Фосфорная кислота, ортофосфорная кислота, фосфорна кислота, ортофосфорна кислота. Ортофосфорная кислота: польза или вред

Любители газированного напитка «Кока-кола» вряд ли смотрят на его состав, имеющий добавку Е338. Этим веществом является ортофосфорная кислота, которая находит применение не только в пищевой промышленности, но и в текстильной, сельскохозяйственной и даже справляется с ржавчиной на поверхности деталей. Что за свойства у химического соединения, какие сферы его использования, что нужно знать о технике безопасности – стоит рассмотреть подробнее.

Что такое ортофосфорная кислота

При комнатной температуре это гигроскопичные бесцветные кристаллы ромбообразного вида, которые хорошо растворяются водой. Ортофосфорное соединение считается неорганической кислотой со средней силой. Одна из ее форм – желтоватая или бесцветная сиропообразная жидкость, без запаха, является водным раствором с концентрацией 85%. Другое ее название – белая фосфорная кислота.

Химическое ортофосфорное соединение имеет свойства:

растворяется в этаноле, воде, растворителях;
образует 3 ряда солей – фосфатов;
вызывает ожоги при попадании на кожу;
при взаимодействии с металлами образует горючий, взрывоопасный водород;
температура кипения зависит от концентрации – от 103 до 380 градусов;
жидкая форма склонна к переохлаждению;
несовместимо с горючими материалами, чистыми металлами, негашеной известью, алкоголем, карбидом кальция, хлоратами;
при температуре 42,35 градуса плавится, но не разлагается.

Формула

Кислота ортофосфорная – неорганическое соединение, которое описывается формулой H3PO4. Его молярная масса равна 98 г/моль. Микрочастица вещества построена в пространстве так, что соединяет между собой атомы водорода и кислорода. Формула показывает – химическое вещество обладает таким составом:

Получение фосфорной кислоты

Химическое соединение имеет несколько способов производства. Известный промышленный метод изготовления кислоты ортофосфорной – термический, при котором получается чистый продукт высокого качества. Происходит такой процесс:

окисление во время сжигания при избытке воздуха фосфора до фосфорного ангидрида, имеющего формулу Р4О10;
гидратация, абсорбция полученного вещества;
конденсация фосфорной кислоты;
улавливание тумана из газовой фракции.

Есть еще две методики производства ортофосфорного соединения:

Экстракционный способ, отличающийся экономичностью. Его основа – разложение природных минералов-фосфатов соляной кислотой.
При лабораторных условиях вещество получается взаимодействием белого фосфора, являющегося ядовитым с разбавленной азотной кислоты. Процесс требует строгого соблюдения техники безопасности.

Химические свойства

Неорганическое соединение считается трехосновным, имеющим среднюю силу. Характерны такие химические свойства ортофосфорной кислоты:

реагирует на индикаторы изменением цвета на красный;
при нагревании преобразуется в пирофосфорную кислоту;
в водных растворах подвергается трехступенчатой диссоциации;
при реакции с сильными кислотами образует фосфорилы – комплексные соли;
образует желтый осадок, взаимодействуя с нитратом серебра;
термически разлагается до дифосфорной кислоты;
при контакте с основаниями, аморфными гидроксидами, образует воду и соль.

Применение

Кислота ортофосфорная применяется во многих областях, начиная от промышленности до лечения зубов. Средство используется умельцами как флюс при пайке, для очистки поверхности металла от ржавчины. Жидкость применяется:

для научных исследований в молекулярной биологии;
как катализатор процессов органического синтеза;
для создания антикоррозионных покрытий металлов;
при производстве огнеупорных пропиток для дерева.

Вещество находит применение:

в нефтяной промышленности;
при изготовлении спичек;
для производства кинопленки;
с целью защиты от коррозии;
для осветления сахарозы;
при изготовлении лекарств;
в холодильных установках как связующее вещество в составе фреона;
при механической обработке для полировки, очистки металлов;
в текстильной отрасли при производстве тканей, имеющих огнезащитную пропитку;
как компонент при получении химических реактивов;
в ветеринарии для лечения мочекаменной болезни у норок;
как составляющая для грунтовки по металлу.

В пищевой промышленности

Широкое распространение получило применение фосфорной кислоты при изготовлении продуктов питания. Она зарегистрирована в реестре пищевых добавок под кодом Е338. При употреблении с допустимыми количествами вещество считается безопасным. Полезными являются такие свойства препарата:

предотвращение прогоркания;
регулирование кислотности;
продление срока годности;
сохранение вкусовых характеристик;
усиление действия антиоксидантов.

