Χρήσεις Φωσφορικού Οξέος &Κοινές Εφαρμογές

Το H₃ PO₄ Το όνομα της ένωσης είναι φωσφορικό οξύ ή ορθοφωσφορικό οξύ ή φωσφορικό (V) οξύ. Είναι ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα οξέα. Ο τύπος του φωσφορικού οξέος είναι H₃ PO₄ Οι χρήσεις του επεκτείνονται σε διάφορες βιομηχανίες, συμπεριλαμβανομένης της γεωργίας, της προσωπικής φροντίδας, των φαρμάκων, των ποτών και άλλων. Ωστόσο, προτού προχωρήσουμε στις χρήσεις του φωσφορικού οξέος, ας μάθουμε μερικές σημαντικές λεπτομέρειες σχετικά με τη δομή και τις ιδιότητές του που τελικά επηρεάζουν τις χρήσεις του.

Εμφάνιση φωσφορικού οξέος

Η ακατέργαστη μορφή του φωσφορικού οξέος εξάγεται από τα φωσφορικά πετρώματα. Μια πιο καθαρή μορφή παρασκευάζεται βιομηχανικά χρησιμοποιώντας λευκό φώσφορο. Η καθαρή μορφή αυτού του οξέος βρίσκεται κυρίως σε λιγότερο συμπυκνωμένη μορφή και σε κρυσταλλική στερεά κατάσταση. Γενικά, το φωσφορικό οξύ είναι άοσμο, άχρωμο, σιροπιώδες και μη πτητικό.

Το φωσφορικό οξύ είναι ένα ανόργανο οξύ και ο τύπος του είναι H₃ PO₄ . Ο τύπος αυτού του οξέος περιλαμβάνει ένα άτομο φωσφόρου, τέσσερα άτομα οξυγόνου και τρία άτομα υδρογόνου.

Ιδιότητες του φωσφορικού οξέος

Το φωσφορικό οξύ είναι ένα τριβασικό οξύ καθώς έχει τρία αντικαταστάσιμα άτομα υδρογόνου. Είναι μια εξαιρετικά χρήσιμη ουσία. Αυτό το λευκό κρυσταλλικό στερεό σχηματίζει πολυμερείς αλυσίδες σε υψηλές θερμοκρασίες.

Οι κύριες ιδιότητες που επηρεάζουν τη χρήση του απαριθμούνται παρακάτω:

Μορφή:λευκό κρυσταλλικό στερεό
Μοριακή μάζα φωσφορικού οξέος =97,994 g/mol
Σημείο βρασμού =158 °C
Σημείο τήξεως =42,35 °C
Όνομα IUPAC:Ortho Phosphoric Acid
Χημικός τύπος:H₃ PO₄
Πυκνότητα:2.030 g.cm-3

Δομή Φωσφορικού Οξέος

Γνωρίζουμε ότι το σθένος του φωσφόρου είναι πέντε. Επομένως, η δομή του φωσφορικού οξέος έχει ένα κεντρικά τοποθετημένο άτομο φωσφόρου. Συνδέεται μεταξύ τους μέσω ενός διπλού δεσμού με ένα άτομο οξυγόνου. Ο φώσφορος παραμένει επίσης συνδεδεμένος με τρεις ομάδες υδροξυλίου μέσω απλών δεσμών.

Δομή Lewis του φωσφορικού οξέος

Η δομή Lewis του φωσφορικού οξέος δείχνει τα συνδεδεμένα και τα μη συνδεδεμένα ηλεκτρόνια ως εξής στην παρακάτω εικόνα:

Περιέχει τα ακόλουθα ζεύγη ηλεκτρονίων:

Οκτώ συνδεδεμένα ζεύγη ηλεκτρονίων
Οκτώ μη συνδεδεμένα ζεύγη ηλεκτρονίων

Διαφορετικές χρήσεις του φωσφορικού οξέος

Το φωσφορικό οξύ είναι μια σημαντική χημική ουσία με μυριάδες χρήσεις σε πολλές βιομηχανίες και ακόμη και στην καθημερινή μας ζωή. Οι ακόλουθες ενότητες θα διερευνήσουν μερικές από τις πιο δημοφιλείς χρήσεις του φωσφορικού οξέος, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης του σε

Αφαίρεση σκουριάς
Τρόφιμα και ποτά
Γεωργία
Προσωπική φροντίδα
Οδοντιατρική
Pharma
Άλλες χρήσεις

Χρήση φωσφορικού οξέος στην αφαίρεση σκουριάς

Η κοκκινοκαφέ εναπόθεση σε σίδηρο και χάλυβα απαιτεί ισχυρά χημικά για την αφαίρεσή του. Μεταξύ των διαφόρων οξέων, το φωσφορικό οξύ είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο για την αφαίρεση της σκουριάς.

