اسید فسفریک

اسید فسفریک یک اسید معدنی مهم با فرمول شیمیایی H₃PO₄ است که به دلیل ویژگی‌های اسید فسفریک خاص شیمیایی و فیزیکی، در صنایع مختلف از تولید کودهای فسفاته تا صنایع غذایی و دارویی نقش کلیدی ایفا می‌کند. این ترکیب به عنوان یکی از پرمصرف‌ترین مواد شیمیایی در جهان شناخته می‌شود.

ساختار شیمیایی اسید فسفریک

• فرمول مولکولی: H₃PO₄

• ساختار: یک اتم فسفر متصل به چهار گروه اکسیژن، که سه عدد آن به شکل گروه هیدروکسیل (–OH) و یک عدد به صورت پیوند دوگانه (P=O) قرار گرفته است.

• نوع اسید: اسید سه‌پروتونه (قابلیت از دست دادن سه یون هیدروژن).

ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی

• ظاهر: مایع بی‌رنگ و بی‌بو یا به صورت جامد کریستالی.

• چگالی اسید فسفریک (در 20°C): حدود 1.88 g/cm³ (محلول غلیظ 85%).

• نقطه ذوب: حدود 42.35 °C (برای اسید فسفریک خالص).

• نقطه جوش: حدود 158 °C (با تجزیه).

• حلالیت: بسیار محلول در آب و الکل‌ها.

• pKa: سه مقدار مختلف (2.1، 7.2 و 12.3) → بیانگر خاصیت اسیدی ملایم در مقایسه با اسیدهای معدنی قوی.

کاربردهای اسید فسفریک

1. صنایع کشاورزی: تولید کودهای شیمیایی فسفاته (مانند دی آمونیوم فسفات و سوپرفسفات).

2. صنایع غذایی: کاربرد اسید فسفریک به عنوان افزودنی غذایی، تنظیم‌کننده اسیدیته و بهبود دهنده طعم نوشابه‌ها (E338) به کار میرود.

3. داروسازی: در تهیه داروها اسید فسفریک خوراکی​ کاربرد دارد همچنین در شربت‌ها و محصولات دندانپزشکی.

4. شوینده‌ها و بهداشت: ماننده سدیم اسید پیرو فسفات در ترکیب برخی شوینده‌های صنعتی و خانگی مورد استفاده قرار میگیرد.

5. صنایع فلزی: به عنوان زنگ‌بر و آماده‌سازی سطح فلزات برای رنگ‌آمیزی.

6. شیمی عمومی: به عنوان ماده اولیه در سنتز ترکیبات فسفاته.

معایب اسید فسفریک

• در غلظت‌های بالا خورنده و تحریک‌کننده پوست و مخاط است.

• حمل‌ونقل و نگهداری نیاز به شرایط ویژه دارد.

• مصرف بیش از حد در صنایع غذایی می‌تواند منجر به مشکلاتی در تعادل کلسیم بدن شود.

• مصرف بالا و عدم رعایت نکات احتیاطی موجب به وجود آمدن خطرات اسید فسفریک برای مصرف کنندگان می‌شود.

عوارض اسید فسفریک

اسید فسفریک با وجود کاربرد گسترده در صنایع مختلف، در صورت استفاده نادرست یا تماس بیش‌ازحد، می‌تواند عوارض قابل‌توجهی بر سلامت انسان و ایمنی محیط کار ایجاد کند. آگاهی از میزان خطر، نحوه تماس و روش‌های پیشگیری برای مصرف‌کنندگان صنعتی و تولیدکنندگان مواد غذایی ضروری است.

مزایای اسید فسفریک

• چندمنظوره بودن: کاربردی بودن اسید فسفریک کشاورزی، غذایی، دارویی و شیمیایی.

• تولید در مقیاس وسیع و دسترسی آسان در بازار جهانی.

• ایمنی نسبی در مقایسه با اسیدهای معدنی قوی مانند سولفوریک یا نیتریک.
• قابلیت انحلال بالا و سهولت استفاده در فرمولاسیون‌های مختلف از جمله خواص شیمیایی اسید فسفریک است.

ایمنی و نگهداری اسید فسفریک

• استفاده از دستکش، عینک و ماسک در هنگام کار با این ماده الزامی است.

• باید در ظروف مقاوم به خوردگی و در مکان خشک و خنک نگهداری شود.

• از تماس مستقیم با پوست، چشم و سیستم تنفسی باید جلوگیری شود.

• در صورت نشت باید از رهاسازی مستقیم در محیط زیست جلوگیری کرد.

