Ортофосфорной кислоте
Содержание
- E338 Ортофосфорная кислота
- Применение ортофосфорной кислоты
- Характеристики ортофосфорной кислоты
- Сферы применения фосфорной кислоты
- Правила работы с ортофосфорной кислотой
- Применение от ржавчины ортофосфорной кислоты
- Ортофосфорная кислота для металла
- Ортофосфорная кислота: применение против ржавчины
- Характеристика
- Ортофосфорная кислота: использование
E338 Ортофосфорная кислота
Ортофосфорная кислота (Фосфорная кислота, orthophosphoric acid, E338)
Ортофосфорной (фосфорной) кислотой называют соединение из разряда неорганических, слабую кислоту. В принятой классификации пищевых добавок ортофосфорная кислота имеет код Е338, относится к группе антиокислителей (антиоксидантов), применяется как регулятор кислотности.
Химическая формула H3PO4. При температуре выше 213 °C превращается в пирофосфорную кислоту H4P2O7. Очень хорошо растворима в воде.
Общая характеристика Е338
Ортофосфорная кислота имеет следующие физические свойства – кристаллическое вещество без цвета и запаха, хорошо растворимое в воде растворителях, часто применяется именно в виде сиропообразной жидкости (85% водный раствор ортофосфорной кислоты). Ортофосфорная кислота получают химическим путём из фосфата или с помощью гидролиза (calorizator). Ортофосфорная кислота отличается невысокой себестоимостью (если сравнивать, например, с лимонной кислотой), поэтому её чаще используют в производстве продуктов питания и напитков.
Вред Ортофосфорной кислоты
Главное негативное влияние Е338 на организм человека заключается в повышении кислотности, тем самым нарушается кислотно-щелочной баланс, поэтому продукты, содержащие Е338, следует с особой осторожность употреблять лицам, имеющим гастрит с повышенной кислотностью, в идеале – исключить их из рациона. По мнению медиков, Ортофосфорная кислота имеет свойство вымывать из организма кальций, что крайне неблагоприятным образом отражается на состоянии зубной эмали и костной ткани, вызывая возникновения кариеса и остеопороза. Чрезмерное употребление Е338 вызывает расстройства желудочно-кишечного тракта, тошноту и рвоту.
Применение Е338
В качестве регулятора кислотности Ортофосфорную кислоту используют в пищевой промышленности для придания продуктам кислого или слегка горьковатого вкуса. Применяется при производстве газированных безалкогольных напитков, плавленых сыров, некоторых видов колбасных изделий и хлебопекарного порошка.
Другие сферы применения Ортофосфорной кислоты: стоматология, косметология, авиационная и фармацевтическая промышленность, производство моющих средств и преобразователей ржавчины. В сельском хозяйстве Ортофосфорная кислота является составляющей многих видов удобрений.
Использование Е338 в России
На территории Российской Федерации разрешено использование Ортофосфорной кислоты, соблюдение предельно-допустимых норм использования обязательно.
Применение ортофосфорной кислоты
- Характеристики
- Сферы применения
- Правила работы
- Применение от ржавчины
- Применение для металла
Нередко металл и изделия из него подвергаются характерной «болезни», которая проявляется в виде рыжего налета, разъедающего металл. Речь идет о ржавчине. Ее образование происходит благодаря воздействию на поверхность металлического изделия углекислого газа, кислорода и воды. Безусловно, для того чтобы продлить срок службы изделия из металла необходимо как можно скорее начать борьбу с коррозией. Помочь в этом может обработка ортофосфорной кислотой.
Характеристики ортофосфорной кислоты
Услышав слово кислота, человек невольно напрягается, ведь еще из давних уроков химии в школьные годы известно, что кислота может оказывать довольно значимое влияние на предметы или, к примеру, кожу человека. А что собой представляет ортофосфорная кислота? Опасна ли ортофосфорная кислота, применение которой рекомендуется как один из способов борьбы с налетом ржавчины?
Ортофосфорная или попросту фосфорная кислота представляется в виде продукта, имеющего неорганическое происхождение. В условиях нормальной комнатной температуры ортофосфорная кислота имеет вид небольших ромбовидных кристалликов.
Чаще всего же ортофосфорная кислота имеет вид сиропообразного 85%-процентного раствора, не имеющего характерного запаха. Кристаллики ортофосфорной кислоты довольно хорошо растворяются в воде или этаноле.
Уравнение ортофосфорной кислоты
Применяется ортофосфорная кислота в следующих отраслях человеческой деятельности:
- Создание удобрений (фосфатных),
- Производство специальных чистящих средств, относящихся к классу бытовой химии,
- Стоматология,
- Вещества для борьбы с коррозией металла,
- Звероводство,
- Пищевая промышленность.
