Fanúšikovia sýteného nápoja „Coca-Cola“ takmer nepozerajú na jeho zloženie, ktoré má prídavok E338. Touto látkou je kyselina fosforečná, ktorá sa využíva nielen v potravinárstve, ale aj v textilnom, poľnohospodárskom a dokonca si poradí aj s hrdzou na povrchu dielov. Aké sú vlastnosti chemickej zlúčeniny, aké sú oblasti jej použitia, čo potrebujete vedieť o bezpečnosti - stojí za to zvážiť podrobnejšie.
Čo je kyselina fosforečná
Pri izbovej teplote sú to hygroskopické, bezfarebné kryštály v tvare diamantu, ktoré sa dobre rozpúšťajú vo vode.Zlúčenina ortofosforu sa považuje za anorganickú kyselinu so strednou silou. Jedna z jeho foriem - žltkastá alebo bezfarebná sirupovitá kvapalina, bez zápachu, je vodný roztok s koncentráciou 85%. Jej ďalší názov je biela kyselina fosforečná.
Chemická zlúčenina ortofosforu má vlastnosti:
- rozpúšťa sa v etanole, vode, rozpúšťadlách;
- tvorí 3 série solí - fosfáty;
- spôsobuje popáleniny pri kontakte s pokožkou;
- pri interakcii s kovmi vytvára horľavý, výbušný vodík;
- bod varu závisí od koncentrácie - od 103 do 380 stupňov;
- tekutá forma náchylná na podchladenie;
- nie je kompatibilný s horľavými materiálmi, čistými kovmi, nehaseným vápnom, alkoholom, karbidom vápnika, chlorečnanmi;
- topí sa pri 42,35 stupňoch, ale nerozkladá sa.
Vzorec
Kyselina ortofosforečná je anorganická zlúčenina opísaná vzorcom H3PO4. Jeho molárna hmotnosť je 98 g/mol. Mikročastica látky je postavená v priestore tak, že spája atómy vodíka a kyslíka. Vzorec ukazuje, že chemikália má nasledujúce zloženie:
|
Počet atómov |
Percentá hmotnosti |
|
|
Vodík |
3 |
3,1 |
|
Phosphorus |
1 |
65,3 |
|
Kyslík |
4 |
31,6 |
Výroba kyseliny fosforečnej
Chemická zlúčenina má niekoľko výrobných metód. Známy priemyselný spôsob výroby kyseliny fosforečnej je tepelný, ktorý produkuje čistý vysokokvalitný produkt. Nastane nasledujúci proces:
- oxidácia pri spaľovaní prebytočným vzduchom fosforu na anhydrid kyseliny fosforečnej so vzorcom P4O10;
- hydratácia, vstrebávanie výslednej látky;
- kondenzácia kyseliny fosforečnej;
- zachytávanie hmly z plynnej frakcie.
Existujú ďalšie dva spôsoby výroby zlúčeniny ortofosforu:
- Ekonomická metóda extrakcie. Jeho základom je rozklad prírodných fosfátových minerálov kyselinou chlorovodíkovou.
- Látka sa v laboratórnych podmienkach získava interakciou bieleho fosforu, ktorý je jedovatý, so zriedenou kyselinou dusičnou. Proces si vyžaduje prísne dodržiavanie bezpečnostných predpisov.
Chemické vlastnosti
Anorganická zlúčenina sa považuje za trojsýtnu zlúčeninu so strednou pevnosťou. Nasledujúce chemické vlastnosti kyseliny ortofosforečnej sú charakteristické:
- reaguje na indikátory zmenou farby na červenú;
- zahrievaním sa premieňa na kyselinu pyrofosforečnú;
- prechádza trojstupňovou disociáciou vo vodných roztokoch;
- reaguje so silnými kyselinami za vzniku fosforylov - komplexných solí;
- tvorí žltú zrazeninu pri reakcii s dusičnanom strieborným;
- tepelne sa rozkladá na kyselinu difosforečnú;
- pri kontakte so zásadami amorfné hydroxidy tvoria vodu a soľ.
