فسفریک اسید

فسفریک اسید با شناسه پاپ کم۱۰۰۴،یک اسید معدنی به صورت مایع بی رنگ یا جامد کریستالی شفاف، حاوی فسفر است.اسید فسفریک به عنوان یک عامل جداکننده ،بسیاری از کاتیون های دو ظرفیتی از جمله ۲+Fe۲+، Cu۲+، Caو ۲+Mg را متصل می کند.اسید فسفریک در دندانپزشکی و ارتودنسی به عنوان محلول اچینگ برای تمیز کردن و زبری سطوح دندانی که در آن لوازم دندانی یا مواد پرکننده قرار می‌گیرد استفاده می‌شود. علاوه بر این،اسید فسفریک   (H۳PO۴) یکی از اجزای تشکیل دهنده استخوان و دندان است و در بسیاری از فرآیندهای متابولیک نقش دارد.
ویژگی های فیزیکی و شیمیایی اسید فسفریک
• ترکیب مورد نظر توانایی واکنش با بازها برای ایجاد نمک‌ ها با جایگزین کردن یک، دو و یا هر سه اتم هیدروژن را دارد.
• غیر فرار
• غیر‌سمی
• خورندگی کم
• غیرقابل اشتعال
• قابل انحلال در آب
دسته بندی انواع اسید فسفریک
روش های مختلفی برای طبقه بندی انواع اسید فسفریک وجود دارد که در مقاله نمونه ای از این طبقه بندی را با هم مرور می نماییم.
فسفریک اسید را می توان براساس درصد خلوص به سه دسته تقسیم نمود و برای هر کدام کاربردهای خاص خود را تعریف کرد:
اسید فسفریک صنعتی:فسفریک اسید صنعتی خلوصی کمتر از ۸۵ درصد دارد و در بخش های مختلف صنعت استفاده می شود. امروزه مصرف این گونه از مواد شیمیایی در اروپا، آسیا و آمریکا گسترش پیدا کرده است.این نوع اسید در تولید شوینده ها،صنعت نساجی،تصفیه پساب و نیز تولید ظروف تفلون کاربرد دارد.
اسید فسفریک خوراکی:تری فسفریک اسید به شکل خوراکی در مواد غذایی موجود است و خطرناک نمی باشد. این ماده حالتی مایع و pH کمتر از ۱ دارد، برای بدن انسان خطرناک نیست.تولید کنندگان اسیدفسفریک ۸۵ درصد کشورهای ایران،چین،کره، بلژیک،اردن و قزاقستان هستند.
این نوع اسید را می توان از اضافه کردن آب به P۲O۵ یا از سنگ حاوی فسفات در مجاورت اسید سولفوریک تولید نمود.از کاربردهای فسفریک اسید خوراکی می توان به مصرف آن در تولید روغن نباتی، نوشیدنی های گازدار، خوراک دام و مکمل غذای دام اشاره نمود.
اسید فسفریک خام: این اسید از واکنش شیمیایی بین اسید سولفوریک با خاک فسفات حاصل شده و در واحدهای تصفیه به نوع خوراکی و صنعتی تبدیل می شود. لازم به ذکر است بیشترین کاربرد اسید فسفریک خام در تولید کودهای شیمیایی است.
 

فرآیند تولید مرطوبی و حرارتی در فسفریک اسید

فسفریک اسید با دو فرآیند تولید می شود:
الف) فرایند مرطوب
ب) فرایند حرارتی
روش حرارتی به طور معمول یک محصول غلیظ و خنثی تولید می کند. اسید تولید شده به وسیله ی مسیر مرطوب،کمتر خالص است اما در تولید کود از آن استفاده می شود.
♦فرآیند مرطوب(تر)
 با استفاده از کانی فسفات همچون هیدروکسی آپاتیت و اضافه کردن اسید سولفوریک در برخی از راکتورها موجب شده این مواد به خوبی مخلوط شوند. این عمل باعث ایجاد سولفات کلسیم (گچ) و سایر ناخالصی های نامحلول می شود. طبق معادله واکنش زیر، پس از رسوب سولفات کلسیم به عنوان محصول جانبی، سایر مواد نامحلول (مانند سیلیس) به وسیله فیلتراسیون حذف می شوند:
Ca(PO۴)۳OH + ۵H۲SO۴ → ۳H۳PO۴ + ۵CaSO۴ + H۲O
خالص سازی اسید فسفریک سنتز شده با روش مرطوب طی فرآیندهای دیگری همچون شفاف سازی، استخراج حلال-حلال، روش های فیزیکی-شیمیایی، حذف فلزات سنگین، حذف سرب و آرسنیک، حذف فلوئور، فیلتراسیون (استفاده از فیلتر غشایی)، پیرولیز و رنگبری نیز صورت می گیرد.
♦فرایند حرارتی(خشک)
مواد اولیه برای این فرآیند فسفر و هوا هستند:
P۴ (I)+ ۵O۲ (g)→ ۲P۲O۵ (g)
در ابتدا، فسفر به کوره اسپری می شود و در هوا در دمای حدود ۱۸۰۰-۳۰۰۰ کلوین سوزانده می شود.
اکثر فرایندها از هوای مرطوب استفاده می کنند . واکنش نهایی به صورت زیر انجام می گیرد:
P۲O۵ (g)+ ۳H۲ O(I)→ ۲H۳ PO۴ (I)
اسید تولید شده به عنوان محصول دارای غلظت حدود ۸۵٪ است.

رعایت موارد ایمنی هنگام کار بافسفریک اسید

فسفریک اسیدبه عنوان ماده ی سمی یا خطرناک در نظر گرفته نمی شود.
۱-در غلظت های پایین،آن را بر روی پوست و حتی برای مصرف (از آن در مواد غذایی،لوازم آرایشی و محصولات دندانپزشکی استفاده می شود)امن است.
۲-در غلظت های بسیار بالا،خورنده بوده و می تواند باعث سوختگی پوست شود.
حتما  نکات ایمنی فسفریک اسید را در هنگام کار با این ترکیب رعایت نمایید.
♦برخورد با پوست:در اثر برخورد این ترکیب با پوست حتما محل آلوده شده را به خوبی با آب بشویید.در صورتی که بر روی پوست خود احساس سوزش و سوختگی داشتید برای درمان حتما به پزشک مراجعه نمایید.
♦برخورد با چشم:برخورد مواد شیمیایی با چشم یکی از خطرناکترین مواردی است که در هنگام کار کردن با اسید و باز ممکن است رخ دهد.در نتیجه توصیه می شود حتما پیش از کار با این ترکیبات از عینک های ایمنی استفاده کنید.در صورتی که اسید و یا باز به چشم شما برخورد نمود؛ چشم ها را به خوبی به مدت ۱۵ دقیقه شست و شو دهید.
♦بلعیده شدن:به طور جد از بلعیدن هرگونه مواد شیمیایی بپرهیزید.در صورتی که این محلول را به صورت اتفاقی بلعیدید فورا دهان خود را شست و شو دهید و به پزشک مراجعه نمایید.

بسته بندی و شرایط نگهداری اسید فسفریک

♦ فسفریک اسید را در مکانی خشک و دور از نور خورشید و با تهویه مناسب نگه دارید.
♦ این ترکیب را از هر گونه آسیب فیزیکی حفظ کنید و از بسته بودن در ظرف مطمئن شوید.
♦ این ماده را در ظروف چند لایه مناسب (پلاستیک مخصوص) و یا فولاد زنگ نزن نگه دارید.
♦ در پتروشیمی پارس لوتوس فسفریک اسید در گالن،بشکه و تانکر  به بازار عرضه می شود.