فرایند تولید اسید فسفریک

دو روش اصلی برای تولید اسید فسفریک صنعتی وجود دارد:

1. روش مرطوب : واکنش سنگ فسفات طبیعی با اسید سولفوریک → عمدتاً برای تولید کودهای فسفاته.

2. روش حرارتی : احتراق فسفر سفید و جذب محصول در آب → تولید اسید فسفریک خالص‌تر برای صنایع غذایی و دارویی.

در ادامه به فرایند تولید این ماده شیمایی میپردازیم.

1. فرایند مرطوب

مرحله 1: آماده‌سازی سنگ فسفات

• ماده اولیه اصلی، سنگ فسفات (Apatite, Ca₅(PO₄)₃F) است.

• ابتدا سنگ فسفات استخراج‌شده خرد و آسیاب می‌شود تا سطح تماس آن افزایش یابد.

مرحله 2: واکنش شیمیایی

• سنگ فسفات آسیاب‌شده با اسید سولفوریک (H₂SO₄) واکنش می‌دهد

• در این واکنش، اسید فسفریک تولید می‌شود و محصول جانبی آن گچ فسفری (CaSO₄·2H₂O) است.

مرحله 3: جداسازی و فیلتراسیون

• دوغاب حاصل به واحد فیلتراسیون منتقل می‌شود.

• اسید فسفریک به صورت محلول جدا می‌گردد و گچ فسفری به‌عنوان محصول جانبی خارج می‌شود (که در مصالح ساختمانی و سیمان کاربرد دارد).

مرحله 4: تغلیظ و خالص‌سازی

• محلول اسید فسفریک خام حدود 28–32% P₂O₅ دارد.

• با تبخیر تحت خلأ، غلظت آن به 50–55% P₂O₅ می‌رسد.

• این محصول برای تولید کودهای فسفاته مانند DAP و TSP استفاده می‌شود.

2. فرایند حرارتی

مرحله 1: احتراق فسفر سفید

• در این روش ماده اولیه، فسفر سفید (P₄) است.

• فسفر سفید در کوره ویژه با اکسیژن می‌سوزد و پنتااکسید فسفر (P₂O₅) تشکیل می‌شود:

P4+5O2→2P2O5P₄ + 5O₂ → 2P₂O₅P4​+5O2​→2P2​O5​

مرحله 2: جذب در آب

• بخارات P₂O₅ در آب یا فسفریک اسید رقیق جذب می‌شوند و اسید فسفریک بسیار خالص تولید می‌گردد:

P2O5+3H2O→2H3PO4P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄P2​O5​+3H2​O→2H3​PO4​

مرحله 3: تغلیظ

• اسید فسفریک تولیدشده در این روش دارای خلوص بالا (تا 85% P₂O₅) است و پس از تغلیظ به‌طور مستقیم در صنایع غذایی و دارویی مصرف می‌شود.

مقایسه دو روش

اسید فسفریک به عنوان یکی از مواد شیمیایی پرمصرف جهان، نقش کلیدی در صنایع کشاورزی، غذایی و شیمیایی ایفا می‌کند. با وجود برخی معایب نظیر خاصیت خورندگی، مزایای فراوان آن موجب شده است که همچنان تقاضای بالایی در بازار جهانی داشته باشد.

خرید فسفریک اسید

همانطور که احتمالا میدانید خرید فسفریک اسید باکیفیت، انتخاب تأمین‌کننده معتبر اهمیت زیادی دارد؛ چرا که خلوص و گرید این ماده، تعیین‌کننده کارایی آن در صنایع مختلف از جمله غذایی، دارویی، کشاورزی و شیمیایی است. مجموعه تأمین کالا تک با سال‌ها تجربه در زمینه تأمین مواد اولیه شیمیایی، امکان فروش اسید فسفریک را در گریدهای صنعتی و خوراکی فراهم کرده است و همواره تلاش می‌کند با ارائه قیمت رقابتی به مشتریان خود مواد اولیه مورد نیاز آنها را تامین نماید.

اگر به دنبال بهترین شرایط برای قیمت اسید فسفریک و خریدی مطمئن هستید، کارشناسان ما آماده‌اند تا مشاوره تخصصی ارائه دهند و شما را در انتخاب گرید مناسب همراهی کنند. همین امروز برای استعلام موجودی و خرید اسید فسفریک با بخش بازرگانی تأمین کالا تک تماس بگیرید.

