Fanoušci nealkoholických nápojů, jako je Coca-Cola, zřídka studují etikety se složením produktu. A marně - existují informace o doplňku E338, jehož slazené roztoky připomínají chuť angreštů. To je kyselina ortofosforečná, která našla uplatnění nejen v potravinářství, ale také v chemickém a leteckém průmyslu, medicíně a zemědělství.

A také se úspěšně používá ve strojírenství k ochraně před nejnebezpečnějším nepřítelem, korozí, protože při zpracování kovových povrchů pomocí roztoků se zinkem a přísadami manganu (tzv. Fosfátování) se získá inertní ochranný film. Vysoce oceňovány těmito vlastnostmi a domácími řemeslníky, kteří svými rukama obnovují lakování ojetých vozů.

Fyzikální a chemické vlastnosti

Kyselina fosforečná (nebo jednoduše fosforečná) je anorganická kyselina tribasová s chemickým vzorcem H3PO4. Má střední pevnost a za standardních podmínek existuje ve formě bezbarvé kapaliny bez zápachu nebo průhledných krystalů, které aktivně absorbují vodní páru ze vzduchu, rozprostřou se a vyžadují skladování v těsně uzavřených nádobách. V roztaveném stavu je náchylný k podchlazování, zahušťování na olejnatost při +15 ° C, sklovitý při -121 ° C, tání při +42, 35 ° C, vroucí při +158 ° C a při zahřátí nad +213 ° C překonává do kyseliny pyrofosforečné H4P2O7.

Je rozpustný ve většině rozpouštědel, z nichž hlavní jsou voda a ethylalkohol. Jeho 85% vodný roztok, bezbarvý a bez zápachu, podobný textury jako sirup, se nazývá kyselina fosforečná. Vykazuje vlastnosti kyseliny nebo báze v závislosti na podmínkách, reaguje s bázemi, solemi slabých kyselin, zásaditými oxidy a amoniakem. Při interakci s kovy, které jsou ve stejném pořadí aktivity, a v důsledku kvalitativní reakce s precipitáty žlutých nerozpustných krystalů dusičnanu stříbrného tvoří výbušný vodík.

Soli fosforečnany zaujímají důležité místo v biochemických procesech zvířat a rostlin, syntetizují biologicky aktivní látky. Fosfátové estery adenosinu ATP, AMP a ADP jsou hlavními složkami energetického metabolismu a fosfátová skupina je nedílnou součástí molekul DNA a RNA.

Výrobní proces

V laboratorních podmínkách je přijímán:

  • Rozpouštění oxidu fosforečného (V) ve vodě při zahřívání.
  • Hydrolýzou chloridu fosforečného v horké vodě.
  • Při reakci koncentrované kyseliny dusičné s bílým fosforem.

Průmysl používá tepelné a extrakční (sírové) metody. Tepelná metoda, která umožňuje dosáhnout nejvyšší čistoty produktu, zahrnuje následující etapy:

  • Oxidace elementárního fosforu spalováním nad vzduchem za vzniku tetraphosphorus decaoxide (anhydrid fosforečný).
  • Hydratace a absorpce par ve speciálních věžích.
  • Kondenzace výsledné kyseliny zachycením mlhy z plynné fáze.

Při extrakci se používá reakce rozkladu přírodních solí kyseliny sírové s výtěžkem až 95%. Fáze procesu:

  • Směs kyseliny sírové a přírodního fosfátu, tzv. buničina z násypky se přivádí do extraktoru - ocelová vložka s míchadlem.
  • Během 4 hodin projde buničina zahřátá na 90 ° C několik takových reaktorů v sérii. Výsledkem je tvorba kyseliny fosforečné a krystalizace síranu vápenatého.
  • Pro oddělení se buničina dostává do perforované pásky s filtrační tkaninou a hotový produkt se shromažďuje skrz jeho otvory ve vakuových komorách.

Pravidla pro přepravu a skladování

Kyselina fosforečná je balena a označena podle GOST 3885–73 „Činidla a vysoce čisté látky. Přijímací pravidla, odběr vzorků, balení, balení, označování, přeprava a skladování. “ Na kontejneru musí být uveden symbol v souladu s GOST 19433–88 „Nebezpečné zboží. Klasifikace a označování. “ Látka může být přepravována všemi dopravními prostředky podle jejich současných pravidel.

