Inom oorganisk kemi finns det många syror som innehåller fosfor. Fosforsyra (V), även kallad ortofosforsyra och med strukturformeln H 3 PO 4 , är en karakteristisk förening med en mycket bred industriell tillämpning. Men är det säkert att använda?
Var kommer fosforsyra ifrån?
Det finns två grundläggande metoder för att erhålla fosforsyra . Den första, den så kallade våta metoden, använder sig av kalciumfosfat som finns naturligt i bergarter i form av mineraler som apatiter och fosforiter. När de behandlas med svavelsyra omvandlas de till lätt filtrerbart kalciumsulfat och fosforsyra av industriell kvalitet (V). Eventuellt produceras också syra av livsmedels- och kemikaliekvalitet genom att isolera ren fosfor i en ljusbågsugn och sedan omvandla den till tetrafosfordekatoxid. Blandningen behandlas sedan med varmt vatten, vilket resulterar i ren, högkvalitativ fosforsyra (V).
Fosforsyras egenskaper (V)
Ren fosforsyra är ett kristallint fast ämne utan färg eller lukt. Mycket lösligt i vatten, bildar en transparent lösning som i höga koncentrationer är mycket frätande. Lösningar i högre koncentrationer har ett mycket lågt pH och är därför idealiska för försurning. Blandningen har frätande egenskaper och reagerar med aktiva metaller som aluminium och järn och frigör väte. Dessutom är den hygroskopisk, så den absorberar effektivt vatten från omgivningen. Vid 42,35°C smälter fosforsyrakristaller. Kokpunkten är 212°C vid normalt atmosfärstryck.
Gödselmedel – den huvudsakliga tillämpningen av fosforsyra
Fosforsyra (V) används främst vid tillverkning av mineralgödsel. Dessa ämnen, som används i stor utsträckning inom jordbruket, är utformade för att ge grödor de idealiska proportionerna av grundämnen som behövs för tillväxt, särskilt kväve, fosfor och kalium. De viktigaste fosfatgödselmedlen är främst superfosfater med hög biotillgänglighet. Tyvärr leder den höga förbrukningen av fosfatgödsel till att stora mängder fosfor släpps ut i miljön. Detta resulterar i övergödning av vattendrag, vilket ytterligare leder till en allvarlig störning av den biologiska balansen.
Andra exempel på användning av fosforsyra
Upp till 90 %av den globala produktionen av fosforsyra används för produktion av konstgödsel . Resten används främst inom livsmedelsindustrin. Som livsmedelstillsats E338 fungerar fosforsyra (V) som en surhetsreglerande medel och finns i många populära kolsyrade drycker – bland annat är den ansvarig för den karakteristiska smaken av Coca-Cola. E338 är också en hämmare av bakterie- och mögeltillväxt, vilket ökar säkerheten för livsmedelsprodukter (t.ex. sylt) och förlänger deras hållbarhet. Fosforsyrasalter reglerar inte bara surheten, utan modifierar också mjölkproteiner och används därför i produktionen av mejeriprodukter. Andra tillämpningar av fosforsyra inkluderar:
- kemisk industri och läkemedelsindustri,
- produktion av fosfatbaserade skyddande beläggningar som ger metaller korrosionsskyddande egenskaper,
- tandvård och ortodonti (föreningen används för att etsa tandytor),
- produktion av bränsleceller,
- sanering av mejeri- och bryggerianläggningar,
- ta bort rost från metalldelar.
Dessutom används fosforsyrasalter även i laboratoriearbete, vid tvål- och tvättmedelstillverkning och vid vattenrening. Ett brett utbud av produkter baserade på organofosforföreningar, även härledda från fosforsyra (V), finns i erbjudandet från PCC Group. Tillgängliga produkter som fosfonater eller fosfater finns i produktportalkatalogen.
Är fosforsyra farligt?
Det finns begränsade mängder fosforsyra och dess salter i människokroppen. De är ansvariga för rätt pH i kroppsvätskor, men bygger också nukleinsyror och molekylära energibärare – ATP och ADP. Sammansättningen finns också i tänder och ben. Å andra sidan kan för stora mängder fosforsyra (V) vara skadligt för hälsan. Den största faran är naturligtvis kontakt med en högkoncentrerad lösning av H 3 PO 4 . Denna mycket frätande förening i kontakt med hud och slemhinnor orsakar kemiska brännskador. Dess konsumtion leder till allvarlig irritation av matsmältningssystemet, kräkningar, blodig diarré, andningssvårigheter och till och med kramper och dödsfall. Tyvärr har E338 även som livsmedelstillsats i höga doser negativa hälsoeffekter. Enligt forskare kan för mycket fosfor leda till utveckling av njursten och benskörhet. Det stör också absorptionen av många värdefulla mineraler och orsakar emaljerosion på tänderna.
- https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Phosphoric-Acid
- https://www.britannica.com/science/phosphoric-acid
- https://www.chemie.de/lexikon/Phosphors%C3%A4ure.html