Aplikácia
Kyselina ortofosforečná sa používa v mnohých oblastiach, od priemyslu až po stomatológiu. Nástroj používajú remeselníci ako tavidlo pri spájkovaní na čistenie povrchu kovu od hrdze. Aplikovaná kvapalina:
- za vedecký výskum v molekulárnej biológii;
- ako katalyzátor procesov organickej syntézy;
- na vytváranie antikoróznych náterov kovov;
- vo výrobe žiaruvzdorných impregnácií na drevo.
Látka nachádza využitie:
- v ropnom priemysle;
- pri vytváraní zápaliek;
- pre filmovú produkciu;
- na ochranu proti korózii;
- na čírenie sacharózy;
- pri výrobe liekov;
- v chladiacich jednotkách ako spojivo vo freóne;
- pri obrábaní na leštenie, čistenie kovov;
- v textilnom priemysle pri výrobe látok spomaľujúcich horenie;
- ako súčasť pri získavaní chemických činidiel;
- vo veterinárnej medicíne na liečbu urolitiázy u norkov;
- ako súčasť základného náteru na kov.
V potravinárskom priemysle
Používanie kyseliny fosforečnej pri výrobe potravín je rozšírené. V registri potravinárskych prídavných látok je zapísaný pod kódom E338. Pri použití v prijateľnom množstve sa látka považuje za bezpečnú. Nasledujúce vlastnosti lieku sú užitočné:
- zabrániť žltnutiu;
- regulácia kyslosti;
- predĺženie dátumu platnosti;
- zachovanie chuťových vlastností;
- zvyšuje pôsobenie antioxidantov.
Kyselina ortofosforečná ako okysľujúca látka, prášok do pečiva, antioxidant sa používa v pekárenskom, mäsovom a mliekarenskom priemysle. Používa sa pri výrobe cukroviniek, cukru.Látka dodáva produktom kyslú, horkú chuť. Obsahuje aditívum E338:
- tavené syry;
- muffiny;
- sýtené nápoje - Pepsi Cola, Sprite;
- klobásy;
- buchta;
- mlieko;
- detská výživa;
- marmeláda;
- torty.
Štúdie ukázali, že zneužívanie potravín obsahujúcich zlúčeniny fosforu, najmä sýtených nápojov, môže viesť k zdravotným problémom. Je to možné:
- vyplavovanie vápnika z tela, čo môže vyvolať vznik osteoporózy;
- narušenie acidobázickej rovnováhy - prísada môže zvýšiť jej kyslosť;
- výskyt chorôb tráviaceho traktu;
- exacerbácia gastritídy;
- zničenie zubnej skloviny;
- vývoj kazu;
- výskyt zvracania.
V nepotravinárskom priemysle
Používanie kyseliny fosforečnej možno pozorovať v mnohých oblastiach výroby. Často je to kvôli chemickým vlastnostiam produktu. Droga sa používa na výrobu:
- kombinované, fosfátové minerálne hnojivá;
- aktívne uhlie;
- fosforové soli sodíka, amónia, mangánu;
- farby spomaľujúce horenie;
- okuliare, keramika;
- syntetické pracie prostriedky;
- žiaruvzdorné spojivá;
- horľavá fosfátová pena;
- hydraulické kvapaliny pre letecký priemysel.
V medicíne
Zubní lekári používajú zlúčeninu ortofosforu na spracovanie vnútorného povrchu korunky.To pomáha pri protetike zlepšiť jeho priľnavosť k zubu. Látka je používaná lekárnikmi na prípravu liekov, zubného cementu. V medicíne je použitie zlúčeniny ortofosforu spojené so schopnosťou leptať zubnú sklovinu. To je potrebné pri použití lepiacich materiálov druhej, tretej generácie na plnenie. Dôležité body - po leptaní musí byť povrch:
- umyť;
- sušiť.
