Φωσφορικό οξύ, οι φυσικές και χημικές του ιδιότητες και εφαρμογές

2024 Συγγραφέας: Angel Austin | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-02 17:44

Το

Φωσφορικό οξύ, ο τύπος του οποίου είναι H₃PO_{4, τοονομάζεται επίσης ορθοφωσφορικό. Αυτή η ένωση υπό κανονικές συνθήκες έχει μια στερεή κατάσταση συσσωμάτωσης. Οι μικροί κρύσταλλοι αυτής της ουσίας είναι άχρωμοι. Το οξύ είναι εξαιρετικά διαλυτό στο νερό, την αιθανόλη και άλλους οργανικούς διαλύτες. Σε στερεά και υγρή κατάσταση, τα μόρια μιας δεδομένης ουσίας συσχετίζονται z}

αλλά λόγω των δεσμών υδρογόνου, γι' αυτό το συμπυκνωμένο H3PO4 έχει αυξημένο ιξώδες. Σημείο βρασμού 42,3 C και όταν θερμανθεί στους 213 C μετατρέπεται σε πυροφωσφορικό οξύ H₄P₂O_7.

Το φωσφορικό οξύ είναι ένας ηλεκτρολύτης μέτριας ισχύος και επειδή είναι τριβασικό οξύ, διασπάται σταδιακά σε τρία στάδια σε υδατικά διαλύματα.

Το ορθοφωσφορικό οξύ λαμβάνεται συνήθως από τα άλατά του που περιέχονται σε φωσφορικά ορυκτά - απατίτη και φωσφορίτη, υπό την επίδραση του θειικού οξέος. Επίσης με ενυδάτωση οξειδίου του φωσφόρου (V) ή με υδρόλυση ανόργανης ένωσης -πενταχλωριούχος φώσφορος.

Το φωσφορικό οξύ αντιδρά με βάσεις, οξείδια μετάλλων, άλατα, ενεργά μέταλλα και ισχυρά οξέα. Κατά την αλληλεπίδραση με υδροξείδια, εμφανίζεται μια αντίδραση εξουδετέρωσης, το αποτέλεσμα της οποίας είναι ο σχηματισμός αλατιού και νερού. Αντιδρώντας με οξείδια μετάλλων, σχηματίζει επίσης αλάτι και νερό. Κατά την αντίδραση με άλατα, εμφανίζεται μια αντίδραση ανταλλαγής, στην οποία λαμβάνεται ένα νέο άλας και οξύ. Η αλληλεπίδραση του φωσφορικού οξέος με το νιτρικό άργυρο (άλας) είναι μια ποιοτική αντίδραση που καθιστά δυνατή την ακριβή ανίχνευση των διαλυμάτων του. Το αποτέλεσμα είναι ένα κίτρινο ίζημα - φωσφορικός άργυρος (Ag₃PO_{4). Με ενεργά μέταλλα, που στέκονται στη σειρά Beketov μέχρι το υδρογόνο, μπαίνει σε αντίδραση υποκατάστασης. Αλληλεπιδρώντας με ισχυρά οξέα (υπερχλωρικό), εμφανίζει διπλή φύση (αμφοτερική) και σχηματίζει σύνθετα άλατα - φωσφορύλια. Επίσης, αυτή η ένωση μπορεί να αποσυντεθεί θερμικά σε διφωσφορικό οξύ.}

Το φωσφορικό οξύ, το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως, χρησιμοποιείται ενεργά σε πολλές βιομηχανίες. Για παράδειγμα, στη γεωργία, ιδίως στην παραγωγή ορυκτών λιπασμάτων που περιέχουν φώσφορο. Τέτοια λιπάσματα μπορούν όχι μόνο να αυξήσουν την παραγωγικότητα, αλλά και να έχουν θετική επίδραση στη μικροβιολογική σύνθεση του εδάφους, προωθώντας την αναπαραγωγή και ανάπτυξη ωφέλιμων βακτηρίων, καθώς και αυξάνοντας τη χειμερινή ανθεκτικότητα των καλλιεργειών. Στη βιομηχανία τροφίμων, αυτό το οξύ χρησιμοποιείται ως πρόσθετο τροφίμων E 338, το οποίο περιέχεται σε ένα μικρόποσότητα σε μαρμελάδα, σιρόπι και ανθρακούχα ποτά. Λόγω της περιεκτικότητας σε ορθοφωσφορικά και κιτρικά οξέα στα ποτά, όταν καταναλώνονται υπερβολικά, εμφανίζεται τερηδόνα. Αυτή η ιδιότητα να μαλακώνει το σμάλτο των δοντιών και την οδοντίνη έχει χρησιμοποιηθεί από οδοντιάτρους. Έτσι, το φωσφορικό οξύ, που περιέχεται σε ειδική πάστα, εφαρμόζεται στο δόντι πριν το σφράγισμα και συμβάλλει στην απομετάλλωση των ιστών του. Αυτή η ουσία χρησιμοποιείται επίσης για τη χάραξη ξύλου και τη δημιουργία άκαυλων χρωμάτων και βερνικιών και οικοδομικών υλικών (μη εύφλεκτος φωσφορικός αφρός, σανίδες φωσφορικού ξύλου). Χρησιμοποιείται ενεργά στη συγκόλληση χαλκού, σιδηρούχων μετάλλων, ανοξείδωτου χάλυβα ως καθαριστικό που αφαιρεί διάφορα οξείδια από την μεταλλική επιφάνεια. Χρησιμοποιείται επίσης στην αφαίρεση αλάτων, την κατασκευή απορρυπαντικών και τη μοριακή βιολογία.

Το φωσφορικό οξύ έχει βρει μια τόσο ενεργή και ποικίλη εφαρμογή λόγω των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων του και της σχετικά φθηνής παραγωγής του.