اسید فسفریک یک اسید معدنی بی رنگ و بی بو است که فرمول شیمیایی آن H3PO4 است. این اسید قوی در بسیاری از کاربردهای صنعتی و خانگی از جمله به عنوان افزودنی غذایی، در تولید کود و در ساخت شوینده ها استفاده می شود.
اسید فسفریک در طبیعت به عنوان بخشی از سنگ های فسفات یافت می شود. این ماده همچنین می تواند به صورت مصنوعی با واکنش اسید سولفوریک با سنگ فسفات تولید شود.
اسید فسفریک یک اسید ضعیف است یعنی به طور کامل در آب یونیزه نمی شود. با این حال، این اسید هنوز هم می تواند به عنوان یک اسید قوی عمل کند زیرا می تواند دو پروتون را از دست بدهد.
اسید فسفریک در بسیاری از واکنش های شیمیایی از جمله واکنش های سنتز و تجزیه نقش دارد. همچنین می تواند برای حل فلزات و سایر مواد استفاده شود.
خرید اسید فسفریک
برای خرید آنلاین اسید فسفریک با بهترین قیمت و تضمین کیفیت از بهترین برندهای موجود بازار از فروشگاه معتبر ای‌آز بازدید نمائید.
فهرست مطالبی که ذکر شده
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.
سوابق و پیشینه اسید فسفریک
اسید فسفریک دارای تاریخچه ای طولانی بوده، در زیر به صورت خلاصه و مفید آورده شده است:
- 1769: کشف توسط شیمیدان سوئدی یوهان گوتلیب گان از طریق سوزاندن فسفر سفید و جذب در آب.
- قرن 19: توسعه دو روش اصلی تولید:
- روش تر: واکنش سنگ فسفات با اسید سولفوریک.
- روش حرارتی: سوزاندن فسفر سفید و جذب بخارات در آب.
- اوایل قرن 20: ورود به صنایع غذایی به عنوان افزودنی (E338) برای تنظیم pH و طعم‌دهی، به‌ویژه در نوشیدنی‌های گازدار.
- دهه‌های اخیر: پیشرفت تکنولوژی و گسترش کاربردها در صنایع مختلف مانند کشاورزی، داروسازی، فلزکاری و نفت و گاز.
- وضعیت فعلی: رشد مستمر بازار با تولید عمده در کشورهای چین، آمریکا و هند، به دلیل تقاضای بالا در صنایع غذایی و کشاورزی.
ساختار اسید فسفریک
اسید فسفریک یک اسید معدنی با فرمول شیمیایی H3PO4 است. این ماده از یک اتم فسفر، سه اتم هیدروژن و چهار اتم اکسیژن تشکیل شده است. اسید فسفریک یک اسید ضعیف است، به این معنی که به طور کامل در آب یونیزه نمی شود.
تولید اسید فسفریک
اسید فسفریک یکی از پرمصرف ترین مواد شیمیایی در جهان است که کاربردهای بسیار زیادی در صنایع مختلف از جمله کشاورزی، مواد غذایی، دارویی، و شوینده ها دارد. این ماده به طور طبیعی در سنگ فسفات یافت می شود و همچنین می توان آن را به صورت مصنوعی از طریق فرآیندهای مختلف تولید کرد. دو روش اصلی برای تولید اسید فسفریک وجود دارد:
1. فرآیند مرطوب: این روش رایج ترین روش تولید اسید فسفریک است.در این روش، سنگ فسفات که عمدتاً از کانی های آپاتیت تشکیل شده است، با اسید سولفوریک غلیظ واکنش می دهد و اسید فسفریک، سولفات کلسیم و آب تولید می شود.
مراحل اصلی فرآیند مرطوب شامل موارد زیر است:
- آسیاب کردن سنگ فسفات: سنگ فسفات به ذرات ریز تبدیل می شود تا سطح تماس آن با اسید سولفوریک افزایش یابد.
