İnorganik kimyada fosfor içeren birçok asit vardır. Ortofosforik asit olarak da adlandırılan ve H3P04 yapısal formülüne sahip olan fosforik asit ( V), çok geniş bir endüstriyel uygulamaya sahip karakteristik bir bileşiktir. Ama kullanmak güvenli mi?
Fosforik asit nereden geliyor?
Fosforik asit elde etmek için iki temel yöntem vardır. İlki, sözde ıslak yöntem, apatit ve fosforit gibi mineraller şeklinde kayalarda doğal olarak bulunan kalsiyum fosfattan yararlanır. Sülfürik asit ile işlendiklerinde kolayca filtrelenebilir kalsiyum sülfata ve endüstriyel kalitede fosforik aside (V) dönüşürler. İsteğe bağlı olarak, saf fosforun bir elektrik ark ocağında izole edilmesi ve ardından tetrafosfor dekatoksite dönüştürülmesiyle gıda ve kimyasal kalite asit de üretilir. Bileşik daha sonra sıcak su ile işlenerek saf, yüksek kaliteli fosforik asit (V) elde edilir.
Fosforik asidin özellikleri (V)
Saf fosforik asit, renk veya kokusuz kristal bir katıdır. Suda yüksek oranda çözünür, yüksek konsantrasyonlarda oldukça yakıcı olan şeffaf bir çözelti oluşturur. Daha yüksek konsantrasyonlardaki çözeltiler çok düşük pH’a sahiptir ve bu nedenle asitleştirme için idealdir. Bileşik aşındırıcı özelliklere sahiptir ve alüminyum ve demir gibi aktif metallerle reaksiyona girerek hidrojen açığa çıkarır. Ayrıca higroskopiktir, bu nedenle çevresindeki suyu etkin bir şekilde emer. 42.35 °C’de fosforik asit kristalleri erir. Normal atmosfer basıncında kaynama noktası 212°C’dir.
Gübreler – fosforik asidin ana uygulaması
Fosforik asit (V), esas olarak mineral gübrelerin imalatında kullanılır. Tarımda yaygın olarak kullanılan bu maddeler, bitkilere büyüme için gerekli elementlerin, özellikle azot, fosfor ve potasyumun ideal oranlarını sağlamak için tasarlanmıştır. Temel fosfatlı gübreler, temel olarak yüksek düzeyde biyoyararlanımı olan süperfosfatlardır. Ne yazık ki, fosfatlı gübrelerin yüksek tüketimi, çevreye büyük miktarlarda fosfor salınmasına neden olur. Bu, su kütlelerinin ötrofikasyonu ile sonuçlanır ve bu da biyolojik dengenin ciddi şekilde bozulmasına yol açar.
Fosforik asit kullanımına ilişkin diğer örnekler
Küresel fosforik asit üretiminin %90’a kadarı suni gübre üretiminde kullanılmaktadır. Geri kalan kısım ise öncelikle gıda endüstrisinde kullanılmaktadır. Gıda katkı maddesi E338 olarak, fosforik asit (V) bir asitlik düzenleyici görevi görür ve birçok popüler gazlı içecekte bulunur – diğerlerinin yanı sıra Coca-Cola’nın karakteristik tadından sorumludur. E338 ayrıca gıda ürünlerinin (örneğin reçeller) güvenliğini artıran ve raf ömrünü uzatan bakteri ve küf oluşumunun bir inhibitörüdür. Fosforik asit tuzları sadece asitliği düzenlemekle kalmaz, aynı zamanda süt proteinlerini de değiştirir ve bu nedenle süt ürünlerinin üretiminde kullanılır. Fosforik asidin diğer uygulamaları şunları içerir:
- kimya ve ilaç endüstrileri,
- metallere korozyon önleyici özellikler veren fosfat bazlı koruyucu kaplamaların üretimi,
- diş hekimliği ve ortodonti (bileşik diş yüzeylerini aşındırmak için kullanılır),
- yakıt hücresi üretimi,
- mandıra ve bira fabrikalarının dezenfekte edilmesi,
- metal parçalardan pas çıkarma.
Ayrıca fosforik asit tuzları laboratuvar çalışmalarında, sabun ve deterjan üretiminde ve su arıtmada da kullanılmaktadır. PCC Grubunun teklifinde yine fosforik asitten (V) türetilen organofosfor bileşiklerine dayalı geniş bir ürün yelpazesi mevcuttur. Fosfonatlar veya fosfatlar gibi mevcut ürünler Ürün Portalı Kataloğunda bulunabilir.
Fosforik asit tehlikeli midir?
İnsan vücudunda sınırlı miktarda fosforik asit ve tuzları bulunmaktadır. Vücut sıvılarının doğru pH’ından sorumludurlar, aynı zamanda nükleik asitler ve moleküler enerji taşıyıcıları (ATP ve ADP) oluştururlar. Bileşik ayrıca dişlerde ve kemiklerde bulunur. Öte yandan, aşırı miktarda fosforik asit (V) sağlığa zararlı olabilir. Ana tehlike, elbette, oldukça konsantre bir H3P04 çözeltisi ile temastır . Bu oldukça yakıcı bileşik cilt ve mukoz membranlarla temas halinde kimyasal yanıklara neden olur. Tüketimi sindirim sisteminde ciddi tahrişe, kusmaya, kanlı ishale, solunum güçlüğüne ve hatta kasılmalara ve ölüme yol açar. Ne yazık ki, gıda katkı maddesi olarak E338’in yüksek dozlarda da olumsuz sağlık etkileri vardır. Bilim adamlarına göre, çok fazla fosfor böbrek taşı ve osteoporoz gelişimine yol açabilir. Ayrıca birçok değerli mineralin emilimini engeller ve dişlerde mine aşınmasına neden olur.
- 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