Почитателите на газираната напитка "Кока-Кола" почти не се заглеждат по състава й, в който има добавка Е338. Това вещество е фосфорна киселина, която се използва не само в хранително-вкусовата промишленост, но и в текстилната, селскостопанската и дори се справя с ръждата по повърхността на частите. Какви са свойствата на химичното съединение, какви са областите на неговото използване, какво трябва да знаете за безопасността - струва си да се разгледа по-подробно.
Какво е фосфорна киселина
При стайна температура това са хигроскопични, безцветни кристали с форма на диамант, които се разтварят добре във вода.Ортофосфорното съединение се счита за неорганична киселина със средна сила. Една от формите му - жълтеникава или безцветна сиропообразна течност, без мирис, е воден разтвор с концентрация 85%. Другото му име е бяла фосфорна киселина.
Химичното ортофосфорно съединение има свойствата:
- разтваря се в етанол, вода, разтворители;
- образува 3 серии от соли - фосфати;
- причинява изгаряния при контакт с кожата;
- образува запалим, експлозивен водород при взаимодействие с метали;
- точката на кипене зависи от концентрацията - от 103 до 380 градуса;
- течна форма, склонна към хипотермия;
- не е съвместим с горими материали, чисти метали, негасена вар, алкохол, калциев карбид, хлорати;
- топи се при 42,35 градуса, но не се разлага.
Формула
Ортофосфорната киселина е неорганично съединение, описано с формулата H3PO4. Моларната му маса е 98 g/mol. Микрочастица от вещество е изградена в пространството по такъв начин, че свързва атомите на водорода и кислорода. Формулата показва, че химикалът има следния състав:
|
Брой атоми |
Процент на теглото |
|
|
Водород |
3 |
3,1 |
|
Фосфор |
1 |
65.3 |
|
Кислород |
4 |
31.6 |
Производство на фосфорна киселина
Химическото съединение има няколко производствени метода. Добре известен промишлен метод за производство на фосфорна киселина е термичният, който произвежда чист висококачествен продукт. Получава се следният процес:
- окисление по време на горене с излишък на въздух от фосфор до фосфорен анхидрид с формула P4O10;
- хидратация, усвояване на полученото вещество;
- кондензация на фосфорна киселина;
- улавяне на мъгла от газовата фракция.
Има още два метода за производство на ортофосфорно съединение:
- Икономичен метод на добив. Основата му е разлагането на естествени фосфатни минерали със солна киселина.
- В лабораторни условия веществото се получава при взаимодействието на бял фосфор, който е отровен, с разредена азотна киселина. Процесът изисква стриктно спазване на правилата за безопасност.
Химични свойства
Неорганично съединение се счита за триосновно съединение със средна якост. Характерни са следните химични свойства на ортофосфорната киселина:
- реагира на индикаторите, като променя цвета си на червено;
- преобразува се в пирофосфорна киселина при нагряване;
- претърпява триетапна дисоциация във водни разтвори;
- реагира със силни киселини за образуване на фосфорили - комплексни соли;
- образува жълта утайка при реакция със сребърен нитрат;
- термично се разлага до дифосфорна киселина;
- при контакт с основи, аморфни хидроксиди, образува вода и сол.
Приложение
Ортофосфорната киселина се използва в много области, от индустрията до стоматологията. Инструментът се използва от занаятчии като поток при запояване, за почистване на повърхността на метала от ръжда. Приложена течност:
- за научни изследвания в областта на молекулярната биология;
- като катализатор за процесите на органичен синтез;
- за създаване на антикорозионни покрития на метали;
- в производството на огнеупорни импрегнации за дърво.
Веществото намира приложение:
- в петролната индустрия;
- при съвпадение;
- за филмова продукция;
- за защита от корозия;
- за избистряне на захароза;
- в производството на лекарства;
- в хладилни агрегати като свързващо вещество във фреона;
- при обработка за полиране, почистване на метали;
- в текстилната промишленост при производството на огнезащитни тъкани;
- като компонент при получаване на химически реактиви;
- във ветеринарната медицина за лечение на уролитиаза при норки;
- като част от грунд за метал.
В хранително-вкусовата промишленост
Използването на фосфорна киселина в производството на храни е широко разпространено. Регистрирана е в регистъра на хранителните добавки под код Е338. Когато се използва в приемливи количества, веществото се счита за безопасно. Следните свойства на лекарството са полезни:
- предотвратяване на гранясването;
- регулиране на киселинността;
- удължаване на датата на изтичане;
- запазване на вкусовите характеристики;
- засилване на действието на антиоксидантите.
Ортофосфорната киселина като подкислител, бакпулвер, антиоксидант се използва в пекарната, месната и млечната промишленост. Използва се в производството на сладкарски изделия, захар.Веществото придава на продуктите кисел, горчив вкус. Включена добавка E338:
- топени сирена;
- кифли;
- газирани напитки - Pepsi Cola, Sprite;
- колбаси;
- кок;
- мляко;
- бебешка храна;
- мармалад;
- торти.