Если температура окружающей среды, например, в условиях лабораторных исследований превышает показатели в 213 градусов Цельсия, ортофосфорная кислота преобразуется в пирофосфорную кислоту. Состав ортофосфорной кислоты и ее химическая формула, соответственно, изменяется.
Таблица 1. Физико-химические показатели ортофосфорной кислоты согласно ГОСТ 10678-76.
Наименование показателя | Норма | ||
---|---|---|---|
Марка А | Марка Б | ||
1-й сорт | 2-й сорт | ||
1. Внешний вид | Бесцветная жидкость прозрачная в слое 15-20 мм при рассмотрении на белом фоне | Бесцветная или со слабо-желтым оттенком жидкость в слое 15-20 мм при рассмотрении на белом фоне | Бесцветная или окрашенная жидкость с оттенком от слабо-желтого до коричневого, не прозрачная в слое 15-20 мм при рассмотрении на белом фоне |
2. Массовая доля ортофосфорной кислоты (H3PO4), %, не менее | 73 | 73 | 73 |
3. Массовая доля хлоридов, %, не более | 0,005 | 0,01 | 0,02 |
4. Массовая доля сульфатов, %, не более | 0,010 | 0,015 | 0,020 |
5. Массовая доля нитратов, %, не более | 0,0003 | 0,0005 | 0,0010 |
6. Массовая доля железа, %, не более | 0,005 | 0,010 | 0,015 |
7. Массовая доля тяжелых металлов сероводородной группы, %, не более | 0,0005 | 0,002 | 0,005 |
8. Массовая доля мышьяка, %, не более | 0,0001 | 0,006 | 0,008 |
9. Массовая доля восстанавливающих веществ, %, не более | 0,1 | 0,2 | Не нормируется |
10. Наличие метафосфорной кислоты | Выдерживает испытание | ||
11. Массовая доля взвешенных частиц, %, не более | Выдерживает испытание | 0,3 | |
12. Наличие желтого фосфора | Выдерживает испытание | Не нормируется |
Таблица 2. Физико-химические показатели ортофосфорной кислоты согласно ГОСТ 6552-80.
Сферы применения фосфорной кислоты
Современная наука довольно часто позволяет использовать одно и то же химическое вещество или один и тот же химический состав в совершенно различных целях. То же самое можно сказать и о вариантах применения ортофосфорной кислоты.
На сегодняшний день, существует немалое количество разнообразных сфер применения ортофосфорной кислоты. Так, к примеру, данную кислоту могут применять при органическом синтезе. Применяют ее в случаях, когда требуется создать фосфорные соли натрия, кальция, алюминия, марганца.
Велико значение и использование ортофосфорной кислоты в промышленности по металлобработке, поскольку тут практически незаменима ортофосфорная кислота, влияние которой доказано при удалении ржавчины или предотвращении ее появления.
Ортофосфорную кислоту можно обнаружить и в составе большого количества веществ, предназначенных для использования хозяйками в быту. Известно и об ее использовании в медицинской и пищевой промышленности.
Среди прочих сфер, где можно обнаружить применение ортофосфорной кислоты, можно назвать:
- Нефтяную промышленность,
- Изготовление спичек,
- Изготовление кинопленки,
- Производство противопожарных или огнеупорных предметов и материалов.
Велика роль ортофосфорной кислоты и в процессе подпитки растений, поскольку широко известно, благотворное влияние фосфора на способность растений давать высокие урожаи. Сельскохозяйственные культуры благодаря этой кислоте приобретают устойчивость к заморозкам и прочим неблагоприятным условиям.
Благотворное воздействие на почву также отмечается во многих источниках, относящихся к предмету земледелия или народного хозяйства.
Значение ортофосфорной кислоты важно и для животных. Она не только совместно с другими органическими веществами участвует в метаболических процессах животного организма, но еще и помогает в образовании у некоторых видов животных панцирей и других естественных наростов, поскольку в их составе имеется фосфат кальция.
Применяется ортофосфорная кислота и в виде пищевой добавки в некоторых продуктах питания. Она имеет код Е 338. Свое назначение в пищевой промышленности данная кислота находит в производстве колбас, некоторых видов плавленых сыров, газированных напитков.
Следует отметить, что не стоит злоупотреблять продуктами питания, в составе которых отмечено присутствие ортофосфорной кислоты, поскольку не выяснено какова норма потребления ее человеком в сутки. Но в любом случае польза от ее потребления несоизмеримо мала, если даже не сказать, ничтожна, в сравнении с тем вредом, который она может нанести в виде нарушения работы желудочно-кишечного тракта, возникновения кариеса, развития остеопороза.
