Fanúšikovia nealkoholických nápojov, ako je napríklad Coca-Cola, zriedka študujú zloženie výrobku. A márne - existujú informácie o doplnku E338, ktorého sladené roztoky pripomínajú chuť angreštov. Je to kyselina ortofosforečná, ktorá našla uplatnenie nielen v potravinárskom priemysle, ale aj v chemickom a leteckom priemysle, medicíne a poľnohospodárstve.

A tiež sa úspešne používa v strojárstve na ochranu pred najnebezpečnejším nepriateľom, koróziou, pretože pri spracovaní kovových povrchov pomocou roztokov s prísadami zinku a mangánu (tzv. Fosfátovanie) sa získa inertný ochranný film. Vysoko oceňované týmito vlastnosťami a domácimi remeselníkmi, ktorí vlastnými rukami obnovujú lak na ojazdených automobiloch.

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Kyselina fosforečná (alebo jednoducho fosforečná) je anorganická kyselina tribasová s chemickým vzorcom H3PO4. Má strednú pevnosť a za štandardných podmienok existuje vo forme bezfarebnej kvapaliny alebo priehľadných kryštálov bez zápachu, ktoré aktívne absorbujú vodnú paru zo vzduchu, rozprestierajú sa a vyžadujú skladovanie v tesne uzavretých nádobách. V roztavenom stave je náchylný na podchladenie, zahusťuje olejnatosť pri +15 ° C, sklovitý pri -121 ° C, topí sa pri +42, 35 ° C, vrie pri +158 ° C a pri zahrievaní nad +213 ° C prechádza cez na kyselinu pyrofosforečnú H4P207.

Je rozpustný vo väčšine rozpúšťadiel, z ktorých hlavné sú voda a etylalkohol. Jeho 85% vodný roztok, bezfarebný a bez zápachu, podobný textúre ako sirup, sa nazýva kyselina fosforečná. Vykazuje vlastnosti kyseliny alebo bázy v závislosti od podmienok, reakciu so zásadami, soľami slabých kyselín, zásaditých oxidov a amoniaku. Pri interakcii s kovmi, ktoré sú v rovnakom poradí aktivity, a ako výsledok kvalitatívnej reakcie so zrazeninami žltých nerozpustných kryštálov dusičnanu strieborného tvorí výbušný vodík.

Soli fosforečnanov zaujímajú dôležité miesto v biochemických procesoch zvierat a rastlín, syntetizujú biologicky aktívne látky. Fosfátové estery adenozínu ATP, AMP a ADP sú hlavnými zložkami energetického metabolizmu a fosfátová skupina je neoddeliteľnou súčasťou molekúl DNA a RNA.

Výrobný proces

V laboratórnych podmienkach sa prijíma:

  • Rozpúšťanie oxidu fosforečného (V) vo vode pri zahrievaní.
  • Hydrolýzou chloridu fosforečného v horúcej vode.
  • Pri reakcii koncentrovanej kyseliny dusičnej s bielym fosforom.

Priemysel používa tepelné a extrakčné (sírové) metódy. Tepelná metóda, ktorá umožňuje dosiahnuť najvyššiu čistotu produktu, zahŕňa nasledujúce stupne:

  • Oxidácia elementárneho fosforu spaľovaním nadbytočného vzduchu za vzniku oxidu tetraposforečného (anhydrid kyseliny fosforečnej).
  • Hydratácia a absorpcia pary v špeciálnych vežiach.
  • Kondenzácia výslednej kyseliny zachytením hmly z plynnej fázy.

Pri extrakčnej metóde sa používa reakcia rozkladu prírodných solí kyseliny sírovej s výťažkom až 95%. Fázy procesu:

  • Zmes kyseliny sírovej a prírodného fosfátu, tzv. buničina z násypky sa privádza do extraktora - kade s oceľovou vložkou s miešadlom.
  • V priebehu 4 hodín prechádza buničina zahriata na 90 ° C cez niekoľko takýchto reaktorov v sérii. Výsledkom je tvorba kyseliny fosforečnej a kryštalizácia síranu vápenatého.
  • Na oddelenie separuje buničina perforovanú pásku s filtračnou tkaninou a hotový produkt sa zhromažďuje cez jeho otvory vo vákuových komorách.

Pravidlá pre prepravu a skladovanie

Kyselina fosforečná je balená a označená podľa GOST 3885–73 „Činidlá a vysoko čisté látky. Pravidlá preberania, odber vzoriek, balenie, balenie, označovanie, preprava a skladovanie. “ Na kontajneri musí byť uvedený symbol v súlade s GOST 19433–88 „Nebezpečný tovar. Klasifikácia a označovanie. ““ Látka sa môže prepravovať všetkými dopravnými prostriedkami podľa ich súčasných pravidiel.

