Применение ортофосфорной кислоты. Подписка на новости журанала

Ортофосфорная кислота - неорганическое соединение, довольно слабая кислота. В пищевой промышленности используется в качестве регулятора кислотности и имеет маркировку Е338.

Химическая формула ортофосфорной кислоты - H 3 PO 4 . По своим физическим свойствам в чистом виде ортофосфорная (фосфорная) кислота представляет собой гигроскопичные бесцветные кристаллы. При температуре выше 42°C ортофосфорная кислота начинает плавиться превращаясь в вязкую бесцветную жидкость.

Добавка Е338 очень хорошо растворима в воде и обычно применяется в виде 85% водного раствора. В таком виде фосфорная кислота представляет собой бесцветную сиропообразную жидкость. Кислота не обладает запахом и также хорошо растворяется во многих растворителях, например этаноле.

Ортофосфорная кислота может быть получена различными способами:

• Взаимодействием фосфата кальция с серной кислотой:
  3H 2 SO 4 + Ca 3 (PO 4) 2 = 2H 3 PO 4 + 3CaSO 4 ;
• Гидролизом пентахлорида фосфора:
  PCl 5 + 4H 2 O = H 3 PO 4 + 5HCl;
• Сжиганием фосфора и дальнейшем взаимодействием его оксида с водой:
  P 2 O 5 +3H 2 O = 2H 3 PO 4 .

Ортофосфорная кислота признана безопасной пищевой добавкой при условии соблюдения предельно-допустимых норм потребления. И хотя некоторые исследования говорят, что напитки с добавкой Е338 приводят к снижению плотности костной ткани у подопытных, другие не подтверждают данного факта.

В то же время, ряд врачей-стоматологов находят закономерность в развитии кариеса зубов и потреблением сладких напитков, содержащих ортофосфорную кислоту. В данном случае кислота действует как «растворитель» зубной эмали, а сахар, содержащийся в напитках является питательной средой для развития бактерий.

В пищевой промышленности добавка Е338 используется для подкисления продуктов, придавая им кислый и слегка горький вкус. Ортофосфорная кислота является очень дешевой по сравнению с другими регуляторами кислотности, такими как лимонная кислота и поэтому широко применяется в газированных напитках массового производства.

Кроме пищевой промышленности фосфорная кислота используется в стоматологии для очистки поверхности зубов, в фармацевтической промышленности в качестве одного из компонентов различных лекарств.

Еще одним направлением использования ортофосфорной кислоты является удаление ржавчины. Данная кислота используется в различных средствах - преобразователях ржавчины. Она превращает гидроксид железа в черный фосфат железа, тем самым останавливая распространение коррозии.

Также ортофосфорная кислота используется в косметике, моющих средствах, электронной, химической и других отраслях промышленности.

Добавка Е338 входит в список разрешенных пищевых добавок в Европейском союзе, Российской Федерации, Украине и многих других странах.

Название: Ортофосфорная кислота Е338
Другие названия: Е338, Е-338, Анг: E338, E-338, Orthophosphoric acid
Группа: Пищевая добавка
Вид: Антиоксиданты, антиокислители, регулятор кислотности
Влияние на организм: вредна
Разрешена в странах: Россия, Украина, ЕС

Характеристика:
Ортофосфорная кислота Е338 (Phosphoric Acid) относится к неорганическим кислотам, является антиоксидантом. По строению представляет кристаллы, без определенного цвета, достаточно гигроскопичные. Легко растворяется в воде, этаноле и многих других растворителях. При нагревании до 213°С трансформируется в пирофосфорную кислоту. Концентрированный раствор ортофосфорной кисоты Е338 вязкий. На вкус добавка кислая, в основном в пищевой промышленности присутствует в качестве подкислителя. В больших дозах или при регулярном употреблении в пищу представляет угрозу для здоровья человека.

Применение:
Используется ортофосфорная кислота Е338 в разных сферах деятельности человека. В промышленности она участвует в пайке в роли флюса по черным металлам, нержавейке, окисленной меди. В молекулярной биологии добавка необходима для проведения ряда исследований. Очень хорошо проявляет свои качества в процессе очистки металлических деталей и поверхностей от ржавчины и предотвращает последующую коррозию, покрывая ее защитной пленкой.
В пищевой промышленности ортофосфорная кислота Е338 используется в качестве регулятора кислотности в основном в сладких газировках. Также добавляют Е338 в колбасную продукцию, в производстве сыров и плавленых сырков, в порошки-разрыхлители предназначенные для пекарен. Применяют ортофосфорную кислоту и в сахароварении.
Большую роль играет в сельскохозяйственном секторе в сфере производства удобрений для почвы, производства фосфатов для корма скота. Также присутствует добавка в моющих, чистящих и смягчающих синтетических средствах.
Одно время ортофосфорную кислоту использовали стоматологи для удаления эмали с зубов. Но со временем отказались от этой практики. Разрешена к использованию во всех странах мира.