Правила работы с ортофосфорной кислотой
Как и любая другая кислота, ортофосфорная требует от человека предельной внимательности, аккуратности и выполнения всех правил безопасности при работе с кислотами.
Ортофосфорная кислота является довольно агрессивным химическим веществом при неправильном ее использовании и пренебрежение техникой безопасности применение ортофосфорного соединения может вызвать возникновение ожогов на кожных покровах. Пары фосфорной кислоты, могут спровоцировать ожоги слизистой дыхательных путей, а также проявление признаков серьезной интоксикации организма человека. Помимо этого, ортофосфорная кислота является пожаро- и взрывоопасным соединением. Именно поэтому весьма важно соблюдать предписанные правила при работе с фосфорной кислотой.
Правила работы с ортофосфорной кислотой.
- Работать с кислотой нужно только в условиях хорошо проветриваемого помещения.
- При работе с кислотой, следует особое внимание уделить защитной экипировке в виде перчаток, маски или лучше респиратора и очков для защиты глаз.
- Не допускать попадания кислоты на открытые участки тела, иначе могут возникнуть сильнейшие ожоги.
- Если кислота, все же, попала на кожу, ее следует как можно скорее смыть большим количеством проточной воды и обязательно обратиться в больницу.
Транспортировка и хранение ортофосфорной кислоты также требует обязательного соблюдения определенных условий.
Хранить кислоту можно только в стеклянных емкостях, а также в полимерных сосудах и сосудах из нержавеющей стали.
Перевозить реагент разрешается только специальными автотранспортными средствами, которые оснащены металлическими цистернами, не подвергающимися воздействию кислоты. Транспортировка допускается также и другими видами транспорта, например, поездами или водными судами, но при условии полного соблюдения требований техники безопасности.
Условия хранения кислоты предусматривают ее помещение в такое место, куда не проникает солнечный свет. Хранить в таких условиях ортофосфорное соединение можно не более одного года.
Применение от ржавчины ортофосфорной кислоты
Ортофосфорная кислота, влияние которой на ржавчину широко известно, может применяться как в промышленных масштабах, так и для удаления коррозии металла в домашних условиях. Разумеется, что подобные действия должны проводиться с учетом описанных выше правил безопасности.
Явным преимуществом именно фосфорной кислоты является то, что при условиях химической очистки с поверхности металла при помощи фосфорной кислоты можно не только убрать рыхлые окислившиеся массы, но и создать тем самым небольшую защитную пленку на поверхности металлического изделия. Образование такой пленки происходит следующим образом: оксид железа разъедается и поглощается кислотой, вместо этого происходит фосфарирование поверхности металла. Люди, проделывающие подобную процедуру очищения, свидетельствуют о том, что после снятии ржавчины посредством применения кислоты ортофосфорной на поверхности металлического изделия образуется маслянистая пленка серого оттенка.
На данном этапе можно назвать несколько основных способов борьбы с образованием окислов на металлических поверхностях:
- Травление металла, предусматривающее полное его погружение в раствор кислоты,
- Распыление соединения при помощи пульверизатора или нанесение ее посредством валика,
- Механическая очистка металла от окислов с последующим применением кислоты.
Наиболее подходящий и действенный метод очистки металла от коррозии подбирается в каждом конкретном случае с учетом индивидуальных условий, в которых возможно проведение процедуры.
Ортофосфорная кислота для металла
Учитывая, что существует несколько вариантов очищения металла с применением ортофосфорного соединения, следует рассмотреть каждый из них подробнее.
Очищение с полным погружением очищаемой детали, к примеру, требует предварительного очищения детали от жиров любого происхождения. Для этого достаточно промыть металлическое изделие при помощи любого моющего средства. Далее нужно растворить в одном литре воды 150 мл кислоты. После того, как раствор будет готов нужно опустить в него деталь на один час. При этом требуется постоянно размешивать раствор, чтобы кислота лучше действовала.
После того, как кислота оказала свое действие, и ржавчина растворилась, необходимо смыть ортофосфорную кислоту при помощи специального раствора, составе которого имеется 50 частей воды, 2 части нашатырного спирта, 48 частей спирта.
Окончанием процедуры станет ополаскивание детали проточной водой и сушка.