- واکنش اسید سولفوریک با سنگ فسفات: سنگ فسفات آسیاب شده با اسید سولفوریک غلیظ مخلوط می شود و در دمای 70 تا 90 درجه سانتی گراد به مدت 1 تا 2 ساعت واکنش می دهد.
- جداسازی اسید فسفریک: محلول حاصل از واکنش فیلتر می شود تا سولفات کلسیم جدا شود. سپس اسید فسفریک از محلول فیلتر شده تغلیظ می شود.
2. فرآیند حرارتی: این روش کمتر رایج است و به دلیل مسائل زیست محیطی و اقتصادی به تدریج جای خود را به فرآیند مرطوب می دهد. در این روش، فسفر به صورت بخار در دمای بالا (حدود 1500 تا 3000 درجه سانتی گراد) با اکسیژن هوا واکنش می دهد و اکسید فسفر (P2O5) تولید می شود. سپس اکسید فسفر با آب واکنش می دهد و اسید فسفریک تشکیل می شود.
مراحل اصلی فرآیند حرارتی شامل موارد زیر است:
- تولید فسفر: فسفر با سوزاندن سنگ فسفات یا آپاتیت در کوره های الکتریکی یا کوره های دوار تولید می شود.
- تولید اکسید فسفر: فسفر بخار شده با اکسیژن هوا در مشعل های مخصوص واکنش می دهد و اکسید فسفر تولید می شود.
- تولید اسید فسفریک: اکسید فسفر با آب در برج های جذب کننده واکنش می دهد و اسید فسفریک تشکیل می شود.
عوامل موثر بر کیفیت اسید فسفریک
کیفیت اسید فسفریک بسته به کاربرد نهایی آن، تحت تأثیر چندین عامل قرار می‌گیرد. این عوامل می‌توانند بر خلوص، پایداری و عملکرد این ماده شیمیایی در کاربردهای مختلف تأثیر بگذارند.
- کیفیت سنگ فسفات: کیفیت سنگ فسفات از نظر عیار فسفر و ناخالصی ها بر کیفیت اسید فسفریک تولیدی تاثیر می گذارد.
- شرایط فرآیند: پارامترهایی مانند دما، زمان واکنش، و نسبت اسید به سنگ فسفات بر کیفیت اسید فسفریک تولیدی تاثیر می گذارد.
- فناوری و تجهیزات: استفاده از فناوری و تجهیزات مدرن در تولید اسید فسفریک می تواند به افزایش کیفیت و خلوص محصول نهایی کمک کند.
مشخصات اسید فسفریک
| ویژگی | توضیحات |
|---|---|
| نام شیمیایی | اسید فسفریک |
| فرمول شیمیایی | H3PO4 |
| ظاهر | مایع بی رنگ و بی بو |
| چگالی | 1.889 گرم بر سانتی متر مکعب |
| نقطه ذوب | 210 درجه سانتی گراد |
| نقطه جوش | 263 درجه سانتی گراد |
| حلالیت | به طور کامل در آب حل می شود. |
| اسیدیته | اسید ضعیف |
| pKa | 2.15، 7.20، 12.35 |
- اسید فسفریک به طور طبیعی در سنگ فسفات یافت می شود و همچنین می توان آن را به صورت مصنوعی تولید کرد.
- اسید فسفریک یکی از پرمصرف ترین مواد شیمیایی در جهان است.
- اسید فسفریک در بسیاری از واکنش های شیمیایی از جمله واکنش های سنتز و تجزیه نقش دارد.
- اسید فسفریک می تواند برای حل فلزات و سایر مواد استفاده شود.
کاربردهای اسید فسفریک
از عمده کاربردهای این ماده(اسید فسفریک) می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
1. صنایع غذایی
- افزودنی غذایی (E338): استفاده به عنوان تنظیمکننده pH و عامل طعم‌دهنده در نوشیدنی‌های گازدار، آب‌میوه‌ها و برخی مواد غذایی فرآوری شده.
