حمض الفوسفوريك (الغذاء الصف)

حمض الفوسفوريك (H₃PO₄)يُشار إليه بحمض الفوسفوريك النقي، وهو سائل لزج عديم اللون أو مادة صلبة بلورية شفافة معينة الشكل. وهو عديم الرائحة وله طعم حمضي حاد مميز. الشكل التجاري الشائع هو محلول مائي بنسبة 85%، وهو سائل صافٍ قليل اللزوجة ذو قوام يشبه الشراب. تبلغ درجة انصهار المركب 42.35 درجة مئوية وكثافته النوعية 1.70. وبصفته حمضًا غير متطاير ذي درجة غليان عالية، فإنه يمتزج تمامًا بالماء. عند تسخينه إلى 213 درجة مئوية، يخضع لجفاف جزئي لتكوين حمض البيروفوسفوريك، ويؤدي التسخين الإضافي إلى حوالي 300 درجة مئوية إلى تحويله إلى حمض الميتافوسفوريك. بكثافة نسبية تبلغ 1.834، يُظهر قابلية للذوبان في كل من الماء والإيثانول.

التطبيقات الصناعية لحامض الفوسفوريك

1. صناعة الأغذية

عامل حموضة: ينظم الحموضة في المشروبات الغازية بتركيزات تتراوح بين 0.05-0.1%

المستحلب: يسهل التحكم في الملمس في منتجات الجبن المصنعة (0.2-0.4٪)

المطهر: عامل تنظيف فعال لمعدات معالجة الألبان بتركيز 10-15%

2. الزراعة

إنتاج الأسمدة: المكون الرئيسي في تصنيع الأسمدة الفوسفاتية من خلال التفاعل مع الفلوراباتيت:

Ca5(PO4)3F+5 H2SO4+10 H2O→3 H3PO4+5 CaSO4⋅ 2 H2O+HFCaX5(POX4)X3F+5HX2SOX4+10HX2O3HX3POX4+5CaSOX4⋅2HX2O+HF

تعديل التربة: يضبط درجة حموضة التربة ويوفر تغذية الفوسفور

3. معالجة المعادن

معالجة السطح: 15-25% من المحاليل لإزالة الصدأ وتكوين طبقة فوسفات الحديد

الفوسفات المعدني: يخلق طبقات مقاومة للتآكل على مكونات السيارة

عامل التخليل: يقوم بإعداد الأسطح المعدنية لمزيد من المعالجة

4. تصنيع الإلكترونيات

النقش الانتقائي: يحقق المحلول بنسبة 85% انتقائية عالية (>100:1) لنتريد السيليكون مقابل ثاني أكسيد السيليكون

مكون الإلكتروليت: يعمل في أنظمة خلايا الوقود ذات درجة الحرارة العالية (150 درجة مئوية)

تحضير السطح: تنظيف ومعالجة أسطح أشباه الموصلات

5. التركيب الكيميائي

المحفز الحمضي: يعزز عملية احتكار قليل للإيثيلين في الأنظمة الحفزية المتجانسة

عامل الجفاف: يسهل تفاعلات التحليق في التخليق العضوي

الإنتاج الوسيط: يستخدم كمواد أولية لمشتقات الفوسفات المختلفة

التعبئة والتغليف والتخزين

حمض الفوسفوريك حمض غير عضوي ثلاثي متوسط ​​القوة، يتميز بحموضية أقل من الأحماض المعدنية القوية (مثل أحماض الكبريتيك والهيدروكلوريك والنيتريك)، إلا أنه يتميز بخصائص حمضية أقوى من الأحماض الضعيفة مثل أحماض الخليك والبوريك والكربونيك. ينتج عن تفاعله مع كربونات الصوديوم أملاح فوسفات مختلفة (مثل فوسفات ثنائي هيدروجين الصوديوم، وفوسفات ثنائي هيدروجين الصوديوم) حسب درجة الحموضة (pH). قد يسبب الحمض تهيجًا للجلد وتلفًا للأنسجة عند ملامسته، كما أن شكله المركز يُظهر تآكلًا عند تسخينه في أوعية خزفية. ونظرًا لخواصه الاسترطابية، فإنه يتطلب التخزين في حاويات محكمة الإغلاق.

يُباع حمض الفوسفوريك (H₃PO₄، CAS 7664-38-2) عادةً كسائل لزج، عديم اللون والرائحة، ذو طعم لاذع، بتركيز يقارب 85%، أي ما يعادل 82% من H₃PO₄. وتنبع اللزوجة الملحوظة للمحلول التجاري من الروابط الهيدروجينية المكثفة بين الجزيئات. وفي صورته النقية، قد يكون أيضًا على شكل مادة صلبة بلورية. وتساهم هذه الشبكة الهيدروجينية في قوام الحمض المركز الشبيه بالشراب، والذي يُستخدم على نطاق واسع في مختلف التطبيقات الصناعية.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية المتقدمة