Η αντίδραση συνήθως περιλαμβάνει τη μετατροπή του κοκκινωπού οξειδίου του σιδήρου σε μια μελανόχρωμη ένωση που ονομάζεται φωσφορικός σίδηρος. Αυτή η μαύρη ουσία μπορεί εύκολα να αφαιρεθεί και το μέταλλο παραμένει προστατευμένο.

Χρήση φωσφορικού οξέος σε τρόφιμα και ποτά

Δεδομένου ότι το φωσφορικό οξύ δεν είναι επιβλαβές, χρησιμοποιείται συχνά στη βιομηχανία τροφίμων και ποτών. Βρίσκει εφαρμογή στις ακόλουθες διεργασίες:

Χρησιμοποιείται ως πρόσθετο τροφίμων.
Λειτουργεί ως ρυθμιστής οξύτητας σε τυρί, επεξεργασμένο κρέας, μαρμελάδες, μπάρες δημητριακών και πολλά άλλα.
Στα ποτά, το οξύ χρησιμοποιείται ως οξινιστικό.
Επιτρέπει τον ενδελεχή έλεγχο της βακτηριακής ανάπτυξης και της ανάπτυξης μυκήτων.

Χρήση στην Προσωπική Φροντίδα

Χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή διαφόρων προϊόντων προσωπικής περιποίησης. Για παράδειγμα, προϊόντα καθαρισμού, αρώματα, προϊόντα μπάνιου, προϊόντα περιποίησης μαλλιών, βαφές, προϊόντα νυχιών, προϊόντα περιποίησης δέρματος και μακιγιάζ είναι μερικές από τις πιο δημοφιλείς χρήσεις του φωσφορικού οξέος. Βοηθά στη ρύθμιση του pH και της βακτηριακής δραστηριότητας στα προϊόντα προσωπικής φροντίδας.

Χρήση στην Οδοντιατρική

Το φωσφορικό οξύ βρίσκει επίσης χρήση στην οδοντιατρική. Οι οδοντίατροι το χρησιμοποιούν συχνά ως διάλυμα χάραξης και για καθαρισμό δοντιών. Αν διαβάσετε τις ετικέτες διαφόρων προϊόντων καθαρισμού του στόματος, θα συναντήσετε φωσφορικό οξύ στη λίστα συστατικών. Το φωσφορικό οξύ χρησιμοποιείται επίσης σε φάρμακα κατά της ναυτίας.

Χρήση φωσφορικού οξέος στη γεωργία

Ένα μεγάλο μέρος του φωσφορικού οξέος πηγαίνει στη γεωργική βιομηχανία. Σχεδόν το 80% του παραγόμενου φωσφορικού οξέος χρησιμοποιείται στην παραγωγή λιπασμάτων. Χρησιμοποιείται επίσης ως αρωματικός παράγοντας στις ζωοτροφές πουλερικών.

Χρήση στη Φαρμακευτική Βιομηχανία

Ως ευρέως χρησιμοποιούμενο ενδιάμεσο στα φαρμακευτικά προϊόντα, το φωσφορικό οξύ χρησιμοποιείται στην οδοντιατρική, τα λευκαντικά δοντιών, τα φάρμακα κατά της ναυτίας και πολλά άλλα. Χρησιμεύει ως οξινιστικός παράγοντας σε διάφορα φαρμακευτικά προϊόντα. Άλλες χρήσεις περιλαμβάνουν

Για την παρασκευή παραγώγων λευκωματίνης
Στο οδοντιατρικό τσιμέντο
Υγρά στοματικού πλυσίματος
Για την αφαίρεση νεκρωτικών υπολειμμάτων
Για την οξίνιση των ούρων

Άλλες χρήσεις του φωσφορικού οξέος

Υπάρχουν κάποιες άλλες σημαντικές χρήσεις του φωσφορικού οξέος. Αυτό το οξύ χρησιμοποιείται επίσης ως ηλεκτρολύτης σε γεννήτριες οξυϋδρογόνου και κυψέλες καυσίμου. Τα συνθετικά απορρυπαντικά παρασκευάζονται με χρήση φωσφορικού οξέος. Το φωσφορικό οξύ χρησιμοποιείται επίσης στην επεξεργασία μετάλλων και νερού.