Na tento účel sú vhodné tesné železničné cisterny z gumy a ocele, špecializované tankery, plastové kocky, sudy a plechovky, fľaše vyrobené z polyetylénu a skla. Na skladovanie v baleniach výrobcu sa používajú vnútorné vyhrievané skladovacie priestory. Na premenu kryštalickej kyseliny do kvapalného stavu bez toho, aby sa zmenili fyzikálno-chemické vlastnosti, použite pomalé zahrievanie na 60 ° C.

Bezpečnostné opatrenia

Ako nehorľavá a nevýbušná kvapalina je svojím účinkom na ľudské telo látkou druhej triedy nebezpečnosti. Ak je prekročená maximálna povolená koncentrácia vo vzduchu v miestnosti, v slizniciach hrdla a nosa sa vyvíjajú atrofické zmeny, drvenie zubov, kašeľ, popáleniny a zápaly očí a pokožky. Pri všetkých činnostiach s liekom je potrebné používať gumové rukavice, respirátor a bezpečnostné okuliare, dodržiavať osobnú hygienu, zapnúť prívod a odsávanie, alebo pracovať v digestore.

Ak dôjde k rozliatiu kyseliny na telo, musíte sa najskôr zbaviť vlhkých častí odevu. Postihnutá oblasť pokožky je hojne zavlažovaná tečúcou vodou a je potrebné ju ovplyvniť tekutinou a nie ju utierať mokrými utierkami alebo uterákom. Jednorázové pranie je do 20 minút, ak sa pocit pálenia opakuje, postup sa obnoví. Na postihnutú oblasť sa aplikuje obväz bez gázy a lekár sa volá, pri silnej bolesti sa berie analgetikum. Rozliata kyselina sa neutralizuje zásadou.

Bez ohľadu na to, ako atraktívna reklama, nadmerná konzumácia potravín a nápojov sýtených oxidom uhličitým obsahujúcim kyselinu fosforečnú nevyhnutne spôsobí ujmu na zdraví. Prieniku do krvi, fosforečnanov zhoršuje hemoglobín a hustotu, vyplavuje vápnik z tela a v dôsledku toho vedie k osteoporóze, ničí zubnú sklovinu a zvyšuje kyslosť tela a výskyt chorôb žalúdka a čriev.

Oblasti použitia

Kyselina fosforečná a jej deriváty sa široko používajú v rôznych oblastiach ľudského života. Medzi hlavné oblasti patrí:

  • Výroba jednoduchých fosforečných (superfosfátovej a fosforitej múky), komplexných a komplexne zmiešaných hnojív.
  • Použitie kŕmnych fosfátov ako jednej z dôležitých doplnkových látok v poľnohospodárstve umožňuje zvýšiť priemerný denný prírastok hmotnosti ošípaných a škriatkov a zvýšiť produkciu mlieka a vajec.
  • Estery a soli sa široko používajú pri výrobe prísad na zmäkčovanie vody a syntetických detergentov, sú súčasťou povrchovo aktívnych látok pri výrobe cementu. Viažu ióny vápnika a horčíka, ktoré sú zodpovedné za stuhnutosť a zhoršujú kvalitu prania.
  • Pri zlievárenstve a spracovaní kovov sa zistilo použitie kyseliny fosforečnej z hrdze - na fosfátovanie, ako tavivo na spájkovanie nehrdzavejúcej ocele, železných kovov a oxidovanej medi, na leštenie a čistenie povrchov.
  • V textilnom priemysle - na impregnáciu proti ohňu a na farbenie vlny a kože, prírodných a syntetických vlákien.
  • V chemickej výrobe slúži ako katalyzátor pre organickú syntézu a surovina pre činidlá.
  • V oblasti letectva sú étery súčasťou hydraulickej kvapaliny leteckých motorov a odmrazovačov raketových palív.
  • V ťažobnom a ropnom priemysle sa fosforečnany sodné používajú na úpravu rúd a na prípravu vrtných kalov.
  • V mraziarenských jednotkách je súčasťou freónu. Používa sa tiež na výrobu rôznych značiek špeciálnych skiel, vrátane optických, keramických a porcelánových, fotocitlivých emulzií na fotografický papier a filmy.
  • Pri výrobe žiaruvzdorných materiálov slúžia fosforečnany ako plnivá do žiaruvzdorných betónov, ako suroviny pre dosky z fosforového dreva a nehorľavý polystyrén, žiaruvzdorné nátery (laky, farby, emaily, priméry a impregnácie).
  • V medicíne jej riešenia bránia urolitiáze a žalúdočným problémom. V stomatológii sa používajú na výrobu cementov, kompozícií na leptanie zubnej skloviny a na spracovanie vnútorných povrchov koruniek.
  • V drevárskom priemysle je skutočnosť, že impregnácia kyselinou fosforečnou, robí tento materiál nehorľavý - robí ho nehorľavým. Napríklad pri výrobe zápaliek sa osika tyčinky impregnuje 1, 5% roztokom, aby sa zabránilo ich rozpadu.
  • V potravinárskom priemysle reguluje pridanie E338 kyslosť, zvyšuje trvanlivosť, zachováva chuť a zvyšuje činnosť antioxidantov. Široko sa používa v práškoch do pečiva, spracovaných syroch, nápojoch sýtených oxidom uhličitým, detských zmesiach, marmeládach a koláčoch, párkoch a cukre.