Влияние на организм человека:
Ортофосфорная кислота Е-338 повышает кислотность организма, чем негативно влияет на его кислотно-щелочной баланс. При этом происходит принудительное вытеснение кальция из зубов и костей, что приводит к появлению кариеса и развитию раннего остеопороза. Помимо этого противопоказана людям с природным повышенным уровнем кислотности. Добавка Е338 не безопасна. Концентрированный раствор, попав на кожу или слизистые оболочки, приводит к ожогам. При вдыхании паров ортофосфорной кислоты развиваются атрофические процессы в носоглотке, могут возникнуть кровотечения из носа, крошится зубная эмаль и сам зуб, даже наблюдается изменение состава крови. При частом и обильном употреблении Е338 в пищу, происходят нарушения в желудочно-кишечном тракте, появляется рвота, понос, тошнота, отвращение к пище, потеря веса. Суточная доза употребления для человека не описана.

Среди всех существующих кислот особое внимание стоит уделить ортофосфорной. Она широко используется в разных направлениях промышленности, чем и привлекает к себе внимание. Ортофосфорная кислота относится к неорганическим кислотам. Внешне она выглядит как порошок, гранулы которого напоминают ромбическую форму. Они не имеют запаха и определенного цвета, достаточно хорошо растворяются в воде и даже в нескольких растворителях, например, этаноле. Если температура нагревания достигает 213˚С кислота преобразуется в пирофосфорную.

Востребованность ортофосфорной кислоты можно разделить на два направления: пищевую и непищевую. В первом случае, Е338 используется как антиоксидант для стабилизации цвета и предотвращения окисления продуктов питания. Вместо лимонной кислоты добавка широко применяется при производстве хлебобулочных изделий, плавленых сырков, колбас, сахара и газированных сладких напитков, как кока-кола, спрайт и т.п. Ее популярность обусловлена низкой ценой. Во втором случае, ортофосфорная кислота активно применяется в сельском хозяйстве при производстве удобрений. Так же, добавку можно встретить при изготовлении активированного угля, стекла, стекло-керамических изделий, пожаробезопасных тканей и других.

Компонент Е338 (Ортофосфорная кислота) — вред и польза на организм пищевого антиоксиданта имеют свои особенности. Так, несмотря на многогранность использования кислоты, она оказывает негативное влияние на кислотно-щелочной баланс организма человека. К тому же, добавка не является безопасной. Работая с ней, существует вероятность развития атрофических процессов в носоглотке, при попадании на кожу и слизистую оболочку оставляет ожоги. Доказано, что переизбыток добавки Е338 в организме разъедает зубную эмаль и понижает степень плотности костной ткани. При регулярном употреблении продуктов питания с ортофосфорной кислотой у человека могут возникнуть следующие последствия: тошнота, рвота, головокружения, потеря аппетита и веса, расстройство желудка. Высокий концентрат кислоты приводит к ожогам и нарушению дыхательных путей. Поэтому стоит быть предельно осторожными как в работе с таким веществом, так и с продуктами питания, которые его содержат.

Возможно вам также понравится:

Е339 (Ортофосфаты натрия). Вред и польза от пищевой добавки на организм человека
E322 (Лецитин) — вред и польза для здоровья человека
E330 (Лимонная кислота) — польза и вред пищевой добавки на организм
Плохая репутация: benzoic acid в косметике вред или польза
Benzoic acid в косметике — вред или польза.
Е410 (Камедь рожкового дерева) — вред и польза пищевой добавки

Начнем с самого начала, а именно — с кислотно-щелочного баланса. Это уровень кислотности продуктов питания. Измеряется в рН . Чем ниже рН , тем кислее считается продукт. Уровень 7,0 — это рН воды, то есть нейтральный уровень. Все, что выше или ниже — сам догадался.

