اسید فسفریک چیست؟

اسید فسفریک یک ماده شیمیایی با فرمول H₃PO₄ است که به عنوان یک اسید معدنی پرکاربرد شناخته می‌شود. این نوع مواد اولیه شیمیایی به صورت مایعی بی‌رنگ و بی‌بو در دسترس است و در صنایع مختلف از جمله غذایی، کشاورزی، دارویی و صنعتی استفاده می‌شود. در ادامه، به جنبه‌های مختلف این ماده از جمله ساختار، روش‌های تولید، کاربردها، و اطلاعات مربوط به خرید و فروش آن پرداخته می‌شود. اسید فسفریک یک اسید ضعیف تا متوسط است که به دلیل ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی‌اش در بسیاری از صنایع کاربرد دارد. این ماده به دو صورت خوراکی (با خلوص بالا) و صنعتی (با خلوص کمتر) تولید می‌شود. به نظر می‌رسد که این ماده در مقادیر مجاز برای سلامتی بی‌خطر است، اما مصرف بیش از حد آن، به‌ویژه در نوشابه‌ها، ممکن است به مشکلاتی مانند کاهش کلسیم استخوان منجر شود. همچنین، در تماس مستقیم با پوست یا چشم می‌تواند باعث تحریک یا سوختگی شود.  اسید فسفریک به عنوان یک اسید سه‌پروتونه شناخته می‌شود، به این معنا که می‌تواند سه پروتون ( H⁺) را در واکنش‌های شیمیایی آزاد کند. این ویژگی آن را به یک عامل تنظیم‌کننده pH و بافر در بسیاری از فرآیندها تبدیل کرده است. این ماده از سنگ‌های فسفات استخراج شده و از طریق فرآیندهای صنعتی تولید می‌شود. به دلیل غیرسمی بودن در مقادیر مجاز، در صنایع غذایی و دارویی نیز استفاده می‌شود، اما در غلظت‌های بالا می‌تواند خورنده باشد.

 

تعریف و ویژگی‌های اسید فسفریک

اسید فسفریک، که به نام اورتوفسفریک اسید نیز شناخته می‌شود، یک اسید سه‌پروتونه است که می‌تواند سه پروتون ((H⁺ را در واکنش‌های شیمیایی آزاد کند. این ماده در دمای اتاق به صورت مایع چسبناک و شربت‌مانند با غلظت معمول ۸۵ درصد عرضه می‌شود، اما در حالت خالص به صورت جامد بلوری سفیدرنگ با نقطه ذوب حدود ۴۲.۳۵ درجه سانتی‌گراد است. چگالی آن حدود ۱.۸۸۵ گرم بر میلی‌لیتر است و به دلیل خاصیت قطبی، به راحتی در آب حل می‌شود.

 

ساختار و فرمول اسید فسفریک

فرمول شیمیایی اسید فسفریک H₃PO₄ است که شامل یک اتم فسفر، چهار اتم اکسیژن و سه اتم هیدروژن می‌باشد. در ساختار مولکولی آن، اتم فسفر در مرکز قرار دارد و به چهار اتم اکسیژن متصل است. سه اتم اکسیژن به اتم‌های هیدروژن متصل هستند و یک اتم اکسیژن با پیوند دوگانه به فسفر متصل است. این ساختار به اسید فسفریک امکان می‌دهد تا به عنوان یک اسید سه‌پروتونه عمل کند. ثابت‌های تفکیک اسیدی ( (pKa این ماده به ترتیب ۲.۱۴، ۷.۲۰ و ۱۲.۶۷ هستند که نشان‌دهنده قدرت اسیدی متفاوت در هر مرحله از تفکیک است. این ویژگی باعث می‌شود اسید فسفریک در فرآیندهای شیمیایی به عنوان یک عامل بافر یا تنظیم‌کننده pH بسیار مؤثر باشد.

 

روش‌های تولید اسید فسفریک

اسید فسفریک از طریق دو روش اصلی تولید می‌شود: فرآیند مرطوب و فرآیند حرارتی. هر یک از این روش‌ها ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند.