Στον κατασκευαστικό κλάδο, είναι διαδεδομένο στην αφαίρεση κηλίδων τσιμέντου, ιζημάτων ορυκτών και λεκέδων από σκληρό νερό. Στην παραγωγή προϊόντων ενεργού άνθρακα, δρα ως χημικός οξειδωτικός παράγοντας.

Άλατα φωσφορικού οξέος

Τα φωσφορικά είναι τα άλατα του φωσφορικού οξέος. Τα τρία πιο σημαντικά φωσφορικά άλατα αναφέρονται παρακάτω:

(α) Φωσφορικό αμμώνιο

Το διόξινο φωσφορικό μονοαμμώνιο είναι ένα κοινό φωσφορικό άλας του φωσφορικού οξέος. Το όξινο φωσφορικό διαμμώνιο είναι επίσης δημοφιλές. Αυτά τα φωσφορικά άλατα παράγονται όταν η άνυδρη αμμωνία ενώνεται με το φωσφορικό οξύ. Η πιο κοινή χρήση αυτών των φωσφορικών αλάτων είναι στη γεωργική βιομηχανία ως λιπάσματα.

(β) Φωσφορικά ασβέστιο

Τα φωσφορικά άλατα ασβεστίου παράγονται από τη δράση του θειικού οξέος στο φωσφορικό πέτρωμα. Ονομάζεται επίσης υπερφωσφορικό. Αυτός ο τύπος φωσφορικών αλάτων βρίσκει επίσης εφαρμογές στη γεωργική βιομηχανία. Είναι υπεύθυνο για τις ακόλουθες δραστηριότητες:

Ενθάρρυνση της ισχυρής ανάπτυξης των ριζών
Δίνοντας αύξηση σε υγιέστερα υγιή φυτά
Εξασφαλίζει υψηλότερες αποδόσεις καθώς χρησιμεύει ως λίπασμα ταχείας δράσης
Βελτιώνει την ωρίμανση.
Βοηθά στην υποστήριξη των καλλιεργειών ριζών, φρούτων και σπόρων.
Προορίζεται για τη μεταφύτευση λουλουδιών, δέντρων, μοσχευμάτων και θάμνων.

(γ) Φωσφορικό νάτριο

Το κλάσμα του φωσφορικού οξέος με ένα πυκνό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου σε συγκεκριμένες αναλογίες δημιουργεί φωσφορικά άλατα νατρίου. Το προϊόν έχει τη μορφή στερεών κρυστάλλων. Το δισόξινο φωσφορικό μονονάτριο, το φωσφορικό τρινάτριο, το όξινο φωσφορικό δινάτριο και το πυροφωσφορικό δινάτριο είναι μερικά που βρίσκονται συνήθως φωσφορικά νατρίου.

Κίνδυνοι από φωσφορικό οξύ

Το φωσφορικό οξύ, όταν είναι σε χαμηλή συγκέντρωση, είναι συνήθως μη τοξικό. Δεν προκαλεί μεγάλη βλάβη στο δέρμα ή σε οποιοδήποτε άλλο μέρος του σώματος. Αναφέρεται ότι είναι επικίνδυνο σε πολύ υψηλότερες συγκεντρώσεις. Όταν έρχεται σε επαφή με το δέρμα σε υψηλότερη συγκέντρωση, μπορεί να προκαλέσει σοβαρό ερεθισμό ή δερματικά εγκαύματα. Μπορεί ακόμη και να βλάψει τα μάτια όταν είναι σε υψηλή συγκέντρωση. Αν οι ατμοί του H₃ PO₄ εισπνέονται κατά λάθος, είναι επίσης γνωστό ότι προκαλούν ερεθισμό στην ανθρώπινη αναπνευστική οδό. Ένα επικαλυμμένο δοχείο από ινοσανίδες (με εσωτερική επένδυση από πολυαιθυλένιο) ή ένα μεταλλικό δοχείο είναι το καταλληλότερο για την αποθήκευση αυτού του οξέος. Συνιστάται να φυλάσσεται σε καλά αεριζόμενο, δροσερό μέρος.

Σημαντικές ανησυχίες για την ασφάλεια με το φωσφορικό οξύ

Το φωσφορικό οξύ μπορεί να προκαλέσει οξείες ή και χρόνιες επιπτώσεις στην υγεία. Οξείες ή βραχυπρόθεσμες επιπτώσεις στην υγεία μπορεί να εμφανιστούν είτε αμέσως είτε λίγο μετά την έκθεση στο φωσφορικό οξύ:

Όταν έρχεται σε επαφή με τα μάτια, τείνει να τα ερεθίζει και να τα καίει.
Η εισπνοή φωσφορικού οξέος μπορεί να ερεθίσει τη μύτη και το λαιμό, οδηγώντας σε βήχα και συριγμό.