Кислота ортофосфорная как подкислитель, разрыхлитель, антиоксидант находит применение в хлебопечении, мясной, молочной промышленности. Используется при производстве кондитерских изделий, сахара. Вещество придает продуктам кисловатый, горьковатый вкус. Добавка Е338 входит в состав:

плавленых сыров;
сдобы;
газированных напитков – «Пепси-кола», «Спрайт»;
колбас;
булок;
молока;
детского питания;
мармелада;
тортов.

Исследования показали, что злоупотребление продуктами, содержащими ортофосфорные соединения, особенно газированными напитками, может привести к появлению проблем со здоровьем. Не исключено:

вымывание из организма кальция, что может спровоцировать образование остеопороза;
нарушение кислотно-щелочного баланса – добавка способна увеличивать его кислотность;
появление заболеваний ЖКТ;
обострение гастрита;
разрушение эмали зубов;
развитие кариеса;
появление рвоты.

В непищевой промышленности

Применение ортофосфорной кислоты можно наблюдать во многих сферах производства. Часто это связано с химическими свойствами продукта. Препарат применяется для изготовления:

комбинированных, фосфорных минеральных удобрений;
активированного угля;
фосфорных солей натрия, аммония, марганца;
огнезащитных красок;
стекла, керамики;
синтетических моющих средств;
огнеупорных связующих компонентов;
негорючего фосфатного пенопласта;
гидрожидкостей для авиационной промышленности.

В медицине

Стоматологи применяют ортофосфорный состав для обработки внутренней поверхности коронки. Это помогает во время протезирования улучшить ее сцепление с зубом. Вещество используется фармацевтами для приготовления лекарств, зубного цемента. В медицине применение ортофосфорного соединения связано со способностью протравливать эмаль зуба. Это необходимо при случае использования для пломбирования адгезивных материалов второго, третьего поколения. Важные моменты – после травления поверхность необходимо:

промыть;
просушить.

Применение от ржавчины

Преобразователь ржавчины на основе ортофосфорной кислоты создает на поверхности защитный слой, оберегающий от коррозии при дальнейшем использовании. Особенность применения соединения – безопасность для металла при нанесении. Существует несколько способов выполнить удаление ржавчины ортофосфорной кислотой, зависящих от размера повреждения:

травление с погружением в ванну, иную емкость;
многократное нанесение на металл состава пульверизатором, валиком;
покрытие поверхности предварительно обработанной механической очисткой.

Ортофосфорное соединение производит преобразование ржавчины в фосфаты железа. Состав можно использовать для промывки и очистки:

изделий металлопроката;
скважин;
поверхностей трубопроводов;
парогенераторов;
систем водоснабжения, отопления;
змеевиков;
бойлеров;
водонагревателей;
теплообменников;
котлов;
деталей машин и механизмов.

Взаимодействие ортофосфорной кислоты

Свойства неорганического вещества определяют его взаимодействие с другими веществами и соединениями. При этом происходят химические реакции. Ортофосфорный состав входит во взаимодействие с:

солями слабых кислот;
гидроксидами, вступая в реакцию нейтрализации;
металлами, находящимися слева от водорода в ряду активности с образованием соли и выделением водорода;
основными оксидами, участвуя в реакции обмена;
гидроксидом аммония, создавая гидрофосфат аммония;
аммиаком с получением кислых солей.

Техника безопасности при работе с кислотой

Ортофосфорное соединение относится к классу опасных веществ, требует соблюдения осторожности. Работы с составом должны проводиться в специальном помещении, оснащенном приточно-вытяжной вентиляцией, вдали от источников огня. Недопустимо отсутствие средств индивидуальной защиты:

респиратора;
перчаток;
специальной одежды;
нескользящих ботинок;
очков.

Опасно попадание ортофосфорного состава на кожу, в глаза, вредно вдыхание горячих паров. Это может вызвать ожог, головокружение, рвоту, кашель. При экстренных случаях нужно:

снять одежду, на которую попало вещество;
промыть место поражения проточной водой;
вызвать врача;
наложить свободную повязку;
разлитую жидкость нейтрализовать щелочью.

Правила транспортировки

Существуют специальные ГОСТы, оговаривающие правила перевозки кислоты ортофосфорной, которая относится к опасным грузам. Вещество может доставляться любым видом транспорта. Химически активная жидкость перевозится в плотно закрытых:

стальных автоцистернах;
бутылях из полиэтилена, стекла;
пластиковых кубах;
бочках;
канистрах;
гуммированных железнодорожных цистернах.

