موارد مصرف و کاربرد اسید فسفریک

اسید فسفریک (H3PO4) یک اسید غیر آلی است که پس از اسید سولفوریک بیشترین تولید و مصرف را در جهان دارد. این ماده به عنوان ماده میانی بین سنگ فسفات و مواد فسفاته محسوب شده و معمول ترین گرید تجاری اسید فسفریک، 23/7 درصد فسفر و یا 54 درصد، P2O5 دارد. تولید آن به روش فرآیند مرطوب یا فرآیند حرارتی است. اساس کار در فرآیند مرطوب به صورت زیر است:

↑Ca3(PO4)2.CaF2+ 10H2SO4 → 6H3PO4+ 10 CaSO4 + 2HF

محصولات جانبی این فرآیند؛ فسفو ژیپس که در اصلاح خاک به کار می رود. سولفات آمونیوم، فلوئورو سیلیکات سدیم (فلوئور دار کردن آب، خمیر شیشه و سفال، متالوژی، حشره کش و داروهای ضد جانوران جونده)، اسید فلوئوروسیلیسیک پیش ماده تولید فلوئورو سیلیکات های آمونیوم، کلسیم، مس، منیزیم، پتاسیم و سدیم می باشد.

اسید فسفریک علاوه بر کشاورزی، در شوینده ها، صنایع غذایی، نساجی، دارو سازی و دندانپزشکی نیز کاربرد دارد. از جمله صنایعی که مشتقات اسید فسفریک را مصرف می کند، صنایع الکترو شیمیایی و تصفیه آب است. همچنین اسید فسفریک به صورت مستقیم در محافظت از خوردگی آلیاژهای آهن و به عنوان کاتالیست در صنایع پتروشیمی کاربرد دارد.

کاربرد در صنایع غذایی و خوراک دام و طیور

از فسفریک اسید در تولید غذا های اسیدی و نوشابه های گازدار مانند انواع نوشابه ها استفاده می شود. به کارگیری این ماده سبب دادن طعم تندی به غذا شده لذا این ماده شیمیایی با تولید انبوه و با قیمتی ارزان و حجمی فراوان در دسترس می باشد. همان طور که ذکر شد، قیمت پایین و حجم زیاد تولید این ماده، آن را در مقایسه با طعم دهنده های طبیعی نظیر زنجبیل برای ایجاد طعم تندی، یا اسید سیتریک که از لیمو (Lemon) و عصاره لیمو ترش (Lime) برای دادن طعم ترش به کار می رود، در رتبه بالاتری قرار داده است.

برای تامین فسفر و سایر مواد مغذی دیگر، از قبیل کلسیم و نیتروژن غیر پروتئینی، در خوراک دام و طیور از فسفات های گرید خوراکی استفاده می شود. مواد فسفاته مصرفی در خوراک دام و طیور به صورت کلسیم فسفات ها و اسید فسفریک، آمونیوم فسفات های جامد، فسفات سدیم و… هستند.

 کاربرد در مواد پاک کننده

در تولید شوینده ها از اسید فسفریک به منظور عامل نرم کننده آب استفاده می شود. آب نرم فاقد یون های کلسیم و منیزیم بوده که عامل ایجاد کننده سختی در آب به شمار می روند. در صورت عدم حذف یون های ایجاد کننده سختی در آب، این یون ها با صابون تشکیل رسوب غیر قابل حل می دهند که سبب ایجاد لکه بر روی لباس ها در هنگام شستشو می شوند.

نمک های فسفات حاصل از اسید فسفریک به طور گسترده ای در پاک کننده ها به عنوان (builder) به کار می رود. عمدتاً از ترکیبات فسفردار (مانند سدیم تری پلی فسفات) در مخلوط پاک کننده های جامد استفاد می شود. سدیم تری پلی فسفات (Na5P3O10) به عنوان نرم کننده آب، با یون های کلسیم و منیزیم پیوند برقرار می کند و تشکیل ترکیبات (کمپلکس یا کلیت) محلول را می دهد. این کمپلکس ها از واکنش یون های کلسیم و منیزیم با صابون ممانعت به عمل می آورند و منجر به عدم تشکیل رسوب می شود.

3کاربرد در زدودن زنگ آهن

از اسید فسفریک می توان مستقیماً برای زدودن زنگ آهن (اکسید آهن) از ابزارهای آهنی یا فولادی و تبدیل آهن به فسفات های محلول در آب استفاده نمود. پس از زدودن آهن، فسفات آهن تولید شده تبدیل به ترکیب فسفات آهن سیاه شده که خود به عنوان عامل جلوگیری از خوردگی می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

کاربرد در پزشکی

از فسفریک اسید در دندانپزشکی و اورتودنسی به عنوان عامل قلم زنی (Etching) جهت تمیز کردن و زبر کردن سطح دندان خصوصاً در جاهایی که از اسباب و وسایل دندانپزشکی استفاده شده، به کار می رود.