Kwas fosforowy
Z Wikipedii
Kwas fosforowy (kwas ortofosforowy, kwas fosforowy(V), H3PO4) to nieorganiczny związek chemiczny z grupy kwasów tlenowych.
Czysty, 100% kwas fosforowy to w temperaturze pokojowej białe, krystaliczne ciało stałe o temperaturze topnienia 42,3 °C, dobrze rozpuszczalne w wodzie (670g / 100g wody w temp. 25 °C). W zastosowaniach laboratoryjnych i przemysłowych stosuje się jednak zwykle 85-90% roztwór tego kwasu w wodzie, o konsystencji gęstego syropu. Kwas ten nie posiada silnych własności utleniających.
Jest kwasem trójprotonowym o średniej mocy (stała dysocjacji elektrolitycznej w wodzie: K1=1,1×10-2, K2=1,2×10-7, K3=1,8×10-12).
W przemyśle otrzymuje się go w wyniku działania kwasu siarkowego na fosforan wapnia, którego źródłem są minerały apatyt i fosforyt a czasami także zmielone kości zwierząt:
- Ca3(PO4)2 + 3 H2SO4 → 3 CaSO4 + 2 H3PO4
Wydzielający się w tej reakcji siarczan wapnia można łatwo oddzielić od kwasu fosforowego przez filtrowanie, gdyż nie rozpuszcza się on w wodzie.
Bezwodnikiem kwasu fosforowego jest pięciotlenek fosforu [tlenek fosforu(V)], który w kontakcie z dużym nadmiarem wody przechodzi w kwas:
- P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4
Przy mniejszej ilości wody zamiast kwasu fosforowego powstają polimeryczne kwasy ortofosforowe (polifosforowe) o ogólnym wzorze H2O×(HPO3)x (najprostszym i najlepiej poznanym kwasem polifosforowym jest kwas pirofosforowy, H4P2O7). Kwasy polifosforowe można też otrzymać w wyniku odparowywania wody z kwasu fosforowego. W praktyce laboratoryjnej często zdarza się, że długo przechowywany kwas fosforowy w niedomkniętej butelce ulega tego rodzaju polimeryzacji. Można go jednak zawsze "odtworzyć" dodając do niego odpowiednią ilość wody i lekko podgrzewając, choć proces ten bywa dość czasochłonny. W wyniku ogrzewania kwasu fosforowego powyżej 300 °C powstaje kwas metafosforowy, HPO3.
Kwas fosforowy powstaje również podczas działania na fosfor czerwony kwasem azotowym:
- 3 P + 5 HNO3 + 2 H2O → 3 H3PO4 + 5 NO.
Reakcja ta jest niebezpieczna i może przebiegać wybuchowo.
Kwas fosforowy stosowany głównie do wyrobu nawozów sztucznych (np. superfosfatu podwójnego). W przemyśle spożywczym jest stosowany jako dodatek do napojów gazowanych regulator kwasowości - symbol E 338). Stosowany jest też do wytwarzania fosforanowych powłok ochronnych na metalach, do wytwarzania wielu środków farmaceutycznych, oczyszczania soków w cukrownictwie, jako płyn do lutowania, w stomatologii, do wyrobu kitów porcelanowych, w lecznictwie i laboratoriach analitycznych. Jest także składnikiem fosolu - odrdzewiacza do stali.
