پولیش تهران / مرجع تخصصی محصولات پولیش و لوازم پرداخت کاری
درباره ما
تماس با ما
محصولات
اسید فسفریک (H₃PO₄) یکی از مهم‌ترین اسیدهای معدنی است که در صنایع مختلف نقش حیاتی ایفا می‌کند. این ترکیب شیمیایی با فرمول شیمیایی H₃PO₄ به عنوان یک اسید سه پروتونه شناخته می‌شود.
اسید فسفریک در طبیعت به ندرت یافت می‌شود و عمدتاً از طریق فرآیندهای صنعتی تولید می‌گردد. این ماده شیمیایی یکی از پرمصرف‌ترین اسیدها در جهان محسوب می‌شود و تولید سالانه آن به میلیون‌ها تن می‌رسد.
استفاده از اسید فسفریک در صنایع غذایی، کشاورزی، فلزکاری و تولید مواد شوینده گسترش یافته است. درک صحیح خصوصیات و کاربردهای این ماده شیمیایی برای استفاده بهینه و ایمن آن ضروری است.
تصویر: نمونه محلول اسید فسفریک
| خاصیت | مقدار | واحد | شرایط |
|---|---|---|---|
| جرم مولکولی | 97.994 | g/mol | - |
| نقطه ذوب | 42.35 | درجه سانتیگراد | فشار جو |
| نقطه جوش | 158 | درجه سانتیگراد | تجزیه می‌شود |
| چگالی | 1.685 | g/cm³ | 25°C، محلول 85% |
| حلالیت در آب | کامل | - | دمای اتاق |
| ویسکوزیته | 147 | cP | 25°C، محلول 85% |
تیتراسیون:
H₃PO₄ + NaOH → NaH₂PO₄ + H₂O
با فلزات:
2H₃PO₄ + 3Zn → Zn₃(PO₄)₂ + 3H₂
تجزیه حرارتی:
4H₃PO₄ → H₄P₂O₇ + H₂O
| مرحله تیتراسیون | pKa | نقطه هم ارزی |
|---|---|---|
| اول (H₃PO₄ → H₂PO₄⁻) | 2.12 | pH ≈ 4.7 |
| دوم (H₂PO₄⁻ → HPO₄²⁻) | 7.21 | pH ≈ 9.8 |
| سوم (HPO₄²⁻ → PO₄³⁻) | 12.32 | pH ≈ 12.5 |
روش مرطوب مهم‌ترین و پرکاربردترین روش تولید اسید فسفریک در مقیاس صنعتی است که حدود 95% تولید جهانی را شامل می‌شود.
Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ → 3CaSO₄ + 2H₃PO₄
تصویر: فرآیند تولید صنعتی اسید فسفریک
| ویژگی | روش مرطوب | روش خشک |
|---|---|---|
| خلوص (%) | 54-70 | 99+ |
| هزینه تولید | پایین | بالا |
| سهم تولید (%) | 95 | 5 |
| کاربرد | کود، صنعتی | غذایی، دارویی |
انتخاب روش تولید بر اساس کاربرد نهایی، کیفیت مطلوب، و ملاحظات اقتصادی صورت می‌گیرد. روش مرطوب برای کاربردهای صنعتی و روش خشک برای کاربردهای غذایی و دارویی استفاده می‌شود.
| صنعت/کاربرد | سهم مصرف (%) | شکل استفاده | محصولات نهایی | ویژگی‌های مورد نیاز |
|---|---|---|---|---|
| کودهای فسفاته | 80-85 | اسید فسفریک 54% | DAP، MAP، TSP | غلظت مناسب |
| صنایع غذایی | 5-6 | اسید فسفریک خالص | نوشابه، افزودنی E338 | خلوص غذایی |
| صنایع شوینده | 3-4 | محلول‌های مختلف | پودرهای شوینده | پایداری و قدرت شوینده |
| فلزکاری و فسفاته‌کاری | 2-3 | محلول‌های کار | پوشش محافظ | خلوص و غلظت بالا |
| تولید نمک‌های فسفات | 3-4 | اسید خالص | فسفات‌های صنعتی | کیفیت شیمیایی |
| سایر کاربردها | 2-3 | متنوع | متنوع | متغیر |
با توجه به رشد جمعیت جهان و نیاز روزافزون به کود، تقاضا برای اسید فسفریک همچنان رو به رشد است. توسعه فناوری‌های جدید کاربرد و بازیافت این ماده را گسترش می‌دهد.