Проучванията показват, че злоупотребата с храни, съдържащи фосфорни съединения, особено газирани напитки, може да доведе до здравословни проблеми. Възможно е:
- извличане на калций от тялото, което може да предизвика образуването на остеопороза;
- нарушение на киселинно-алкалния баланс - добавката може да увеличи киселинността си;
- поява на стомашно-чревни заболявания;
- обостряне на гастрит;
- разрушаване на зъбния емайл;
- развитие на кариес;
- поява на повръщане.
В нехранителната индустрия
Употребата на фосфорна киселина може да се наблюдава в много области на производство. Често това се дължи на химичните свойства на продукта. Лекарството се използва за направата на:
- комбинирани, фосфатни минерални торове;
- активен въглен;
- фосфорни соли на натрий, амоний, манган;
- бои, забавящи горенето;
- стъкла, керамика;
- синтетични перилни препарати;
- огнеупорни свързващи вещества;
- запалима фосфатна пяна;
- хидравлични течности за авиационната индустрия.
В медицината
Зъболекарите използват ортофосфорно съединение за обработка на вътрешната повърхност на коронката.Това помага по време на протезирането да подобри адхезията му към зъба. Веществото се използва от фармацевтите за приготвяне на лекарства, зъболекарски цимент. В медицината използването на ортофосфорно съединение се свързва със способността за ецване на зъбния емайл. Това е необходимо при използване на лепилни материали от второ, трето поколение за пълнене. Важни точки - след ецване повърхността трябва да бъде:
- миене;
- да изсъхне.
Приложение Rust
Преобразувателят на ръжда на базата на фосфорна киселина създава защитен слой върху повърхността, който предпазва от корозия при по-нататъшна употреба. Характеристика на приложението на съединението е безопасността на метала по време на нанасяне. Има няколко начина за извършване на отстраняване на ръжда с фосфорна киселина в зависимост от размера на повредата:
- ецване с потапяне във вана, друг контейнер;
- многократно нанасяне на състава върху метала с пистолет, валяк;
- покриване на повърхността с предварително обработено механично почистване.
Ортофосфорното съединение превръща ръждата в железни фосфати. Съставът може да се използва за пране и почистване:
- валцувани метални изделия;
- кладенци;
- тръбни повърхности;
- генератори на пара;
- водоснабдяване, отоплителни системи;
- бобини;
- котли;
- бойлери;
- топлообменници;
- котли;
- детайли на машини и механизми.
Взаимодействие на фосфорната киселина
Свойствата на едно неорганично вещество определят взаимодействието му с други вещества и съединения. Това е мястото, където протичат химичните реакции. Съставът на ортофосфора взаимодейства с:
- соли на слаби киселини;
- хидроксиди, влизащи в реакция на неутрализация;
- метали вляво от водорода в серията активност с образуване на сол и отделяне на водород;
- основни оксиди, участващи в реакцията на обмен;
- амониев хидроксид, създаващ амониев хидрофосфат;
- амоняк за получаване на киселинни соли.
Безопасност на киселините
Ортофосфорното съединение принадлежи към класа на опасните вещества, изисква повишено внимание. Работата със състава трябва да се извършва в специално помещение, оборудвано с захранваща и смукателна вентилация, далеч от източници на огън. Липсата на лични предпазни средства е недопустима:
- респиратор;
- ръкавици;
- специално облекло;
- неплъзгащи се обувки;
- точки.
Опасно е попадането на ортофосфорен състав върху кожата, в очите, вредно вдишване на горещи пари. Може да причини изгаряния, световъртеж, повръщане, кашлица. В случай на спешност имате нужда от:
- свалете замърсеното облекло;
- измийте засегнатата област с течаща вода;
- обадете се на лекар;
- поставете хлабава превръзка;
- неутрализирайте разлятата течност с алкали.
Правила за транспорт
Има специални GOSTs, които определят правилата за транспортиране на фосфорна киселина, която принадлежи към опасните товари. Веществото може да се достави с всеки вид транспорт. Реактивната течност се транспортира в плътно затворени:
- стоманени цистерни;
- полиетилен,стъклени бутилки;
- пластмасови кубчета;
- бъчви;
- консерви;
- протрити железопътни цистерни.
Цена
Ортофосфорната киселина може да бъде закупена в аптеки, магазини за техника, поръчана през интернет сайтове. За промишлени цели те се купуват на едро с отстъпка. Средната цена за Москва в рубли е:
|
Количество, литър |
Средна цена, R. |
|
|
Термична храна |
1 |
400 |
|
Технически 85% |
0.8 |
380 |
|
1600 |
13500 |
|
|
Флюс за запояване |
0.01 |
180 |
|
0.003 |
40 |
|
|
Хранителна добавка E388 |
1 |
85 |