Obožavatelji bezalkoholnih pića poput Coca-Cole rijetko proučavaju etikete s sastavom proizvoda. I uzalud - postoje podaci o dodatku E338, čija zaslađena rješenja podsjećaju na koprive po ukusu. Riječ je o ortofosfornoj kiselini koja je našla primjenu ne samo u hrani, već iu kemijskoj i zrakoplovnoj industriji, medicini i poljoprivredi.

A uspješno se koristi i u strojarstvu radi zaštite od najopasnijeg neprijatelja, od korozije, jer se pri obradi metalnih površina s njihovim otopinama dodacima cinka i mangana (tzv. Fosfatiranje) dobiva inertni zaštitni film. Izvrsno cijenjeni ovim osobinama i kućni obrtnici, vlastitim rukama obnavljaju boje na rabljenim automobilima.

Fizička i kemijska svojstva

Fosforna (ili jednostavno fosforna) kiselina je anorganska trobazna kiselina s kemijskom formulom H3PO4. Ima srednju čvrstoću i, u standardnim uvjetima, postoji u obliku bezbojnih tekućina ili prozirnih kristala bez mirisa koji aktivno apsorbiraju vodenu paru iz zraka, šire se i zahtijevaju skladištenje u dobro zatvorenim posudama. U rastopljenom stanju sklon je pregrijavanju, zgušnjava se do masnoće na +15 ° C, postaje staklast na -121 ° C, topi se na +42, 35 ° C, ključa na +158 ° C, a pri zagrijavanju iznad +213 ° C prelazi u pirofosfornu kiselinu H4P2O7.

Topiv je u većini otapala, od kojih su glavni voda i etilni alkohol. Njegova 85% vodena otopina, bez boje i mirisa, po teksturi slična sirupu, naziva se fosforna kiselina. Pokazuje svojstva kiseline ili baze ovisno o uvjetima, reagirajući s bazama, solima slabih kiselina, osnovnim oksidima i amonijakom. Eksplozivno vodik stvara u interakciji s metalima koji su istim redoslijedom aktivnosti, a kao rezultat kvalitativne reakcije sa talogom netopljivih kristala srebrnog nitrata koji se talože.

Fosfati soli zauzimaju važno mjesto u biokemijskim procesima životinja i biljaka, sintetiziraju biološki aktivne tvari. Fosfatni esteri adenozina ATP, AMP i ADP glavne su komponente energetskog metabolizma, a fosfatna skupina sastavni je dio molekula DNA i RNA.

Proces proizvodnje

U laboratorijskim uvjetima prima se:

  • Otapanje fosfor-oksida (V) u vodi pri zagrijavanju.
  • Hidrolizom fosfornog pentaklorida u vrućoj vodi.
  • U reakciji koncentrirane dušične kiseline s bijelim fosforom.

Industrija koristi termičke i ekstrakcijske (sumporne) metode. Toplinska metoda koja omogućava postizanje najveće čistoće proizvoda uključuje sljedeće faze:

  • Oksidacija elementarnog fosfora izgaranjem u višku zraka kako bi se dobio tetrafosfor dekaoksid (fosforni anhidrid).
  • Hidratacija i apsorpcija njegovih para u posebnim tornjevima.
  • Kondenzacija rezultirajuće kiseline uz hvatanje magle iz plinske faze.

U metodi ekstrakcije koristi se reakcija raspadanja prirodne soli sumpornom kiselinom s prinosom do 95%. Faze procesa:

  • Mješavina sumporne kiseline i prirodnog fosfata, tzv. pulpa iz spremnika dovodi se u ekstraktor - čelični posuda s miješalicom.
  • U 4 sata, pulpa zagrijana na 90 ° C prolazi kroz seriju nekoliko takvih reaktora. Kao rezultat toga, formira se fosforna kiselina i kristalizira kalcijev sulfat.
  • Za odvajanje pulpa ulazi u perforiranu vrpcu s filtriranom krpom, a gotovi proizvod sakuplja se kroz svoje otvore u vakuumskim komorama.

Pravila za prijevoz i skladištenje

Fosforna kiselina je pakirana i označena prema GOST 3885–73 „Reagensi i visoko čiste tvari. Pravila prihvaćanja, uzorkovanje, pakiranje, pakiranje, označavanje, prijevoz i skladištenje. " Na spremniku mora biti simbol u skladu s GOST 19433–88 „Opasna roba. Razvrstavanje i označavanje. " Tvar se može prevoziti svim prijevoznim sredstvima, u skladu s njihovim trenutnim pravilima.