K tomu jsou vhodné těsně uzavírající železniční a gumové železniční nádrže, speciální tankery, plastové kostky, sudy a plechovky, láhve z polyethylenu a skla. Pro skladování v obalech výrobce se používají vnitřní vyhřívaná skladovací zařízení. K převedení krystalizované kyseliny do kapalného stavu, aniž by se změnily fyzikálně-chemické vlastnosti, použijte pomalé zahřívání na 60 ° C.

Bezpečnostní opatření

Jako nehořlavá a nevýbušná kapalina je ve své účinky na lidské tělo látkou druhé třídy nebezpečnosti. Při překročení maximální přípustné koncentrace ve vzduchu v místnosti se ve sliznicích krku a nosu vyvíjejí atrofické změny, drcení zubů, kašel, popáleniny a zánět očí a kůže. Při všech činnostech s drogou je nutné nosit gumové rukavice, respirátor a ochranné brýle, dodržovat osobní hygienu, zapnout přívodní a odsávací větrání nebo pracovat v digestoři.

Pokud dojde k úniku kyseliny na tělo, musíte se nejprve zbavit mokrých částí oblečení. Postižená oblast kůže je hojně zavlažována tekoucí vodou a je nutné ji ovlivnit tekutinou, a ne ji otírat mokrými ubrousky nebo ručníkem. Jednorázové praní je až 20 minut, pokud se pocit pálení opakuje, postup se obnoví. Na postiženou oblast se aplikuje obvaz bez gázy a lékař se nazývá, při silné bolesti se užívá analgetikum. Rozlitá kyselina se neutralizuje zásadou.

Nezáleží na tom, jak atraktivní reklama, nadměrná konzumace potravin a sycené nápoje obsahující kyselinu fosforečnou nutně způsobí poškození zdraví. Penetrace do krve, fosforečnany zhoršují hemoglobin a hustotu, vyplavují vápník z těla a v důsledku toho vedou k osteoporóze, ničí zubní sklovinu a zvyšují kyselost těla a výskyt nemocí žaludku a střev.

Oblasti použití

Kyselina fosforečná a její deriváty jsou široce používány v celé řadě oblastí lidského života. Mezi hlavní oblasti patří:

  • Výroba jednoduchých fosforečných (superfosfátová a fosforitanová mouka), komplexních a komplexních hnojiv.
  • Použití krmných fosfátů jako jedné z důležitých přísad v zemědělství umožňuje zvýšit průměrný denní přírůstek hmotnosti prasat a škrtek a zvýšit produkci mléka a vajec.
  • Estery a soli se široce používají při výrobě přísad pro změkčování vody a syntetických detergentů, jsou součástí povrchově aktivní látky při výrobě cementu. Vazují ionty vápníku a hořčíku, které jsou zodpovědné za tuhost a zhoršují kvalitu praní.
  • Ve slévárenství a zpracování kovů bylo nalezeno použití kyseliny fosforečné z rzi - pro fosfátování, jako tavidlo pro pájení nerezové oceli, železných kovů a oxidované mědi, pro leštění a čištění povrchů.
  • V textilním průmyslu - pro impregnaci proti ohni a barvení vlny a kůže, přírodních a syntetických vláken.
  • V chemické výrobě slouží jako katalyzátor pro organickou syntézu a jako surovina pro činidla.
  • V oblasti letectví jsou jeho étery součástí hydraulické kapaliny leteckých motorů a odmrazovačů raketových paliv.
  • V těžebním a ropném průmyslu se fosforečnany sodné používají k úpravě rudy a přípravě vrtných kalů.
  • V mrazících jednotkách je součástí freonu. Používá se také k výrobě různých značek speciálních skel, včetně optických, keramických a porcelánových, fotocitlivých emulzí pro fotografický papír a filmy.
  • Při výrobě žáruvzdorných materiálů slouží fosfáty jako plniva pro žáruvzdorný beton, jako suroviny pro desky z fosforového dřeva a nehořlavý polystyren, nehořlavé povlaky (laky, barvy, emaily, základní nátěry a impregnace).
  • V medicíně její řešení brání urolitiáze a žaludečním problémům. Ve stomatologii se používají k výrobě cementů, kompozic pro leptání zubní skloviny a zpracování vnitřních povrchů korunek.
  • V dřevozpracujícím průmyslu skutečnost, že impregnace kyselinou fosforečnou činí tento materiál nehořlavým - činí ho nehořlavým. Například při výrobě zápalek se osika tyčinky impregnuje svým 1, 5% roztokem, aby se zabránilo rozpadu.
  • V potravinářském průmyslu přídavek E338 reguluje kyselost, prodlužuje trvanlivost, udržuje chuť a zvyšuje účinek antioxidantů. Široce se používá v pekárenských prášcích, zpracovaných sýrech, sycených nápojích, kojeneckých směsích, marmeládách a koláčcích, uzeninách a cukru.