 

فرآیند مرطوب (Wet Process)

در فرآیند مرطوب، اسید فسفریک از واکنش سنگ فسفات (عمدتاً کلسیم فسفات) با اسید سولفوریک تولید می‌شود. معادله شیمیایی این واکنش به صورت زیر است:

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + 3CaSO₄

در این روش، سنگ فسفات ابتدا خرد و آسیاب می‌شود، سپس با اسید سولفوریک مخلوط می‌گردد. محصول جانبی این واکنش، کلسیم سولفات (گچ) است که به صورت جامد از محلول جدا می‌شود. اسید فسفریک تولیدشده در این روش معمولاً حاوی ناخالصی‌هایی مانند فلزات سنگین، فلوئور و مواد آلی است و برای کاربردهای خاص نیاز به تصفیه دارد. این روش به دلیل هزینه پایین و سادگی، رایج‌ترین روش تولید اسید فسفریک در مقیاس صنعتی است و محصولی با غلظت ۳۰ تا ۵۴ درصد تولید می‌کند که می‌توان آن را تغلیظ کرد.

 

فرآیند حرارتی یا خشک(Thermal Process)

در فرآیند حرارتی، اسید فسفریک با خلوص بالاتری تولید می‌شود. در این روش، سنگ فسفات در کوره‌های الکتریکی در دمای بالا (حدود ۱۵۰۰ درجه سانتی‌گراد) با کک و سیلیس واکنش می‌دهد تا فسفر عنصری ((P₄ آزاد شود. سپس فسفر با اکسیژن ترکیب شده و پنتااکسید فسفر (( P₂O₅ تشکیل می‌شود. در نهایت، پنتااکسید فسفر با آب واکنش داده و اسید فسفریک تولید می‌کند:

P₄ + 5O₂ → 2P₂O₅P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

این روش محصولی با خلوص بالا تولید می‌کند که برای کاربردهای حساسی مانند صنایع غذایی و دارویی مناسب است. با این حال، به دلیل مصرف انرژی بالا و هزینه‌های بیشتر، کمتر از فرآیند مرطوب استفاده می‌شود.

 

 

 

کاربردهای اصلی اسید فسفریک

اسید فسفریک به دو شکل خوراکی و صنعتی تولید می‌شود که هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند. این ماده در صنایع غذایی برای تنظیم pH و افزودن طعم ترش به نوشابه‌ها و محصولات لبنی استفاده می‌شود. در کشاورزی، بخش عمده اسید فسفریک برای تولید کودهای فسفاته به کار می‌رود. همچنین در صنایع فلزی برای زنگ‌زدایی، در داروسازی برای تولید مکمل‌ها، و در محصولات مراقبت شخصی برای تنظیم pH کاربرد دارد.

 

کاربرد خوراکی  کاربرد صنعتی

اسید فسفریک خوراکی با خلوص بالا (معمولاً ۸۵ درصد) در صنایع غذایی به عنوان تنظیم‌کننده pH، نگهدارنده و طعم‌دهنده استفاده می‌شود. این ماده در تولید نوشابه‌های گازدار مانند کولا، شیرینی‌ها، محصولات لبنی مانند پنیر، و فرآوری مواد غذایی مانند ژله و مربا کاربرد دارد. اسید فسفریک طعم ترش و تندی به محصولات غذایی می‌بخشد و به حفظ کیفیت و ماندگاری آن‌ها کمک می‌کند. این ماده توسط سازمان‌های نظارتی مانند FDA برای استفاده در مواد غذایی تأیید شده است، اما مصرف بیش از حد آن ممکن است به کاهش کلسیم در استخوان‌ها منجر شود.

اسید فسفریک صنعتی (با خلوص کمتر از ۸۵ درصد) در تولید کودهای شیمیایی، تصفیه آب، تولید مواد شیمیایی، و صنایع فلزی برای زنگ‌زدایی و پوشش‌دهی استفاده می‌شود. این ماده همچنین در تولید مواد شوینده، ضدعفونی‌کننده‌ها، و در صنایع الکترونیک و نیمه‌رساناها کاربرد دارد.

 

کاربرد در کشاورزی

اسید فسفریک نقش مهمی در کشاورزی ایفا می‌کند، به‌ویژه در تولید کودهای فسفاته که حدود ۹۰ درصد از تولید جهانی این ماده را به خود اختصاص می‌دهند. فسفر یک عنصر ضروری برای رشد گیاهان است و به تقویت ریشه، افزایش گل‌دهی و بهبود تولید میوه کمک می‌کند. کودهایی مانند سوپرفسفات سه‌گانه ((TSP، دی‌آمونیوم هیدروژن فسفات ((DAP و مونوآمونیوم دی‌هیدروژن فسفات ((MAPاز اسید فسفریک تولید می‌شوند. این کودها به بهبود حاصلخیزی خاک و افزایش عملکرد محصولات کشاورزی کمک می‌کنند.