Если металлическое изделие по причине его больших размеров нельзя погрузить в контейнер, то тут можно применить другой способ удаления ржавчины. Для этого нужно нанести ортофосфорную кислоту при помощи распылителя, валика или обычной кисти на поверхность металла. В некоторых случаях, возможно, потребуется предварительная ручная очистка ржавчины. После того, как часть ржавчины буквально отодрана с поверхности металлического изделия, на металл наносится раствор кислоты, выдерживается определенное время, после чего изделие омывается нейтрализующим кислоты раствором и производится его сушка.
В обоих случаях при необходимости можно увеличивать период воздействия кислоты на окислы металла.
Возможно применение ортофосфорной кислоты и при необходимости очистки домашних унитазов, ванн и раковин. Но следует запомнить, что не стоит применять ортофосфорную кислоту, как и другие виды кислот для очищения акриловых сантехнических элементов.
Фаянсовые и эмалированные поверхности можно очистить следующим способом. Предварительно обезжиренную любым моющим средством поверхность обрабатывают кислотным раствором. Для его приготовления нужно взять и перемещать 1 литр воды с 200 гр фосфорной кислоты. В зависимости от степени загрязнения кислоту нужно оставить на поверхности на 1-12 часов. По истечении времени кислоту нужно нейтрализовать раствором соды и смыть.
Ортофосфорная кислота: применение против ржавчины
Любой металл подвергается «болезни» в виде рыжего налета, представляющего собой ржавчину. Ржавчина образовывается из-за воздействия на металл воды, кислорода и углекислого газа. Протекает химическая реакция, из-за которой образуются гидроксиды и оксиды железа. Чтобы увеличить длительность службы металлического изделия, необходимо вести борьбу с коррозией, так как в отличие от патины на бронзе, ржавчина на металле не образует защитную пленку. Приходит на помощь в данной борьбе ортофосфорная кислота.
Оглавление:
- Характеристика
- Ортофосфорная кислота: использование
Характеристика
Ортофосфорная или фосфорная кислота отличается неорганическим происхождением. При комнатной температуре она имеет вид маленьких ромбовидных кристаллов. Чаще всего она продается в виде сироповидного восьмидесяти пятипроцентного раствора с отсутствием запаха и цвета. Ее ромбические кристаллы хорошо растворяются в воде или этаноле. Получается в результате гидролиза пентахлорида фосфора, из фосфата, взаимодействием оксида фосфора (V) с водой.
Свойства
Основное ее свойство — это оказывать влияние на кислотно-щелочной баланс в организме человека, что приводит к повышению кислотности. Повышенная кислотность, способствует формированию кариеса и преждевременного остеопороза. В больших концентрациях она вызывает кровотечение из носа, повреждение слизистой носа, разрушает зубы и трансформирует формулу крови. Она взаимодействует с металлами, основными оксидами, основаниями, аммиаком, солями слабых кислот.
Ортофосфорная кислота: использование
Ортофосфорная (фосфорная) кислота представляет из себя состав на водной основе неорганического происхождения, выпускается в виде 85-процентного водного раствора сироповидной прозрачной консистенции.
Употребляется в следующих областях деятельности человека:
- В производстве фосфатных удобрений.
- В производстве чистящих средств, относящихся к бытовой химии.
- В стоматологии.
- В производстве веществ для борьбы со ржавчиной металла.
- В звероводстве.
- В пищевой промышленности.
- В нефтяной промышленности.
- При изготовлении спичек.
- При изготовлении кинопленки.
- При изготовлении противопожарных или огнеупорных предметов и материалов.
Использование в медицине
Употребляется в стоматологии при пломбировании зубов. Ею протравливают поверхность зубной эмали перед лечением зуба. Самой существенной сложностью представляется невозможность проконтролировать глубину и уровень деминерализации дентина и эмали, а также трудность в ее совершенном удалении перед началом лечения зуба. Остатки ортофосфорной кислоты могут повергнуть к уменьшению прочности бондинга и формированию «кислотной мины». Также кислотный раствор в незначительных количествах применяется в составах отбеливающих средств для зубов.
Удаление ржавчины ортофосфорной кислотой с поверхности металла
Большой плюс кислотного раствора в том, что он снимает рыхлую массу окислов с металла и образует тонкую защитную пленку на обработанной поверхности детали. При нанесении на поверхность детали кислотного раствора разъедается и поглощается оксид железа, ортофосфорный состав фосфатирует поверхность металла.
После обработки металла кислотным составом на поверхности формируется серого цвета пленка, маслянистая на ощупь. Существует несколько способов удаления окислов:
- с полным погружением детали из металла в кислотный раствор;
- обработка поверхности пульверизатором, кистью или валиком;
- нанесение состава с предварительной ручной механической обработкой металла.