Ochrana pred hrdzou

Kyselina fosforečná našla zloženie primerov na kov a jeho čistú formu pomerne proti korózii: od spracovania priemyselných mechanizmov a technologických zariadení až po ochranu častí osobných automobilov. Jednotky parných generátorov, vykurovacích a vodovodných systémov, výmenníkov tepla kotlov a kotlov - všetky sú vystavené agresívnym vplyvom a vyžadujú ochranu. Kyselina ako súčasť konvertora hrdze odstraňuje nielen produkty rozkladu z povrchu, ale vytvára aj sivastý olejovitý film fosfátov. Chráni to pred koróziou a mechanickým poškodením, prispieva k dobrej priľnavosti nasledujúcich vrstiev náteru.

Pojem „leptanie“ pri kovoobrábaní označuje súbor opatrení na odstránenie časti povrchu materiálu chemickými činidlami . Proces sa začína čistením ropných a mastných nečistôt, ktoré interferujú s interakciou. Potom sa kov upraví 20% roztokom kyseliny fosforečnej, zahreje sa na 80 ° C, potom 2% roztokom s prísadami železa pri 70 ° C. Činidlo je dosť drahé, takže jeho použitie je ekonomicky realizovateľné iba za podmienky regenerácie a dobrého odstránenia exfoliačnej hrdze z povrchov.

Leptanie sa vykonáva ponorením do kúpeľa odolného voči kyselinám alebo do špeciálnych inštalácií prúdovou metódou, kde sa produkt postrieka roztokom pod tlakom. Tento mechanický účinok nárazov kvapiek na povrch dielca v kombinácii s chemickou reakciou významne zvyšuje rýchlosť leptania. Na prácu s výrobkami veľkých rozmerov a kovovými štruktúrami sa používajú kyslé pasty, ktoré sa nanášajú štetcom, čakajú na odstránenie hrdze, potom povrch ošetria vodou a pasivačným roztokom 2% dusitanu sodného.

Kyselina fosforečná je súčasťou špeciálnych konvertorov hrdze, dvojzložkových systémov pozostávajúcich z bázy a tvrdidla. Bezprostredne pred lakovaním sa kombinujú, zmiešajú a nanesú na povrch štetcom alebo striekaním. Čas schnutia je 2 hodiny pri izbovej teplote, ale nanesenie nasledujúcich vrstiev povlaku sa môže uskutočniť až po dni na dokončenie procesu premeny koróznych produktov. Okrem odstraňovania hrdze z kovov sa kyselina používa aj na jemné čistenie smaltovaných a kameninových výrobkov vrátane vodovodov.

Pri výbere spôsobu odstraňovania hrdze pomocou kyseliny fosforečnej postupujte podľa požiadaviek danej situácie. Ak plánujete čistenie iba ponorením, musíte kúpiť a nariediť dostatočné množstvo produktu pri 85% koncentrácii. Ak chcete nielen odstrániť hrdzu, ale tiež vytvoriť ochranný film na farbenie, mali by ste uprednostniť továrenský konvertor, ktorý už obsahuje všetky potrebné prísady.

Ak je to potrebné, základný náter podkladu pomôže, pretože tieto náterové farby sa môžu následne nanášať lakom alebo farbou. Konvertory modifikátorov poskytujú iba inhibičné a hydrofóbne vlastnosti, ale nemôžu slúžiť ako priméry. V každom prípade je leptanie prechodným riešením, ktoré vyžaduje dokončenie.

Kategórie:

Technológie