در کشت پسته، اسید فسفریک به صورت مستقیم به خاک اضافه نمی‌شود، زیرا خاصیت خورندگی آن می‌تواند به گیاه آسیب برساند. به جای آن، از اسید فسفریک برای تولید کودهای فسفاته مانند سوپرفسفات سه‌گانه استفاده می‌شود که فسفر مورد نیاز درختان پسته را تأمین می‌کند. فسفر به رشد ریشه، جوانه‌زنی و بلوغ گیاه کمک می‌کند. به عنوان مثال، کودهای NPK با نسبت ۱۷-۱۲-۱۲ در اواخر زمستان و اوایل بهار به مقدار ۶ تا ۱۰ لیتر در هکتار از طریق سیستم آبیاری قطره‌ای برای درختان پسته اعمال می‌شود. همچنین، اسید فسفریک می‌تواند pH خاک‌های قلیایی را متعادل کرده و جذب عناصر غذایی مانند آهن، روی، منگنز و مس را تسهیل کند، که برای رشد بهتر پسته بسیار مهم است.

 

کاربرد در صنایع غذایی

اسید فسفریک در صنایع غذایی به عنوان یک افزودنی چندمنظوره استفاده می‌شود. این ماده به تنظیم pH، جلوگیری از اکسیداسیون، و افزایش ماندگاری محصولات کمک می‌کند. در نوشابه‌های گازدار مانند کولا، اسید فسفریک طعم ترش و تند ایجاد می‌کند. همچنین در تولید محصولات لبنی مانند پنیر، ژله، مربا، و حتی در فرآوری روغن‌های خوراکی و شکر کاربرد دارد. این ماده به دلیل غیرسمی بودن در مقادیر مجاز، به طور گسترده در صنایع غذایی استفاده می‌شود.

 

کاربرد در شوینده‌ها

اسید فسفریک در تولید شوینده‌های خانگی و صنعتی به عنوان یک عامل اسیدی‌کننده و افزایش‌دهنده قدرت تمیزکنندگی استفاده می‌شود. این ماده به شوینده‌ها کمک می‌کند تا لکه‌ها و چربی‌ها را بهتر از سطوح جدا کنند. همچنین در تولید ضدعفونی‌کننده‌ها و پاک‌کننده‌های فلزی کاربرد دارد.

 

کاربرد در پزشکی و دندانپزشکی

در پزشکی، اسید فسفریک به عنوان یک عامل تنظیم‌کننده pH در فرمولاسیون داروها و مکمل‌های فسفات برای درمان کمبود فسفر استفاده می‌شود. در دندانپزشکی، این ماده در تهیه سیمان‌های دندانپزشکی، حذف بافت‌های مرده (نکروز)، و آماده‌سازی سطح دندان برای پر کردن یا سفید کردن دندان‌ها کاربرد دارد. همچنین، فسفات کلسیم تولیدشده از اسید فسفریک در ساخت پروتزها و امپلنت‌های استخوانی استفاده می‌شود.

 

کاربرد در از بین بردن زنگ آهن

اسید فسفریک به دلیل توانایی واکنش با اکسید آهن (زنگ)، به طور گسترده برای زنگ‌زدایی از سطوح فلزی، به‌ویژه آهن، استفاده می‌شود. این ماده با زنگ واکنش داده و لایه‌ای از فسفات آهن تشکیل می‌دهد که از خوردگی بیشتر جلوگیری می‌کند. این ویژگی آن را به یک عامل مؤثر در صنایع فلزی و آماده‌سازی سطوح برای رنگ‌آمیزی یا پوشش‌دهی تبدیل کرده است.

 

کاربرد اسید فسفریک در داروها

در صنعت دارویی، اسید فسفریک به عنوان یک عامل بافر برای تنظیم pH در فرمولاسیون داروها استفاده می‌شود. این ماده همچنین در تولید مکمل‌های فسفات برای درمان کمبود فسفر و در برخی داروهای ضدتهوع کاربرد دارد. به دلیل غیرسمی بودن در مقادیر مجاز، این ماده در داروسازی بسیار پرکاربرد است.

 

کاربرد در محصولات مراقبت شخصی

اسید فسفریک در محصولات مراقبت شخصی مانند شامپو، کرم‌های پوستی، محصولات آرایشی و لاک ناخن به عنوان یک عامل تنظیم‌کننده pH استفاده می‌شود. این ماده به حفظ تعادل اسیدیته محصولات کمک کرده و اثربخشی آن‌ها را افزایش می‌دهد.