Nanášanie hrdze
Konvertor hrdze na báze kyseliny fosforečnej vytvára na povrchu ochrannú vrstvu, ktorá chráni pred koróziou pri ďalšom používaní. Znakom aplikácie zlúčeniny je bezpečnosť pre kov počas aplikácie. Existuje niekoľko spôsobov, ako vykonať odstránenie hrdze kyselinou fosforečnou, v závislosti od veľkosti poškodenia:
- leptanie s ponorením do kúpeľa, iná nádoba;
- opakované nanášanie kompozície na kov striekacou pištoľou, valčekom;
- natieranie povrchu vopred upraveným mechanickým čistením.
Zlúčenina ortofosforu premieňa hrdzu na fosforečnany železa. Zloženie je možné použiť na pranie a čistenie:
- valcované kovové výrobky;
- studne;
- potrubné povrchy;
- parné generátory;
- zásobovanie vodou, vykurovacie systémy;
- cievky;
- kotly;
- ohrievače vody;
- výmenníky tepla;
- kotly;
- detaily strojov a mechanizmov.
Interakcia kyseliny fosforečnej
Vlastnosti anorganickej látky určujú jej interakciu s inými látkami a zlúčeninami. Tu prebiehajú chemické reakcie. Zloženie ortofosforu interaguje s:
- soli slabých kyselín;
- hydroxidy, ktoré vstupujú do neutralizačnej reakcie;
- kovy naľavo od vodíka v sérii aktivít s tvorbou solí a vývojom vodíka;
- zásadité oxidy zúčastňujúce sa výmennej reakcie;
- hydroxid amónny, vytvárajúci hydrofosforečnan amónny;
- amoniak na získanie kyslých solí.
Bezpečnosť voči kyselinám
Zlúčenina ortofosforu patrí do triedy nebezpečných látok, vyžaduje si opatrnosť. Práca s kompozíciou by sa mala vykonávať v špeciálnej miestnosti vybavenej prívodným a odsávacím vetraním, mimo zdrojov ohňa. Nedostatok osobných ochranných prostriedkov je neprijateľný:
- respirátor;
- rukavice;
- špeciálne oblečenie;
- protišmykové topánky;
- body.
Je nebezpečné dostať zloženie ortofosforu na pokožku, do očí, škodlivé vdychovanie horúcich pár. Môže spôsobiť popáleniny, závraty, vracanie, kašeľ. V prípade núdze potrebujete:
- odstrániť kontaminovaný odev;
- umyť postihnuté miesto tečúcou vodou;
- zavolajte lekára;
- nasaďte si voľný obväz;
- neutralizujte rozliatu tekutinu zásadou.
Prepravné pravidlá
Existujú špeciálne GOST, ktoré stanovujú pravidlá pre prepravu kyseliny fosforečnej, ktorá patrí medzi nebezpečný tovar. Látka môže byť doručená akýmkoľvek spôsobom dopravy. Reaktívna kvapalina sa prepravuje v tesne uzavretej:
- oceľové cisterny;
- polyetylén, sklenené fľaše;
- plastové kocky;
- barrels;
- plechovky;
- ošúchané železničné cisterny.
Cena
Kyselinu ortofosforečnú je možné zakúpiť v lekárňach, železiarstvach, objednať cez internetové stránky. Na priemyselné účely sa nakupujú vo veľkom so zľavou. Priemerná cena v Moskve v rubľoch je:
|
Množstvo, liter |
Priemerná cena, R. |
|
|
Termálne jedlo |
1 |
400 |
|
Technicky 85% |
0,8 |
380 |
|
1600 |
13500 |
|
|
Flux na spájkovanie |
0,01 |
180 |
|
0,003 |
40 |
|
|
Doplnok stravy E388 |
1 |
85 |