- نگهدارنده: جلوگیری از رشد باکتری‌ها و افزایش ماندگاری مواد غذایی.
2. کشاورزی
- کودهای فسفاتی: تولید کودهای مهم مانند مونوآمونیوم فسفات (MAP) و دی‌آمونیوم فسفات (DAP) که به بهبود رشد گیاهان و افزایش بازده محصول کمک می‌کنند.
3. صنایع شیمیایی
- مواد شوینده: استفاده در تولید مواد شوینده و پاک‌کننده‌ها.
- تصفیه آب: کاربرد در فرآیندهای تصفیه آب برای کنترل pH و جلوگیری از رسوب‌گذاری.
4. پزشکی و داروسازی
- تولید دارو: استفاده در فرمولاسیون برخی داروها و محصولات بهداشتی.
- دندانپزشکی: کاربرد در فرآیندهای تمیز کردن و آمادهسازی سطوح دندانی قبل از اعمال مواد ترمیمی.
5. صنایع فلزی و آبکاری
- تمیز کردن فلزات: استفاده در تمیز کردن و زدودن زنگ‌زدگی از سطوح فلزی.
- آبکاری: کاربرد در فرآیندهای آبکاری و پوشش‌دهی فلزات برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی.
6. صنایع نفت و گاز
- حفاری و استخراج: استفاده در عملیات حفاری و استخراج نفت و گاز به عنوان عامل جلوگیری از رسوب و بهبود عملکرد حفاری.
7. صنایع نساجی
- تثبیت رنگ: استفاده در فرآیندهای رنگرزی برای تثبیت رنگ بر روی پارچه‌ها و الیاف نساجی.
8. تولید محصولات فسفاتی
- تولید فسفات‌ها: کاربرد در تولید انواع ترکیبات فسفاتی که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
9. آزمایشگاه‌های تحقیقاتی
- عامل کاهنده: استفاده در واکنش‌های شیمیایی به عنوان کاتالیزور یا عامل کاهنده.
10. کاربردهای خانگی
- تمیزکننده‌ها: استفاده در برخی محصولات تمیزکننده خانگی برای زدودن رسوبات معدنی و لکه‌های سخت.
اسید فسفریک به دلیل ویژگی‌های شیمیایی منحصر به فرد و کاربردهای گسترده، یکی از مواد شیمیایی مهم و پرکاربرد در صنایع مختلف به شمار می‌رود.
اهمیت استفاده اسید فسفریک در صنایع غذایی
این اسید می تواند برای بسیاری از مصارف در زندگی روزمره ما مفید باشد. علاوه بر این، در بسیاری از بخش های مختلف صنایع غذایی نقش مهمی ایفا می کند. به دلیل قیمت ارزان در صنعت بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.
اسیدفسفریک با گرید غذایی، اغلب به عنوان «افزودنی E338» نامیده می شود. تشخیص این که آیا محصولات غذایی حاوی این اسید هستند، نسبتا آسان است؛ در لیست مواد تشکیل دهنده محصولات نام آن قابل مشاهده است. این ماده با چندین عنوان متفاوت در فهرست ترکیبات تشکیل دهنده فرآورده های غذایی نام برده می شود، از جمله:
- E338
- اسید اورتوفسفریک
- فسفریک (V) اسید
- اسید پیروفسفریک
- اسید تری فسفریک
- هیدروژن فسفات
در ادامه شما را با تاثیرات و اهمیت افزودن این ماده به مواد غذایی، آشنا می کنیم.
__تنظیم pH: اسید فسفریک به عنوان یک تنظیمکننده pH بسیار مؤثر عمل می‌کند. تنظیم pH در محصولات غذایی برای حفظ طعم، بافت و پایداری بسیار مهم است. اسید فسفریک با کنترل pH میتواند از فساد زودرس جلوگیری کند و ماندگاری محصولات را افزایش دهد.
