روش های تهیه و تولید اسید فسفریک

اسید فسفریک از سنگ ‌های فسفات گرفته شده است. این ماده در حالت مایع رنگی سفید دارد و در حالت جامد به رنگ کریستالی در می آید که فاقد بو می باشد و به عنوان اسید فسفریک صنعتی خالص شناخته می شود. این اسید با فرمول شیمیایی H₃P0₄ تولید می شود که به معنای، یک اتم فسفر، سه اتم هیدروژن و ۴ اتم اکسیژن است. این اسید حالت خورندگی کم تری دارد و یک حلال به شمار می رود. اسید فسفریک در دمای ۴۲ درجه سانتی گراد ذوب می شود و در دمای ۱۵۸ درجه سانتی گراد شروع به جوشیدن می کند. اسید فسفریک با نام ‌های فسفریک اسید، ارتو فسفریک اسید، اسید فسفر و محلول اسید فسفریک شناخته می شود.

این ماده در صنعت استفاده های فراوانی دارد و بسیار پرکاربرد می باشد. به نحوی که عرضه کنندگان مواد شیمیایی آن را به عنوان یکی از ترکیبات پرفروش خود برمی شمرند. در این مطلب قصد داریم به بررسی این موضوع بپردازیم که روش های تهیه و تولید اسید فسفریک چگونه است و به چه روش هایی می توان به این ماده دست یافت. در گام اول نگاهی به انواع اسید فسفریک و ماهیت فیزیکی و شیمیایی آن می اندازیم و در ادامه تولید این اسید را مورد آنالیز قرار می دهیم.

اسید فسفریک که به آن اسید ارتوفسفریک نیز می‌گویند (H3PO4)، مهم‌ترین اسید اکسیژن فسفر است که برای ساختن نمک‌های فسفات کود استفاده می‌شود. همچنین در سیمان های دندانپزشکی، در تهیه مشتقات آلبومین و در صنایع قند و نساجی استفاده می شود. به عنوان یک طعم دهنده اسیدی و میوه مانند در محصولات غذایی عمل می کند.

اسید فسفریک خالص یک جامد کریستالی است (نقطه ذوب 42.35 درجه سانتیگراد یا 108.2 درجه فارنهایت). به شکل کمتر غلیظ یک مایع شربتی بی رنگ است. اسید خام از سنگ فسفات تهیه می شود، در حالی که اسید با خلوص بالاتر از فسفر سفید ساخته می شود.

انواع اسید فسفریک

به طور کلی اسید فسفریک به دو دسته، تقسیم بندی می شود؛ اسید فسفریک صنعتی و اسید فسفریک خوراکی

اسید فسفریک صنعتی: اسید فسفریک صنعتی به اسیدی گفته می‌ شود که در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ همانند صنایع طیور و دام، صنایع قند، صنایع نساجی، صنایع داروسازی ،کشاورزی و... . استفاده از اسید فسفریک صنعتی امروز در کشور هایی از جمله آسیا، اروپا و آمریکا گسترده شده است. پایین بودن قیمت اسید فسفریک به نسبت برخی دیگر از ترکیبات شیمیایی مشابه، سبب شده تا این ماده جایگزین مناسب و مقرون به صرفه ای برای تولید کنندگان در بخش های مختلف صنعت گردد.

اسید فسفریک خوراکی: همانطور که از نامش مشخص است، این اسید عمدتاً در خوراکی ها استفاده می شود و به هیچ عنوان برای بدن آسیبی به همراه نخواهد داشت. باید اشاره کرد که اسید فسفریک خوراکی در واقع نوعی طعم دهنده و نگه دارنده مواد غذایی است و شاهد استفاده از آن در طیف گسترده ای از مواد غذایی و از جمله نوشابه ها هستیم.

در جدول زیر می توانید برخی از مشخصات این ماده را در یک نگاه مشاهده نمایید.

تهیه و تولید اسید فسفریک

اسید فسفریک به دو روش تر یا مرطوب و حرارتی یا ترمال تولید می شود، که روش حرارتی درصد خلوص و غلظت بالا تری دارد و روش تر برای تهیه انواع مختلف کود فسفات مورد استفاده قرار می گیرد. در ادامه هر یک از این روش ها را به طور مختصر توضیح خواهیم داد.