Цена

Кислоту ортофосфорную можно приобрести в аптеках, хозяйственных магазинах, заказать через интернет-сайты. Для промышленных целей приобретают оптом со скидками. Средняя стоимость для Москвы в рублях составляет:

Видео

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.

Фосфорная или ортофосфорная кислота была открыта Р. Бойлем путем растворения белого вещества, образовавшегося в результате сжигания фосфора, в воде. Ортофосфорная кислота (химическая формула H3PO4) относится к неорганическим кислотам и при обычных условиях, в чистом виде, представлена бесцветными кристаллами ромбической формы. Эти кристаллы достаточно гигроскопичны, не имеют определенного цвета, легко растворяются в воде и во многих различных растворителях.

Основные сферы :

органический синтез;
производство пищевой и реактивной кислот;
производство фосфорных солей кальция, натрия, аммония, алюминия, марганца;
медицина;
производство удобрений
металлообрабатывающая промышленность;
производство кинопленки;
производство активированного угля;
производство ;
производство моющих средств;
спичечное производство.

Большое значение ортофосфорная кислота имеет для питания растений. Им необходим фосфор для образования плодов и семян. повышают урожайность сельскохозяйственных культур. Растения становятся морозостойкими и устойчивыми к неблагоприятным условиям. Оказывая воздействие на почву, удобрения способствуют ее структурированию, подавляют образование вредных органических веществ, благоприятствуют развитию полезных почвенных бактерий.

Животные тоже нуждаются в производных ортофосфорной кислоты. В соединении с различными органическими веществами она принимает участие в процессе обмена веществ. У большинства животных кости, панцири, иглы, зубы, шипы, когти состоят из Производные фосфора содержатся в крови, мозге, в соединительных и мышечных тканях организма человека.

Ортофосфорная кислота нашла применение и в промышленности. Древесина, после пропитки кислотой и ее соединениями, становится негорючей. Благодаря таким на ее основе налажено производство огнезащитных красок, негорючего фосфатного пенопласта, негорючих фосфо-древесных плит и другого строительного материала.

При попадании на кожу ортофосфорная кислота вызывает ожоги, при остром отравлении - рвоту, головную боль, головокружение, затрудненное дыхание. Ее пары при вдыхании раздражают слизистую верхних дыхательных путей и вызывают кашель.

Ортофосфорная кислота - пищевая добавка, которой присвоен код Е338, входящая в состав напитков, основой которых служат ароматизаторы. Еще ее применяют в производстве мясоколбасных изделий, плавленых сыров, в сахароварении и хлебопечении.

Совершенно неполезно злоупотребление в которых содержится ортофосфорная кислота. Вред, который она наносит человеку, заключается в повышении кислотности организма и нарушении кислотно-щелочного баланса. «Закисление» организма - очень благоприятная среда для различных бактерий и процесса гниения. Организм начинает нейтрализацию кислоты с помощью кальция, который заимствуется из костей и зубов. Все это приводит к развитию кариеса зубов, хрупкости костной ткани. Повышается риск переломов костей, развивается ранний остеопороз. Из-за избыточного употребления Е338 в пищу нарушается нормальная работа желудочно-кишечного тракта. Суточная доза для употребления человеком не выяснена.

Phosphoric Acid или ортофосфорную кислоту относят к категории неорганических кислот. По физическим свойствам пищевой антиоксидант Е338 Ортофосфорная кислота представляет собой кристаллическое, практически бесцветное вещество, которому присуща гигроскопичность. Данная пищевая добавка с легкостью растворяется в этаноле, воде и многих других растворителях. Кроме того, при нагревании до 213 градусов она преобразуется в кислоту пирофосфорную, в то время как в концентрированном виде образует вязкий раствор.

Ввиду того, что на вкус это вещество достаточно кислое, в пищевой промышленности такое свойство пищевого антиоксиданта Е338 Ортофосфорная кислота обуславливает его использование в качестве подкислителя и регулятора кислотности. Чаще всего Е338 можно встретить в составе газированных напитков, колбас, сыров и плавленых сырков. Как составляющая порошков-разрыхлителей данная добавка применяется в хлебопечении. Применяют кислоту ортофосфорную и в процесса изготовления сахара.

Помимо пищевой индустрии антиоксидант Е338 Ортофосфорная кислота может использоваться и в других сферах деятельности человека. Так, в роли флюса он участвует при пайке черных металлов, нержавейки и окисленной меди. Известно использование ортофосфорной кислоты в молекулярной биологии - там она нужна для проведения ряда тестов и исследований.