| نوع تجهیزات | مشخصات | استاندارد | کاربرد |
|---|---|---|---|
| عینک ایمنی | محافظت کامل چشم | ANSI Z87.1 | همیشه الزامی |
| دستکش شیمیایی | نئوپرن یا نیتریل | EN 374 | تماس مستقیم |
| لباس محافظ | مقاوم به اسید | EN 14605 | کار با حجم زیاد |
| ماسک تنفسی | فیلتر اسید | NIOSH | فضاهای بسته |
| کفش ایمنی | مقاوم به اسید | EN ISO 20345 | محیط‌های صنعتی |
| پارامتر | محدوده مطلوب | اثرات انحراف |
|---|---|---|
| دما (°C) | 5-40 | تبلور یا تبخیر |
| رطوبت (%) | <60 | رقیق شدن |
| فشار (atm) | 1±0.1 | تغییر نقطه جوش |
| تهویه | 10 تعویض/ساعت | تجمع بخارات |
هدف: ایجاد لایه محافظ فسفات روی سطح فلز برای جلوگیری از خورندگی و بهبود چسبندگی رنگ
اسید فسفریک به عنوان یک زنگ‌بر موثر و ملایم برای حذف اکسید آهن و سایر آلودگی‌های سطحی استفاده می‌شود.
| کاربرد | غلظت | دما | زمان |
|---|---|---|---|
| زنگ‌بری سبک | 5-10% | 25-40°C | 5-15 دقیقه |
| زنگ‌بری سنگین | 15-25% | 50-70°C | 15-30 دقیقه |
| ویژگی | فایده | مقایسه با جایگزین‌ها |
|---|---|---|
| غیر سمی | ایمن برای کاربر | بهتر از اسید سولفوریک |
| تجزیه‌پذیری | سازگار با محیط زیست | قابل بازیافت |
| پایداری | عمر مفید بالا | مشابه سایر اسیدها |
| هزینه | اقتصادی | متوسط |
سازگاری با سایر اجزا باید بررسی شود. تداخل با سورفکتانت‌ها و آنزیم‌ها ممکن است رخ دهد. آزمایش‌های پایداری الزامی است.
فسفر یکی از عناصر حیاتی در طبیعت است که در چرخه زیستی نقش مهمی ایفا می‌کند. اسید فسفریک به عنوان منبع فسفر در اکوسیستم‌ها مطرح است.
| کشور/منطقه | حد مجاز در آب آشامیدنی (mg/L) | حد مجاز در پساب (mg/L) | استاندارد |
|---|---|---|---|
| ایران | 0.5 | 6 | استاندارد ملی 1053 |
| آمریکا | 4 | متغیر | EPA |
| اروپا | 0.5 | 2-10 | EU Directive |
| WHO | 5 | - | راهنمای بین‌المللی |
| نوع کاربرد | خلوص (%) | ناخالصی‌های اصلی | استاندارد | کاربرد نمونه |
|---|---|---|---|---|
| درجه تکنیکال | 54-62 | Fe, Al, F, SO₄ | ASTM D1068 | تولید کود |
| درجه صنعتی | 75-85 | Fe < 0.01%, F < 0.005% | BS 6746 | فلزکاری |
| درجه غذایی | 85-87 | As < 0.5 ppm, Pb < 2 ppm | FCC XII | صنایع غذایی |
| درجه دارویی | 85-88 | فلزات سنگین < 10 ppm | USP/BP | داروسازی |
| درجه آنالیتیکال | >99.5 | ناخالصی‌های کمتر از 0.001% | ACS | آزمایشگاه |
انتخاب درجه اسید فسفریک بر اساس کاربرد نهایی صورت می‌گیرد. هرگز از درجات پایین‌تر در کاربردهای حساس استفاده نکنید.
| خاصیت | مقدار | واحد | شرایط |
|---|---|---|---|
| آنتالپی تشکیل | -1284.4 | kJ/mol | 25°C |
| انتروپی | 110.5 | J/mol.K | 25°C |
| انرژی آزاد گیبس | -1124.3 | kJ/mol | 25°C |
| ظرفیت گرمایی | 145 | J/mol.K | 25°C |
| غلظت (M) | pH | هدایت الکتریکی (mS/cm) | فعالیت یونی |
|---|---|---|---|
| 0.001 | 3.0 | 0.28 | 0.95 |
| 0.01 | 2.3 | 2.4 | 0.88 |
| 0.1 | 1.5 | 18.5 | 0.72 |
| 1.0 | 0.3 | 142 | 0.51 |
اسید فسفریک به عنوان یکی از مهم‌ترین اسیدهای صنعتی، نقش حیاتی در بسیاری از فرآیندهای تولیدی و صنعتی ایفا می‌کند. درک صحیح خصوصیات، کاربردها، و ملاحظات ایمنی این ماده شیمیایی برای استفاده بهینه و ایمن آن ضروری است.
با رشد جمعیت جهان و توسعه صنایع، تقاضا برای اسید فسفریک همچنان افزایش خواهد یافت. توجه به پایداری منابع فسفر و توسعه روش‌های بازیافت اهمیت ویژه‌ای دارد.
نوآوری‌های فناوری در زمینه تولید، کاربرد، و مدیریت زیست‌محیطی این ماده ادامه خواهد داشت.