• تولید اسید فسفریک با روش تر یا مرطوب

در این روش اسید فسفریک با اضافه کردن سنگ فسفات به اسید سولفوریک به دست می‌ آید. چنین واکنشی از جمله واکنش های پیچیده محسوب می ‌شود. در ابتدا باید سنگ فسفات را خشک و خرد کرد یا به طور مدام به همراه اسید فسفریک به درون راکتور انتقال داده شود. خروجی این فرآیند سولفات کلسیم است که اصطلاحاً به آن گچ گفته می شود. به هنگام خرد شدن سنگ فسفات درون آسیاب با اسید فسفریک، ماده ی رقیقی تولید می شود که به همراه اسید فسفریک ۵۵% درون راکتور ریخته می شود و به همراه اسید سولفوریک ترکیب می شود. خروجی این فرآیند گاز هایی از قبیل سلیس، فلوئور، اسید فسفریک و سولفات کلسیم است. برای جدا سازی اسید فسفریک از سولفات کلسیم، باید ماده‌ ای که به دست آمده از چندین فیلتر گذرانده شود. برای غلیظ کردن اسید فسفریک باید اپراتور های خلاء به کار گرفته شوند و این اپراتور ها می توانند غلظت را از ۳۰ تا ۵۰ درصد برسانند.

• تولید اسید فسفریک با روش حرارتی یا ترمال

در روش حرارتی برای تولید فسفریک اسید دو ماده اصلی فسفر و هوا به عنوان مواد اولیه استفاده می شود. نتیجه ای که این واکنش دارد، آن است که ترکیبی از اکسید فسفر با نام شیمیایی پنتا اکسید دی فسفر ایجاد می شود. این واکنش ها همگی در کوره و تحت دمای حدود ۱۸۰۰ تا ۳۰۰۰ درجه سانتی گراد صورت می گیرد. فسفر باید به شکل اسپری به درون کوره تزریق شود تا در اثر حرارت بالا و برخورد با هوا سوخته شود. محصولی که از این کوره ها به دست می آید، به طور مستقیم به برج هیدراتاسیون منتقل می شود. در این قسمت اکسید فسفر که به شکل گاز است، در فرآیند پروسه بازیابی اسید فسفریک جذب می شود و به همین ترتیب فسفر در هوای خشک و آزاد سوخته می شود. پنتا اکسید فسفر به شکل پودر جامدی است که رنگ سفیدی دارد و به حالت متراکم و جداگانه برای این که اسید فسفریک تولید کند؛ با ترکیب آب مصرف می شود.

 فرآیند های گرمایی برای تولید اسید فسفریک شدیداً خواص خورندگی دارند و گرمایی که در این واکنش ها تولید می شود، قابلیت بازیابی داشته و مجدد در کوره ها استفاده می شود. برای کاهش خواص خورندگی واکنش هایی که از اسید فسفریک تولید می شود، باید اطراف برج کوره یا مشعل ها خنک کاری شود تا از شدت خورندگی ها به میزان زیادی کاسته شود. اسید فسفریک که از این روش تولید می شود دارای خلوص ۸۵ درصد است. شما می توانید اسید فسفریک با خلوص بالا را از سایت دیجی شیمی تهیه کرده و در محل خود دریافت نمایید. دیجی شیمی برترین و معتبرترین مرکز فروش مواد شیمیایی است و کلیه محصولات خود را با قیمتی ایده آل و رقابتی و کیفیت منحصر به فرد به مشتریان عرضه می کند.

خطرات کار در تهیه و تولید اسید فسفریک

همان طور که می دانید اسید فسفریک یک ماده ی شیمیایی به شمار می رود. اگر این اسید با پوست بدن تماس پیدا کند، باعث سوختگی، درد، قرمزی، التهاب و خارش پوست می شود و اگر دچار بروز حساسیت شدید سریعا به پزشک مراجعه کنید تا با دارو درمان شوید. کار با اسید فسفریک می تواند منجر به تولید گازهای سمی شود که اگر از طریق تنفس وارد ریه می شود. در چنین حالتی  عوارضی همچون تنگی نفس، خس خس سینه، درد گلو و .... را به دنبال دارد.

به محض وارد شدن گاز های اسید به چشم سوزش، قرمزی و اشک ایجاد خواهد شد. لازم است تا در چنین شرایطی سریعا صورت و چشم خود را با آب شست و شوی دهید. اگر افراد مسن رابطه ی طولانی مدت با اسید فسفریک داشته باشند، ممکن است دچار پوکی استخوان شوند و گاهی باعث مرگ فرد می شود. اگر قصد خرید اسید فسفریک صنعتی یا خوراکی را دارید، می توانید از معروف ترین وب سایت فروشگاهی که دیجی شیمی نام دارد، محصول شیمیایی را به صورت آنلاین و حضوری خریداری کنید و با پرداخت هزینه درب منزل تحویل بگیرید.