__ طعم‌دهی:این اسید به ویژه در نوشیدنی‌های گازدار و سایر محصولات غذایی به عنوان یک طعم‌دهنده استفاده میشود. اسید فسفریک به ایجاد طعم تند و تازه کمک می‌کند و میتواند تلخی برخی ترکیبات را کاهش دهد، در نتیجه تجربه لذت‌بخشی از مصرف محصولات غذایی فراهم می‌آورد.
__نگهدارنده: اسید فسفریک به دلیل خاصیت اسیدی‌اش میتواند به عنوان یک نگهدارنده مؤثر عمل کند. با کاهش pH، شرایط نامناسب برای رشد میکروارگانیسم‌ها ایجاد می‌کند و در نتیجه به افزایش ماندگاری محصولات غذایی کمک می‌کند.
__بهبود بافت: در برخی محصولات غذایی، استفاده از اسید فسفریک میتواند به بهبود بافت و قوام کمک کند. این اسید میتواند فرآیند ژلاتینه شدن و تشکیل ژل را در محصولات مختلف مانند پنیرها و ژله‌ها بهبود بخشد.
__ تقویت‌کننده مواد مغذی: اسید فسفریک همچنین به عنوان یک منبع فسفر در رژیم غذایی عمل می‌کند. فسفر یک ماده معدنی ضروری برای بدن است که نقش مهمی در تشکیل استخوان‌ها و دندان‌ها، تولید انرژی و عملکرد سلولی ایفا می‌کند.
__پایداری شیمیایی: اسید فسفریک به دلیل پایداری شیمیایی بالایش، در فرآیندهای تولید و نگهداری مواد غذایی نقش مهمی دارد. این اسید به طور کلی پایدار است و در شرایط نگهداری معمولی تجزیه نمی‌شود، بنابراین میتواند به مدت طولانی در محصولات غذایی بدون تغییر باقی بماند.
__ سازگاری با سایر افزودنی‌ها: اسید فسفریک با بسیاری از افزودنی‌های دیگر در صنایع غذایی سازگار است و میتواند به عنوان بخشی از ترکیب افزودنی‌ها برای بهبود کیفیت کلی محصول استفاده شود.
__ کاربرد در نوشیدنی‌های گازدار: یکی از برجسته‌ترین کاربردهای اسید فسفریک در صنایع غذایی، استفاده در نوشیدنی‌های گازدار است. این اسید به این نوشیدنیها طعم خاص و متمایز می‌دهد که مورد پسند مصرف‌کنندگان است. علاوه بر این، کمک می‌کند تا نوشیدنیها تازه‌تر و با طعم بهتر حفظ شوند.
تفاوت اسید فسفریک صنعتی و خوراکی
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.
نگهداری و بسته‌بندی اسید فسفریک
اسید فسفریک یک ماده شیمیایی خورنده است که باید با احتیاط نگهداری و بسته بندی شود تا از خطرات ایمنی و حفظ کیفیت آن اطمینان حاصل شود. در ادامه به نکات مهم در مورد نگهداری و بسته بندی اسید فسفریک می پردازیم:
نگهداری:
اسید فسفریک را باید در جای خنک، خشک و دور از نور مستقیم خورشید، گرما و رطوبت نگهداری کنید. دمای ایده آل نگهداری بین 15 تا 25 درجه سانتی گراد است.
اسید فسفریک را باید در ظروف دربسته، غیرقابل نفوذ و مقاوم در برابر اسید نگهداری کنید. ظروف پلاستیکی یا فلزی مناسب ترین گزینه برای این منظور هستند. از ظروف شیشه ای یا ظروف ساخته شده از مواد دیگر که ممکن است در اثر تماس با اسید فسفریک خراب شوند، استفاده نکنید.