Ochrana proti rzi

Jak ve složení primerů na kov, tak v čisté formě, našla kyselina fosforečná poměrně široké uplatnění proti rzi: od zpracování průmyslových mechanismů a technologických zařízení až po ochranu částí osobních automobilů. Jednotky parních generátorů, topných a vodovodních systémů, výměníků tepla kotlů a kotlů - všechny jsou vystaveny agresivním vlivům a vyžadují ochranu. Jako součást korozního konvertoru kyselina nejen odstraňuje produkty rozkladu z povrchu, ale také tvoří šedavý, mastný film fosfátů. To chrání před korozí a mechanickým poškozením, přispívá k dobré přilnavosti následujících vrstev povlaku.

Pojem „leptání“ v kovoobrábění označuje soubor opatření k odstranění části povrchu materiálu chemickými činidly . Proces začíná čištěním olejů a mastnoty, které brání interakci. Poté se kov zpracuje 20% roztokem kyseliny fosforečné, zahřeje se na 80 ° C, poté 2% roztokem s přísadami železa při 70 ° C. Činidlo je poměrně drahé, takže jeho použití je ekonomicky životaschopné pouze za podmínky regenerace a dobrého odstranění exfoliační rzi z povrchů.

Leptání se provádí ponořením do kyselinovzdorných lázní nebo ve speciálních instalacích tryskovou metodou, kde se produkt stříká roztokem pod tlakem. Tento mechanický účinek dopadů kapiček na povrch součásti v kombinaci s chemickou reakcí výrazně zvyšuje rychlost leptání. Pro práci s velkými výrobky a kovovými strukturami se používají kyselé pasty, které se nanášejí štětcem, čekají na odstranění rzi, potom povrch ošetřují vodou a pasivujícím roztokem 2% dusitanu sodného.

Kyselina fosforečná je součástí speciálních konvertorů rzi, dvoukomponentních systémů sestávajících z báze a tvrdidla. Bezprostředně před lakováním se kombinují, mísí a nanášejí na povrch štětcem nebo stříkáním. Doba schnutí je 2 hodiny při pokojové teplotě, ale nanášení následujících vrstev může být provedeno až po dni, aby byl dokončen proces přeměny produktů koroze. Kyselina se kromě odstraňování usazenin z kovů používá i pro jemné čištění smaltovaných a kameninových výrobků, včetně instalatérských prací.

Při výběru metody odstraňování rzi kyselinou fosforečnou postupujte podle požadavků dané situace. Pokud plánujete čištění pouze ponořením, musíte koupit a naředit dostatečné množství produktu při 85% koncentraci. Pokud chcete nejen odstranit rez, ale také vytvořit ochranný film pro barvení, měli byste dát přednost továrnímu převodníku, který již obsahuje všechny potřebné přísady.

Je-li to nezbytné pro základní nátěr, pomůže nátěrový převodník, protože může být následně nanesen lakem nebo barvou. Převodníky modifikátorů poskytují pouze inhibiční a hydrofobní vlastnosti, ale nemohou sloužit jako primery. V každém případě je leptání přechodným řešením, které vyžaduje dokončení.

Kategorie:

Technologie