 

حذف زنگ با کمک فسفریک اسید

همان‌طور که ذکر شد، اسید فسفریک با واکنش با اکسید آهن، زنگ را از سطوح فلزی حذف می‌کند و لایه‌ای محافظ از فسفات آهن ایجاد می‌کند. این فرآیند به‌ویژه در صنایع فلزی برای آماده‌سازی سطوح قبل از رنگ‌آمیزی یا پوشش‌دهی بسیار رایج است.

 

هر لیتر اسید فسفریک چند کیلوگرم است؟

چگالی اسید فسفریک با غلظت ۸۵ درصد حدود ۱.۸۸۵ گرم بر میلی‌لیتر است. بنابراین، وزن یک لیتر از این ماده به صورت زیر محاسبه می‌شود:

وزن = چگالی × حجم = ۱.۸۸۵ گرم/میلی‌لیتر × ۱۰۰۰ میلی‌لیتر = ۱۸۸۵ گرم = ۱.۸۸۵ کیلوگرم

بنابراین، هر لیتر اسید فسفریک با غلظت ۸۵ درصد حدود ۱.۸۸۵ کیلوگرم وزن دارد.

 

ایمنی

اگرچه اسید فسفریک در مقادیر مجاز بی‌خطر است، اما در غلظت‌های بالا می‌تواند باعث تحریک پوست، چشم‌ها و دستگاه تنفسی شود. در صورت تماس، شستشو با آب فراوان توصیه می‌شود.

 

قیمت اسید فسفریک صنعتی

قیمت اسید فسفریک صنعتی به عوامل مختلفی مانند غلظت، کیفیت، حجم خرید، و شرکت تولیدکننده بستگی دارد. اسید فسفریک صنعتی معمولاً با خلوص کمتر از ۸۵ درصد تولید می‌شود و ارزان‌تر از نوع خوراکی است. برای اطلاع از قیمت دقیق، می‌توانید به وب‌سایت‌ فروش مواد شیمیایی مانند شرکت پرشیا کماندار پایتخت مراجعه کنید. به طور کلی، اسید فسفریک صنعتی در گالن‌های ۳۰ کیلوگرمی یا بشکه‌های ۱۶۵۰ کیلوگرمی عرضه می‌شود.

 

خرید اسید فسفریک صنعتی

برای خرید اسید فسفریک صنعتی، می‌توانید به شرکت‌های معتبر فروش مواد شیمیایی مانند شرکت پرشیا کماندار پایتخت مراجعه کنید. این شرکت‌ اسید فسفریک را با کیفیت‌های مختلف و در حجم‌های متنوع عرضه می‌کند. همچنین، توصیه می‌شود قبل از خرید، مشخصات محصول و خلوص آن را بررسی کنید.

 

شرکت پرشیا کماندار پایتخت وارد کننده اسید فسفریک

شرکت پرشیا کماندار پایتخت تامین کننده مواد اولیه شیمیایی (PKP) از سال ۱۳۷۲ فعالیت خود را در زمینه واردات و توزیع مواد اولیه شیمیایی(مواد اولیه غذایی، آرایشی بهداشتی، آرایشی و دارویی) آغاز کرده است. این شرکت با همکاری برندهای معتبر جهانی، اسید فسفریک با کیفیت بالا را وارد کرده و به تولیدکنندگان صنایع غذایی و دارویی عرضه می‌کند. برای اطلاعات بیشتر و خرید اسید فسفریک، می‌توانید به وب‌ سایت رسمی این شرکت به آدرس پرشیا کماندار پایتخت مراجعه کنید. این شرکت همچنین خدمات مشاوره‌ای رایگان برای انتخاب محصول مناسب و انجام امور مربوط به واردات و ترخیص کالا ارائه می‌دهد.

 

جمع‌بندی

اسید فسفریک یک ترکیب شیمیایی چندمنظوره است که به دلیل خواص اسیدی، حلالیت بالا، و غیرسمی بودن در مقادیر مجاز، در صنایع مختلف از کشاورزی تا داروسازی کاربرد دارد. این ماده از طریق فرآیندهای مرطوب و حرارتی تولید می‌شود و در دو نوع خوراکی و صنعتی عرضه می‌گردد. کاربردهای آن شامل تولید کود، تنظیم pH در مواد غذایی، زنگ‌زدایی فلزات، و استفاده در محصولات مراقبت شخصی است. شرکت‌هایی مانند پرشیا کماندار پایتخت نقش مهمی در تأمین این ماده در ایران ایفا می‌کنند. با رعایت نکات ایمنی و استفاده صحیح، اسید فسفریک می‌تواند به بهبود فرآیندهای صنعتی و کیفیت محصولات کمک کند.