Немаловажную роль пищевой антиоксидант Е338 Ортофосфорная кислота играет в области сельского хозяйства, где он добавляется при производстве удобрений для почвы и фосфатов для корма животных.

Какое-то время данную кислоту активно использовали в стоматологии для удаления зубной эмали, однако впоследствии он нее оказались ввиду вероятного вреда пищевого антиоксиданта Е338 Ортофосфорная кислота для здоровья человека. Но, как бы то ни было, на сегодняшний день использование этого антиоксиданта не запрещено законом во многих странах мира, включая Россию, Украину и страны ЕС.

Вред пищевого антиоксиданта Е338 Ортофосфорная кислота

Вред пищевого антиоксиданта Е338 Ортофосфорная кислота, прежде всего, выражается в том, что данное вещество значительно повышает кислотность организма, тем самым негативно влияя на кислотно-щелочной баланс. Кроме того, при этом принудительно вытесняется из костей и зубов, что является причиной кариеса и развития раннего остеопороза.

В концентрированном виде раствор ортофосфорной кислоты, попадая на слизистые оболочки и кожу, приводит к серьезным ожогам. Регулярное употребление пищевого антиоксиданта с пищей также представляет особую угрозу для здоровья человека. Основными последствиями переизбытка Е338 в организме являются нарушения в ЖКТ, тошнота, рвота, понос, потеря аппетита и веса.

Если Вам понравилась информация, пожалуйста, нажмите кнопку

Данное химическое вещество является неорганическим соединением. Оно также известно под названием «фосфорная кислота», однако этот термин можно отнести ко всем кислотам, содержащим фосфор.

Ортофосфорная кислота и её особенности

Как химический реагент вещество в основном используется в растворённом в воде виде. Подобные растворы могут иметь различные показатели pH-уровня (в пределах от 1,08 до 7,00), в зависимости от количества добавленной кислоты. 85-процентный раствор данного химического элемента даёт едкую жидкость, однако при добавлении воды кислотный уровень быстро понижается. Ортофосфорная кислота имеет химическую формулу - H 3 PO 4 . При стандартной комнатной температуре вещество имеет кристаллическую форму. При повышении температуры более 42,35 градусов кристаллы начинают растапливаться, образуя бесцветную жидкость без запаха. Ортофосфорная кислота имеет полярную молекулярную структуру. Это говорит о том, что вещество очень хорошо растворимо в воде.

Ортофосфорная кислота и её применение

Наиболее активным образом данное вещество используется в качестве пищевой добавки. В международном стандарте ортофосфорная кислота - пищевая - имеет идентификационный номер E338. Она используется для придания пище или напиткам кисловатого вкуса. Особенно интенсивно ортофосфорная кислота применяется для создания безалкогольных газированных напитков. Такие мировые бренды, как Coca-Cola или Pepsi используют данную пищевую добавку для придания своей продукции слегка кисловатого привкуса. По всему миру налажено массовое (и недорогое, к тому же) производство данного вещества, поэтому оно является вторым в списке самых востребованных продуктов для изготовления подобных напитков. Лимонная кислота, используемая для тех же целей, обычно менее востребована (возможно, потому, что цена на неё несколько выше, чем на рассматриваемый продукт).

Ортофосфорная кислота и её воздействие на организм

Были проведены (и до сих пор проводятся) исследования, направленные на выявление воздействия данного химического элемента на организм человека. Результаты таковы:

Несколько научных исследований в области воздействия на тело человека химических веществ говорят о том, что данная кислота становится виновником уменьшения плотности костной ткани.
Одна из научных работ, которая проводилась с 1996 до 2001 года и была опубликована в американском журнале клинического питания (англ. The American Journal of Clinical Nutrition), явно показала уменьшение плотности костей у женщин, которые ежедневно потребляли колу.
Ещё одно исследование, финансируемое концерном Pepsi, наоборот, показало, что нехватка фосфора (а, следовательно, и любых производных от него веществ) приводят к снижению упомянутого расстройства.
Дальнейшие изучения позволили сделать вывод, согласно которому уменьшению плотности костей способствует кофеин, а вовсе не ортофосфорная кислота.
В 2001 году также была опубликована научная работа, в которой говорится о том, что данное состояние костей, скорее, вызывается нехваткой в питании молока и молочных продуктов, нежели употреблением ортофосфорной кислоты или даже кофеина.
Различные научные работы утверждают, что возникновению множества хронических заболеваний почек и образованию в них камней способствует именно ортофосфорная кислота. Вред от напитков, подобных коле, изучается до сих пор, однако никаких точных данных до сих пор выявлено не было.