Ортофосфорная кислота для металла
Проанализируем вариации очищения металла с использованием ортофосфорного раствора подробнее.
- Очищение ортофосфорным составом с полным погружением детали.
Предварительно очищают деталь от жиров самого различного происхождения. Для этого промывают металл моющим средством. Вслед за тем растворяют в 1 литре воды 150 мл кислоты. Вслед за этим спускают в кислотный состав обрабатываемую деталь на 1 час, периодически перемешивая раствор для наилучшего воздействия. Следом за этим смывают состав особенным раствором из 50 долей воды, 2 долей нашатырного спирта, 48 долей спирта. Далее споласкивают обработанную деталь проточной водой и тщательно сушат.
- Нанесение распылителем, валиком или обыкновенной кистью на обрабатываемый металл.
Сначала вручную очищают ржавчину с металлической детали. После этого наносят ортофосфорный раствор, выдерживают некоторый период времени, после этого смывают состав нейтрализующим раствором и сушат.
Преобразователь коррозии или модификатор представляет собой смесь ортофосфорной кислоты со специфичными добавками. В зависимости от добавок эти растворы подразделяют на грунтовки, модификаторы-стабилизаторы, преобразователи ржавчины. К первой группе принадлежит грунтовка ЭВА-0112, она состоит из основы и восьмидесяти пятипроцентной кислоты. Представляет собой основу под краску, используется перед покраской изделий из металла. Преобразователь «Цинкарь» состоит из кислоты и солей цинка и марганца. При использовании из трансформированной ржавчины получается прочный защищающий поверхность слой, то есть совершается легирования металла.
Применение ортофосфорной кислоты в быту
Ортофосфорный раствор употребляют в бытовой химии. Он чрезвычайно хорошо очищает ржавчину с поверхностей санузлов. Запрещается использовать кислотный раствор для поверхностей из акрила. Ортофосфорным составом можно обрабатывать фаянсовые и эмалированные поверхности, он удаляет отпечатки ржавчины с умывальников, ванн и унитазов.
Для этого вначале предварительно обезжиривают поверхность любым имеющимся моющим средством, вслед за тем на поверхность фаянсового или эмалированного сан изделия наносят кислотный раствор. Для его приготовления смешивают 1 литр воды и 200 гр фосфорной кислоты. Полученный раствор наносят на обрабатываемую эмалированную или фаянсовую поверхность и оставляют на поверхности от 1 до 12 часов. После этого нейтрализуют смесь раствором соды и тщательно смывают. Плюс данной обработки в том, что не производится механическое воздействие на эмаль изделия, вследствие чего не повреждается поверхность.
Техника безопасности
Ортофосфорная кислота — это опасное вещество и требует соблюдения осторожности. Работают с ней в специальном помещении с проветриванием, вдали от открытого пламени, так как ортофосфорный раствор пожаро- и взрывоопасен. Перед обработкой изделий необходимо облачиться в респиратор, перчатки, особенную одежду, нескользящие башмаки, очки. Попадание кислоты на кожу, в глаза, в дыхательные пути вызывает сильный ожог, головокружение, рвоту, кашель. При попадании раствора быстро освобождаются от одежды, промывают место поражения проточной водой, вызывают доктора, сооружают просторную повязку, а разлитую жидкость нейтрализуют щелочью.
Вред ортофосфорной кислоты
Существует вред от употребления кислоты. Она оказывает нехорошее воздействие на кислотность организма человека и расстраивает баланс. Скверно воздействует на кальций, вытесняя его из зубов и костей. В стоматологии очень долго для удаления эмали применяли ортофосфорную кислоту и всего лишь недавно наложили запрет на ее использование. При употреблении в пищу она пробуждает рвоту, дурноту, отсутствие аппетита. При попадании на кожу порождает химические ожоги.
Использование в пищевой промышленности
Ортофосфорная кислота или Е338 представляет собой антиоксидант, защищающий съестные припасы от окисления и изменения окраски. Употребляется для подкисления различных продуктов и напитков. От лимонки, полученной природным путем, она отличается небольшой стоимостью и легкостью получения.
Ее широко применяют при производстве хлебопекарных порошков, при расплавлении сыров, изготовлении всевозможных колбас, сахара, колы, пепси, спрайта. Кислота, как пищевая добавка, официально разрешена к использованию, но она очень вредно воздействует на организм человека, оказывает скверное влияние на баланс кислоты в организме. Продолжительное употребление продуктов с данной добавкой приводит к утрате аппетита и веса.
При умелом и правильном использовании ортофосфорные растворы приносят колоссальную пользу человеку несмотря на некоторые их негативные свойства.
Добавить комментарий