ظروف اسید فسفریک را باید به درستی برچسب گذاری کنید تا نام ماده، غلظت، تاریخ تولید و انقضا و همچنین دستورالعمل های ایمنی به وضوح مشخص باشد.
بسته بندی:
بسته بندی اسید فسفریک باید متناسب با حجم، نوع حمل و نقل و مقصد نهایی باشد. برای مقادیر کم، بطری های پلاستیکی یا فلزی مناسب هستند.
برای مقادیر زیاد، بشکه های فلزی، کیسه های پلاستیکی یا تانکرهای حمل و نقل استفاده می شود.
مواد بسته بندی باید غیرقابل نفوذ، مقاوم در برابر اسید و با ضخامت کافی برای جلوگیری از نشت یا پارگی باشند.
بسته بندی اسید فسفریک باید به طور کامل و محکم درزگیری شود تا از نشت و ورود هوا جلوگیری شود. قبل از حمل و نقل، بسته بندی اسید فسفریک باید برای اطمینان از عدم نشت، آزمایش شود.
خطرات و موارد ایمنی اسید فسفریک
اسید فسفریک در صورت عدم استفاده صحیح، خطرات قابل توجهی برای سلامتی و ایمنی ایجاد می کند. آشنایی با خطرات و اقدامات احتیاطی ضروری برای کار ایمن با این ماده بسیار مهم است.
خطرات اسید فسفریک:
تماس با اسید فسفریک می تواند باعث سوزش، قرمزی، تورم و حتی سوختگی پوست شود. تماس با چشم می تواند منجر به قرمزی، اشک ریزش، و در موارد شدید، آسیب دائمی به چشم شود. استنشاق بخارات اسید فسفریک می تواند باعث تحریک ریه ها، سرفه، تنگی نفس و درد قفسه سینه شود.
بلعیدن اسید فسفریک می تواند بسیار خطرناک باشد و منجر به سوزش شدید دهان، گلو، مری و معده شود. در موارد شدید، بلعیدن اسید فسفریک می تواند به آسیب دائمی به دستگاه گوارش، نارسایی کلیه و حتی مرگ منجر شود. اسید فسفریک می تواند به فلزات، پلاستیک و سایر مواد آسیب برساند و باعث خوردگی شود.
موارد ایمنی اسید فسفریک:
هنگام کار با اسید فسفریک، همیشه از دستکش، عینک، لباس محافظ و ماسک تنفسی مناسب استفاده کنید. در فضایی با تهویه مناسب کار کنید تا بخارات اسید فسفریک از بین برود.
از تماس مستقیم اسید فسفریک با پوست، چشم و لباس خودداری کنید. در صورت تماس اسید فسفریک با پوست یا چشم، فوراً با آب فراوان شستشو دهید و به پزشک مراجعه کنید.
اسید فسفریک را در ظروف دربسته، غیرقابل نفوذ و مقاوم در برابر اسید در جای خنک، خشک و دور از نور مستقیم خورشید نگهداری کنید. اسید فسفریک را طبق دستورالعمل های محلی دفع کنید.
اثرات مزمن اسید فسفریک بر سلامتی
- قرار گرفتن در معرض طولانی مدت: قرار گرفتن در معرض طولانی مدت بخارات یا تماس مکرر با اسید فسفریک می تواند منجر به تحریک مزمن ریه ها، مشکلات تنفسی، و آسیب به مینای دندان شود.
- اثرات بر استخوان ها: برخی مطالعات نشان داده اند که مصرف زیاد اسید فسفریک در رژیم غذایی می تواند منجر به کاهش تراکم استخوان و افزایش خطر پوکی استخوان شود.
- سایر اثرات: قرار گرفتن در معرض اسید فسفریک ممکن است با افزایش خطر ابتلا به برخی از انواع سرطان و بیماری های کلیوی مرتبط باشد.
این اطلاعات فقط برای اطلاع رسانی است و نباید به عنوان جایگزینی برای مشاوره پزشکی تلقی شود.
