته نگهداری کنید.فرسان شیمی آماده فروش و ارسال اسید فسفریک به تولیدکنندگان در سراسر کشور می باشد.