По факту уровень рН твоего желудка в 100 раз ниже, чем у газировки. Поэтому она никак не сказывается на его слизистой. Но если у тебя уже есть гастрит или язва, то тут лучше проконсультироваться у врача, или действительно воздержаться от освежающих дринков.

Для повышения кислотности газировки, в нее добавляют лимонную, яблочную или ортофосфорную кислоту. С первыми двумя все ясно. А вот последняя, входящая в состав небезызвестной колы, не может не вызывать интерес. Что же она за такой фрукт?

Ортофосфорная кислота

Это вдоль и поперек изученная пищевая добавка, прошедшая миллионы тестов и испытаний. Ее содержание в напитках не превышает норм и соответствует стандартам. Так что можешь не бояться этого вещества. Даже больше: ортофосфорная кислота входит в состав не только колы, но и многих других продуктов питания. Например:

• сыр ― 500-600 мг / 100г;
• вареная колбаса ― 400 мг / 100г;
• кола ― 60 мг / 100 мл.

Пищевое законодательство допускает уровень содержания ортофосфорной кислоты:

• в напитках ― до 700 мг / 1 литр;
• в стерилизованном молоке и молочных продуктах детского питания ― до 1000 мг / 1 литр;
• в плавленых сырах ― до 20 тысяч мг / 1 литр.

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.

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.

Наименование показателя	Норма
	Химически чистый (х.ч.) ОКП 26 1213 0023 08	Чистый для анализа (ч.д.а.) ОКП 26 1213 0022 09	Чистый (ч.) ОКП 26 1213 0021 10
1. Внешний вид и цвет	Прозрачная бесцветная жидкость не содержащая взвешенных частиц
2. Массовая доля ортофосфорной кислоты (H 3 PO 4), %, не менее	87	85	85
3. Плотность Р 4 20 , г/см 3 , не менее	1,71	1,69	1,69
4. Массовая доля остатка после прокаливания, %, не более	0,05	0,1	0,2
5. Массовая доля летучих кислот (СН 3 СООН), %, не более	0,0004	0,0010	0,0015
6. Массовая доля нитратов (NO 3), %, не более	0,0003	0,0005	0,0005
7. Массовая доля сульфатов (SO 4), %, не более	0.0005	0.002	0.003
8. Массовая доля хлоридов, (Cl)%, не более	0.0001	0.0002	0.0003
9. Массовая доля аммонийных солей (NН 4), %, не более	0,0005	0,002	0,002
10. Массовая доля железа (Fe), %, не более	0,0005	0,001	0,002
11. Массовая доля мышьяка (As), %, не более	0.00005	0.0001	0.0002
12. Массовая доля тяжелых металлов (Pb), %, не более	0,0005	0,0005	0,001
13. Массовая доля веществ, восстанавливающих KMnO 4 (H 3 PO 3), %, не более	0.003	0.005	0.05

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.

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.

1. Работать с кислотой нужно только в условиях хорошо проветриваемого помещения.
2. При работе с кислотой, следует особое внимание уделить защитной экипировке в виде перчаток, маски или лучше респиратора и очков для защиты глаз.
3. Не допускать попадания кислоты на открытые участки тела, иначе могут возникнуть сильнейшие ожоги.
4. 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.

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.

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.

материалы по теме

Завод «Пигмент» увеличивает объемы выпуска акриловых эмульсий и сульфаминовой кислоты

На протяжении трех кварталов нынешнего года на модернизацию техпроцессов и оснащения ПАО «Пигмент» (Тамбов) потратил более 366 млн рублей. Проекты по наращиванию мощности реализуются в производствах акриловых эмульсий и сульфаминовой кислоты. В цехах по производству пигментов, отбеливателей и полуфабрикатных лаков проводятся работы по улучшению качественных характеристик материалов, применяются новые технологии.

В ходе реализации планов по импортозамещению на производственных площадках завода «Курганхиммаш» впервые в нашем государстве выпущена партия офшорных танк-контейнеров. Тара изготавливается из нержавеющей стали толщиной 6 мм, внутренняя поверхность которых покрыта особым материалом для защиты от действия агрессивных сред. Данные емкости позволяют хранить и транспортировать соляную кислоту под давлением не выше 0,4 МПа при температурах окружающей среды от -40 до +500 °С.

Применение ЛКМ обусловлено различными требованиями. Но наиболее распространенные - это для декоративной отделки и для защиты различных материалов от неблагоприятных воздействий для сохранения их долговечности.