Za to su prikladni gumeni i čelični željeznički spremnici, specijalizirani tankeri, plastične kocke, bačve i limenke, boce od polietilena i stakla. Za skladištenje u ambalaži proizvođača koriste se zatvoreni grijani skladišni prostori. Da biste, bez promjene fizikalno-kemijskih svojstava, pretočili kristaliziranu kiselinu u tekuće stanje, upotrijebite sporo zagrijavanje na 60 ° C.

Mjere opreza

Kao nezapaljiva i neeksplozivna tekućina, tvar je druge klase opasnosti po učinku na ljudski organizam. Ako se prekorači njegova maksimalna dopuštena koncentracija u sobnom zraku, nastaju atrofične promjene na sluznici grla i nosa, drobljenje zuba, kašalj, opekotine i upale u očima i na koži. Za sve radnje s drogom potrebno je nositi gumene rukavice, respirator i sigurnosne naočale, promatrati osobnu higijenu, uključiti dovodnu i ispušnu ventilaciju ili raditi u dimnjaku.

Ako se na tijelu dogodi izlijevanje kiseline, najprije se morate riješiti mokrih dijelova odjeće. Pogođeno područje kože obilno se navodnjava tekućom vodom, a potrebno je utjecati na to tekućinom, a ne trljati ga vlažnim maramicama ili ručnikom. Jedno pranje traje do 20 minuta, ako se osjećaj pečenja ponovi, postupak se nastavlja. Na zahvaćeno područje nanosi se besplatni preljev od gaze i poziva se liječnik, s jakom boli uzima se analgetik. Izlivena kiselina neutralizira se s lužinama.

Bez obzira koliko atraktivna bila reklama, prekomjerna konzumacija hrane i gaziranih pića koja sadrže fosfornu kiselinu nužno će naštetiti zdravlju. Prodirejući u krv, fosfati pogoršavaju hemoglobin i gustoću, ispiraju kalcij iz tijela i, kao rezultat, dovode do osteoporoze, uništavaju zubnu caklinu i povećavaju kiselost tijela i pojavu bolesti želuca i crijeva.

Područja uporabe

Fosforna kiselina i njeni derivati ​​naširoko se koriste u širokom rasponu područja ljudskog života. Među glavnim područjima mogu se istaknuti:

  • Proizvodnja jednostavnih fosfornih (superfosfatnih i fosforitnih brašna), složenih i složenih miješanih gnojiva.
  • Uporaba fosfata za hranjenje kao jednog od važnih aditiva u poljoprivredi omogućuje povećanje prosječnog dnevnog prirasta kilograma svinja i kukaca, te povećanje proizvodnje mlijeka i jaja.
  • Esteri i soli naširoko se koriste u proizvodnji aditiva za omekšavanje vode i sintetskih deterdženata, dio su površinski aktivne tvari u proizvodnji cementa. Vežu ione kalcija i magnezija koji su odgovorni za krutost i narušavaju kvalitetu pranja.
  • U ljevaonici i obradi metala pronađena je upotreba fosforne kiseline od hrđe - za fosfatiranje, kao fluks za lemljenje nehrđajućeg čelika, obojenih metala i oksidiranog bakra, za poliranje i čišćenje površina.
  • U tekstilnoj industriji - za impregnaciju protiv vatre i bojenje vune i kože, prirodnih i sintetičkih vlakana.
  • U kemijskoj proizvodnji služi kao katalizator organske sinteze i sirovina za reagense.
  • U zrakoplovnom polju njegovi su eteri sastavni dijelovi hidrauličke tekućine motora zrakoplova i uređaja za raketno gorivo.
  • U rudarskoj i naftnoj industriji natrijevi fosfati koriste se za prevlačenje rude i pripremu bujnih otopina.
  • U jedinicama za zamrzavanje on je dio freona. Koristi se i za proizvodnju različitih marki posebnih naočala, uključujući optičke, keramičke i porculanske, fotoosjetljive emulzije za foto papir i film.
  • U proizvodnji vatrostalnih materijala fosfati služe kao punilo za vatrostalni beton, kao sirovine za fosforne drvene ploče i nezapaljivi polistiren, vatrootporne premaze (lakovi, boje, emajli, prajmeri i impregnacije).
  • U medicini njegova rješenja sprječavaju urolitijazu i želučane tegobe. U stomatologiji se koriste za proizvodnju cementa, pripravaka za jetkanje cakline zuba i obradu unutarnjih površina krunica.
  • U industriji drvne industrije činjenica da impregnacija fosfornom kiselinom čini materijal nezapaljivim - čini ga vatrootpornim. Na primjer, u proizvodnji šibica, štapići od aspena impregnirani su svojom 1, 5% otopinom kako bi se izbjeglo raspadanje.
  • U prehrambenoj industriji dodavanje E338 regulira kiselost, povećava rok trajanja, čuva okus i pojačava djelovanje antioksidanata. U širokoj je upotrebi prašak za pecivo, prerađeni sirevi, gazirana pića, dječje mješavine, marmelada i kolači, kobasice i šećer.

