Как разбавлять ортофосфорную кислоту водой

Содержание
  1. Как ортофосфорная кислота борется с ржавчиной и накипью
  2. Ортофосфорная кислота и ее свойства
  3. Меры предосторожности
  4. Избавление от ржавчины
  5. Травление деталей благодаря полному погружению.
  6. Как распределить кислоту по поверхности.
  7. Избавление от коррозии на ваннах, унитазах и раковинах.
  8. Преобразователь ржавчины.
  9. Что выбрать?
  10. Как бороться с накипью?
  11. Ортофосфорная кислота с водой
  12. Что такое ортофосфорная кислота?
  13. Технология разведения ортофосфорной кислоты
  14. Защитные меры при работе
  15. Как использовать кислотный состав для удаления ржавчины
  16. Погружной метод
  17. Поверхностное нанесение
  18. Достоинства применения ортофосфорного состава
  19. Физико-химические свойства.
  20. Растворимость ортофосфорной кислоты в различных растворителях
  21. Пересчет ортофосфорной кислоты в фосфорный ангидрид
  22. Ортофосфорная кислота купить
  23. Применение.
  24. Применение ортофосфорной кислоты для чернения медью.
  25. Применение ортофосфорной кислоты для воронения стали.
  26. Применение ортофосфорной кислоты для фосфатирования стали.
  27. Применение ортофосфорной кислоты для фосфатирования титана.
  28. Применение ортофосфорной кислоты для фосфатирования никеля и его сплавов.
  29. Применение ортофосфорной кислоты для травления черных металлов.
  30. Применение ортофосфорной кислоты в технологии производства пива.
  31. Применение ортофосфорной кислоты в безалкогольных напитках.
  32. Применение ортофосфорной кислоты регламентируется следующими стандартами:
  33. Получение.

Как ортофосфорная кислота борется с ржавчиной и накипью

В наше время существует множество кислот, заметно облегчающих жизнь человека в самых разных сферах. Наиболее доступной из них является ортофосфорная кислота, которая обладает самой демократичной ценой и стоит практически в каждом доме для решения различных бытовых проблем. Эта кислота — многостороннее, универсальное средство, как в промышленной сфере, так и в здравоохранении и быту.

Ортофосфорная кислота и ее свойства

Являясь относительно слабой кислотой по сравнению со своими собратьями из таблицы химических элементов, ортофосфорная кислота является неорганическим веществом. Обычно она выглядит как россыпь мелких прозрачных кристаллов. Сами по себе, в обычных условиях, они практически не проявляют химической активности. Но как только эти кристаллы будут нагреты до температуры превышающей 42 градуса Цельсия, начнут проявляться их основные химические свойства.

Читайте также:  10 бар сколько атмосфер под водой

Кристаллы ортофосфорной кислоты под воздействием высокой температуры начнут плавиться, благодаря чему превратятся в жидкое вещество, которое и используется в быту. Стоит отметить и то, что концентрация химически активных компонентов в ортофосфорной кислоте обычно не превышает 85%.

Наиболее важным свойством данной кислоты является ее растворимость, благодаря которой можно самостоятельно получать растворы различной концентрации в зависимости от сферы применения данного вещества. Также кислота не имеет запаха и, что немаловажно, отлично реагирует с другими химическими веществами.

Меры предосторожности

При работе с любыми кислотами самое важное — это собственная безопасность. Ортофосфорная кислота не исключение. Перед тем как использовать ее, нужно убедиться в наличии подготовленного респиратора и резиновых перчаток. Ведь ортофосфорная кислота является достаточно опасным химикатом, вызывающим ожоги кожи. Испарения этой кислоты не менее опасны: их действие может привести к сильнейшему отравлению или ожогу дыхательных путей. Стоит помнить и о том, что ортофосфорная кислота легко воспламеняется и может привести к пожару. Именно по этим причинам большинство действий с этим веществом должны проводиться на открытом воздухе или в обильно вентилируемых комнатах. Главное, не позволять кислоте попасть на кожу, но если это все-таки случилось, стоит немедленно вымыть под проточной водой пострадавший участок. В том случае, если химическому ожогу подвергся значительная часть кожи, нужно незамедлительно обратиться к врачу.

Для устранения ржавчины и накипи в домашних условиях используется слабый раствор ортофосфорной кислоты. Она превращает ржавчину в черный налет, который потом можно легко очистить с металлического изделия. Также ортофосфорная кислота незаменима при устранении накипи на посуде.

Избавление от ржавчины

Большим достоинством ортофосфорной кислоты является ее способность образовывать защищающую от ржавчины пленку на изделии, а не просто избавляться от массы окислов. Процесс образования подобного защищающего барьера легко описать: кислота, разрушая оксид железа, фосфарицирует (укрепляет) верхний слой металла. После таких манипуляций на металлических изделиях часто можно наблюдать сероватую и маслянистую пленочку, которая появляется вместо ржавчины.

Читайте также:  Бачок инсталляция течет вода

Существует множество способов удаления ржавчины, зависящие от степени поражения ржавчиной и величины предмета, который предстоит очистить:

  • Травление предмета с помощью полного помещения ее в раствор;
  • Очистка поверхности изделия при путем использования валика или пульверизатора;
  • Распределение кислоты по металлу после его подготовительного очищения.