Οι χρόνιες ή μακροπρόθεσμες επιπτώσεις της έκθεσης στο φωσφορικό οξύ περιλαμβάνουν:

Φλεγμονή των πνευμόνων.
Η επανειλημμένη έκθεση μπορεί να προκαλέσει βήχα, φλέγματα, βρογχίτιδα και δύσπνοια.
Το δέρμα ξηραίνεται, με αποτέλεσμα την εμφάνιση ρωγμών πάνω του.
Οι χρόνιες επιδράσεις διαρκούν μήνες ή και χρόνια.

Πώς να αντιμετωπίσετε τη δηλητηρίαση από φωσφορικό οξύ;

Σε περίπτωση έκθεσης σε επιβλαβή δόση φωσφορικού οξέος, πρέπει να επιλέξετε τα ακόλουθα μέτρα πρώτων βοηθειών προτού αναζητήσετε ιατρική βοήθεια.

Όταν το φωσφορικό οξύ έρθει σε επαφή με τα μάτια ή το δέρμα, πρέπει να ξεπλύνετε αμέσως την περιοχή με πολύ νερό. Πλύνετε καλά για τουλάχιστον 30 λεπτά.
Εάν καταπιείτε ή πίνετε φωσφορικό οξύ, πρέπει να ξεπλύνετε το στόμα σας με κανονικό νερό. Εάν αρχίσετε να κάνετε έμετο, τότε θα πρέπει να σταματήσετε το ξέπλυμα εν τω μεταξύ γιατί μπορεί να προκαλέσει απόφραξη των αεραγωγών. Επίσης, προσπαθήστε να γέρνετε προς τα εμπρός και να μειώσετε την τυχαία είσοδο στερεών ή υγρών στη δίοδο του αέρα.
Εάν εισπνεύσετε αναθυμιάσεις φωσφορικού οξέος, πάρτε αμέσως λίγο καθαρό αέρα.

Συμπέρασμα

Το φωσφορικό οξύ είναι ένα ασθενές οξύ, και έτσι βρίσκει εφαρμογή σε διάφορες βιομηχανίες τροφίμων και γεωργικών προϊόντων. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το φωσφορικό οξύ είναι διαφορετικό από το φωσφορικό οξύ. Ο τύπος του φωσφορικού οξέος είναι H₃ PO₄ ενώ ο τύπος του φωσφορικού οξέος είναι H₃ PO_4.

Συχνές ερωτήσεις

1. Τι είναι το ορθοφωσφορικό οξύ, ένα ισχυρό οξύ ή ένα ασθενές οξύ;

Α. Το ορθοφωσφορικό οξύ είναι ένα ασθενές οξύ επειδή δεν διασπάται πλήρως στο νερό.

2. Δώστε δύο γνωστές εφαρμογές του Φωσφορικού οξέος.

Α. Το φωσφορικό οξύ χρησιμοποιείται ευρέως στην οξίνιση των τροφίμων και ως λιπάσματα.

3. Τι θα συμβεί αν κάποιος αγγίξει Φωσφορικό οξύ;

Α. Ορισμένες βραχυπρόθεσμες (οξείες) επιπτώσεις στην υγεία συμβαίνουν συνήθως λίγο μετά την έκθεση στο φωσφορικό οξύ:Μπορεί να ερεθίσει και να κάψει τα μάτια μας. μπορεί να προκαλέσει βήχα και συριγμό στη μύτη και το λαιμό.

4. Είναι το φωσφορικό οξύ ισχυρότερο από το φωσφορικό οξύ;

Α. Όχι, φωσφορικό οξύ (H₃ PO₄ ) είναι ασθενέστερο οξύ από το φωσφορικό οξύ (H₃ PO₃ ). Ωστόσο, το φωσφορικό οξύ είναι ισχυρότερος οξειδωτικός παράγοντας από το φωσφορικό οξύ.

5. Είναι φυσικό το φωσφορικό οξύ;

Α. Το φωσφορικό οξύ παράγεται από το ορυκτό φώσφορο. Εμφανίζεται φυσικά σε πολλά τρόφιμα. Σύμφωνα με τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας, το φωσφορικό οξύ παίζει ρόλο στο σχηματισμό γερών οστών και δοντιών. Βοηθά στην υποστήριξη της νεφρικής λειτουργίας και στην αποθήκευση ενέργειας των τροφίμων.