Zaštita od hrđe

Fosforna kiselina je u sastavu prajmera za metal i u svom čistom obliku našla primjenu protiv hrđe prilično široko: od prerade industrijskih mehanizama i tehnoloških uređaja do zaštite dijelova osobnih automobila. Jedinice generatora pare, sustava grijanja i vodoopskrbe, izmjenjivači topline i kotlovi - svi su izloženi agresivnim utjecajima i zahtijevaju zaštitu. Kao dio pretvarača hrđe, kiselina ne samo da uklanja proizvode raspadanja s površine, nego također tvori sivkast, mastan film fosfata. To štiti od korozije i mehaničkih oštećenja, pridonosi dobrom prianjanju sljedećih slojeva premaza.

Pojam "jetkanje" u obradi metala označava skup mjera za uklanjanje dijela površine materijala kemijskim reagensima . Proces započinje pročišćavanjem ulja i masnih onečišćenja koja ometaju interakciju. Nakon toga se metal obrađuje s 20% -tnom otopinom fosforne kiseline, zagrijanom na 80 ° C, zatim njegovom 2% -tnom otopinom s dodatcima željeza na 70 ° C. Reagens je prilično skup, tako da je upotreba ekonomski isplativa samo pod uvjetom regeneracije i dobrog uklanjanja pilinga hrđe s površina.

Jedrenje se provodi uranjanjem u kupke otporne na kiselinu ili u posebnim instalacijama mlaznom metodom, gdje se proizvod prska otopinom pod pritiskom. Ovaj mehanički učinak udara kapljica na površinu dijela u kombinaciji s kemijskom reakcijom značajno povećava brzinu jetkanja. Za rad s proizvodima velikih metala i metalnim strukturama koriste se kisele paste koje se nanose četkom, čeka se uklanjanje hrđe, a zatim se površina tretira vodom i pasivnom otopinom 2% natrijevog nitrita.

Fosforna kiselina dio je posebnih pretvarača rđe, dvokomponentnih sustava koji se sastoje od baze i učvršćivača. Neposredno prije slikanja kombiniraju se, miješaju i nanose na površinu četkom ili sprejom. Vrijeme sušenja je 2 sata na sobnoj temperaturi, ali nanošenje sljedećih slojeva oblaganja može se obaviti tek nakon jednog dana kako bi se završio postupak pretvorbe proizvoda od korozije. Osim uklanjanja naslaga hrđe s metala, kiselina se koristi za osjetljivo čišćenje cakline i zemljanih proizvoda, uključujući vodovod.

Prilikom odabira metode uklanjanja hrđe s fosfornom kiselinom polazite od zahtjeva situacije. Ako planirate samo čišćenje potapanjem, morate kupiti i razrijediti dovoljnu količinu proizvoda u 85% koncentraciji. Ako želite ne samo ukloniti hrđu, nego i stvoriti zaštitni film za mrlje, tada biste trebali dati prednost tvorničkom pretvaraču koji već sadrži sve potrebne aditive.

Ako je potrebno površinsko brušenje pomoći će temeljni pretvarači jer se mogu naknadno nanijeti lakom ili bojom. Pretvarači modifikatora daju samo inhibicijska i hidrofobna svojstva, ali ne mogu služiti kao prajmeri. U svakom slučaju, jetkanje je intermedijarno rješenje koje zahtijeva doradu.

Kategorija:

Tehnologije