در صنایع غذایی، اسید فسفریک معمولاً همراه با سایر اسیدهای خوراکی مانند اسید لاکتیک برای تنظیم pH، ایجاد طعم اسیدی ملایم و افزایش پایداری میکروبی استفاده می‌شود. اگر می‌خواهید درباره ویژگی‌ها و کاربردهای اسید لاکتیک بیشتر بدانید، صفحه مربوط به این محصول در سایت تأمین کالا تک به‌طور کامل آن را توضیح داده است.

تفاوت اسید فسفریک و اسید فسفریک ۸۵٪

به‌طور کلی اسید فسفریک (Phosphoric Acid, H₃PO₄) یک ترکیب شیمیایی مشخص است، اما آنچه در بازار با نام‌های مختلف عرضه می‌شود که با محلول‌های آبی با درصد خلوص متفاوت هستند. بنابراین وقتی می‌گوییم اسید فسفریک ۸۵ درصد، منظور محلول آبی اسید فسفریک با غلظت ۸۵٪ است.

• اسید فسفریک خالص (100%):
  • در حالت خالص، جامد کریستالی سفید است.
  • نقطه ذوب حدود 42°C دارد.
  • در صنعت به‌ندرت به‌صورت خالص استفاده می‌شود، چون بسیار جاذب رطوبت است و سریع محلول آبی تشکیل می‌دهد.
• اسید فسفریک ۸۵٪:
  • رایج‌ترین شکل تجاری و صنعتی این اسید است.
  • مایعی شفاف، بی‌رنگ و شربتی‌شکل است.
  • دانسیته آن در 25°C حدود 1.685 g/cm³ است.
  • به‌عنوان گرید خوراکی و صنعتی در بازار عرضه می‌شود.
  • در صنایع غذایی (نوشابه‌های گازدار، افزودنی خوراکی)، دارویی، کشاورزی و شوینده‌ها کاربرد گسترده دارد.

تفاوت اسید فسفریک صنعتی و خوراکی

اسید فسفریک صنعتی و اسید فسفریک خوراکی از نظر ساختار شیمیایی مشابه‌اند، اما در خلوص، روش تولید، میزان ناخالصی‌ها و کاربرد نهایی تفاوت‌های اساسی دارند. اسید فسفریک صنعتی معمولاً از طریق فرآیندهای معدنی نظیر حل‌سازی سنگ فسفات تولید می‌شود و ممکن است دارای مقدار بیشتری از فلزات سنگین، مواد معدنی ناخواسته و ناخالصی‌های فرآیندی باشد. به همین دلیل صرفاً برای مصارف کشاورزی، صنعتی و شیمیایی مانند تولید کودها، پاک‌کننده‌ها، اسیدشویی فلزات و صنایع پوشش‌دهی مناسب است.

در مقابل، اسید فسفریک خوراکی با روش‌های تصفیه پیشرفته‌ و کنترل‌شده‌تری تولید می‌شود تا استانداردهای بین‌المللی Food Grade را رعایت کند. این گرید با خلوص بسیار بالا، فاقد آلودگی‌های خطرناک و مناسب برای کاربردهای غذایی، دارویی و بهداشتی است. از این نوع اسید فسفریک در نوشابه‌سازی، صنایع لبنی، شیرینی‌پزی و تولید مکمل‌ها استفاده می‌شود.

سوالات متداول اسید فسفریک

• کاربرد اسید فسفریک خوراکی چیست؟

اسید فسفریک خوراکی (Food Grade – با کد E338) در صنایع غذایی به‌عنوان تنظیم‌کننده اسیدیته، طعم‌دهنده و پایدارکننده استفاده می‌شود.

به‌طور کلی اسید فسفریک خوراکی در دوزهای استاندارد ایمن و مورد تأیید سازمان‌های جهانی است.

• آیا اسید فسفریک برای بدن مضر است؟

در مقدار کنترل‌شده و مطابق با استانداردهای غذایی مضر نیست و توسط سازمان‌هایی مانند FDA، EFSA و Codex به‌عنوان افزودنی مجاز شناخته می‌شود.

بنابراین اسید فسفریک ذاتاً خطرناک نیست، مصرف زیاد نوشیدنی‌های حاوی آن ممکن است آثار نامطلوب ایجاد کند.

• تفاوت اسید فسفریک و اسید استیک چیست؟

اسید فسفریک یک اسید معدنی قوی‌تر و صنعتی‌تر است، درحالی‌که اسید استیک بیشتر در صنایع غذایی و مصارف خانگی مانند سرکه کاربرد دارد.

• آیا اسید فسفریک در نوشابه مضر است؟

وجود اسید فسفریک در نوشابه در دوزهای مجاز غذایی بی‌خطر است، اما مصرف زیاد نوشابه می‌تواند اثرات زیر را افزایش دهد