بازار فروش اسید فسفریک
بازار جهانی اسید فسفریک شامل تولید، مصرف، صادرات و واردات این ماده شیمیایی در سراسر جهان است. اسید فسفریک به دلیل کاربردهای گسترده‌ای که در صنایع مختلف دارد، یکی از مواد شیمیایی مهم و پرمصرف در بازار جهانی به شمار می‌رود.
کشورهای چین، ایالات متحده آمریکا، هند، و مراکش از بزرگترین تولیدکنندگان اسید فسفریک در جهان هستند. این کشورها دارای منابع غنی سنگ فسفات و تاسیسات پیشرفته تولید اسید فسفریک هستند.
کشورهای دارای صنایع غذایی و کشاورزی پیشرفته مانند ایالات متحده، چین، هند و کشورهای اروپایی از بزرگترین مصرف‌کنندگان اسید فسفریک به شمار می‌روند.
در ایران نیز تولید و مصرف اسید فسفریک در سال‌های اخیر افزایش یافته است. با توجه به کاربردهای گسترده این ماده در صنایع غذایی، کشاورزی و شیمیایی، بازار داخلی ایران نیز یکی از بازارهای مهم برای اسید فسفریک محسوب میشود.
تعدادی از شرکت‌های شیمیایی در ایران مشغول به تولید اسید فسفریک هستند که به تامین نیازهای داخلی و همچنین صادرات این ماده می‌پردازند. ایران نیز بخشی از اسید فسفریک مورد نیاز خود را از کشورهای دیگر وارد می‌کند، به ویژه در صورت نیاز به اسید با خلوص بالا برای کاربردهای خاص.
پرسش و پاسخ متداول در مورد اسید فسفریک
آیا اسید فسفریک در محیط زیست خطرناک است؟
بله، نشت و دفع نادرست اسید فسفریک میتواند به آلودگی منابع آب و خاک منجر شود. باید اقدامات پیشگیرانه و ایمنی در برابر نشت و دفع مناسب انجام شود تا از آسیب به محیط زیست جلوگیری گردد.
آیا اسید فسفریک برای سلامت انسان مضر است؟
بله، در صورت استفاده نادرست و عدم رعایت اصول ایمنی، اسید فسفریک میتواند اثرات منفی بر سلامت انسان داشته باشد. تماس مستقیم، استنشاق بخارات یا بلعیدن میتواند منجر به مشکلات جدی سلامتی شود. استفاده ایمن و صحیح میتواند از بروز این مشکلات جلوگیری کند.
اسید فسفریک چه مزایایی دارد؟
تنظیمکننده pH: در صنایع غذایی و نوشیدنیها برای تنظیم pH استفاده میشود.
تولید کودهای فسفاتی: در کشاورزی برای تقویت رشد گیاهان.
تمیزکاری و زدودن زنگ: در صنایع فلزی برای تمیزکاری و آمادهسازی سطح فلزات.
چگونه اسید فسفریک از اسیدهای دیگر متفاوت است؟
اسید فسفریک یک اسید معدنی است که کمتر خورنده و کمتر واکنشپذیر از اسیدهای قوی مانند اسید سولفوریک و اسید نیتریک است. این ویژگیها آن را برای استفاده در صنایع غذایی و نوشیدنیها مناسب میسازد.
آیا مصرف طولانی مدت محصولات حاوی اسید فسفریک مضر است؟
مصرف بیش از حد محصولات حاوی اسید فسفریک میتواند به مشکلات دندانی، کاهش تراکم استخوان و مشکلات کلیوی منجر شود. توصیه میشود مصرف این محصولات در حد اعتدال باشد.
باعرض سلام وخسته نباشید ،اطلاعات عمومی در مورد اسید فسفریک بسیار جامع ،کامل ومفید بود،
بینهایت از زحمات شما قدر دانی مینمایم.
سپاس ،سپاس ،سپاس