Травление деталей благодаря полному погружению.

Если дома имеется достаточно ортофосфорной кислоты и большая емкость, самым простым путем избавления от ржавчины будет полное помещение изделия в смесь. Для этого следует повторить порядок выполнения работы:

  1. Промойте изделие под водой, используя моющее средство, это обезжирит деталь;
  2. Смешайте в емкости компоненты исходя из пропорции: 100-150 г 85% кислоты к одному литру воды;
  3. Дайте детали час полежать в полученной смеси, иногда помешивая ее;
  4. Достать предмет очистки, а затем тщательно промыть его;
  5. Смешать нейтрализующий раствор исходя из соотношения: 50% воды к 48% спирта и 2% нашатырного спирта;
  6. Протереть изделие полученным раствором, потом очистить водой и высушить.

Все этапы взаимосвязаны поэтому, пропустив любой из них, вы не добьетесь желаемого результата. Так, если не выполнить обезжиривание, травление будет проходить неравномерно и неочищенные участки придется повторно очищать другими способами. Метод травления с полным погружением подходит для изделий, пораженных тем или иным уровнем коррозии, однако время на очистку может увеличиться в зависимости от толщины слоя ржавчины.

Совет! Чтобы избежать образования нежелательного гидроксида, после промывки нужно высушить деталь, причем сушить можно каким угодно удобным путем.

Как распределить кислоту по поверхности.

Вещь, пораженная ржавчиной, может оказаться внушительных размеров, а большой тары и кислоты в достаточном объеме может под рукой не оказаться. В таком случае ортофосфорную кислоту стоит нанести прямо на деталь. Сделать это можно валиком, распылителем или кистью из натурального материала. При таком подходе очень важно брать во внимание уровень поражения ржавчиной. Когда коррозия глубоко въелась в деталь, лучшим решением будет снять верхний слой вручную или используя болгарку.

Затем проводится обезжиривание, после которого требуется распределить данный раствор кислоты по изделиям без пробелов и держать на них 2 часа. После этого нужно убрать кислоту нейтрализующей смесью, последний раз смыть и просушить. Если же коррозия является незначительной, возможно справиться не прибегая к механической очистке просто повторить процедуру несколько раз.

Избавление от коррозии на ваннах, унитазах и раковинах.

Из-за того что ортофосфорная кислота отлично борется со следами ржавой воды на санфаянсе и эмалированных поверхностях, ее используют взамен бытовой химии. Не поможет это обладателям акриловых ванн.

Порядок действий для очистки фаянсовых и эмалированных поверхностей:

  1. Разбавить каждые 500 мл воды 100 г 85%-й кислотой;
  2. При помощи любого моющего средства обезжирить поверхность;
  3. Обработать пораженную поверхность щеткой из натурального материала;
  4. Чрез пару часов нужно смыть кислоту используя раствор соды (1 ст. ложка\ литр воды).

Главным достоинством такого способа избавления от коррозии будет то, что эмаль не разрушается из-за трения. На заметку хозяйкам, которые применяют для этих же целей «Кока-колу»: она действует именно так благодаря ортофосфорной кислоте в составе. Таким образом, выгоднее применять ортофосфорную кислоту в правильной объёме, а продукты применять по их прямому назначению.

Преобразователь ржавчины.

Модификатором или преобразователем ржавчины является тот же раствор ортофосфорной кислоты, но уже с некоторыми добавками. Их разделяют на несколько групп, в зависимости от этих добавок:

  • модификаторы-стабилизаторы,
  • грунтовки,
  • преобразователи ржавчины.

Что выбрать?

При выборе метода избавления от ржавчины, нужно, прежде всего, учитывать место применения кислоты. Например, чтобы очистить деталь методом полного погружения, необходимо большое количество ортофосфорной кислоты. А если требуется не только избавиться от ржавчины, но и создать подготовительный слой для нанесения лакокрасочного покрытия, то смесь, приготовленная своими руками, не подойдет. Для таких целей стоит приобрести заводской преобразователь, в котором уже будут все нужные добавки.

Как бороться с накипью?

Для начала необходимо разобраться что же такое накипь. На самом деле, это не растворенные, осевшие на деталях техники соли кальция и магния. Вот почему для их удаления прекрасно подходит кислота. Несмотря на то, что кислота чаще всего применяется лимонная, ортофосфорная кислота также будет являться отличным средством, ведь ее часто применяют в промышленных масштабах. Так, чаще всего ее используют для удаления накипи из теплообменного оборудования.

Для борьбы против накипи следует смешать слабый раствор ортофосфорной кислоты и затем залить его в емкость, пораженную накипью, например, в чайник. Этот раствор нужно оставить на час, а затем тщательно промыть изделие от кислоты. Если этот способ не помогает, попробуйте повторить данную процедуру или слегка нагреть раствор. Это повысит его эффективность.

Источник

Ортофосфорная кислота с водой

К наиболее болезненному состоянию металлических деталей относится их окисление и отложение ржавого слоя. Этот процесс происходит под воздействием воды, углекислого газа, а также кислорода. В результате такой химической реакции происходит повреждение металлов и их последующее разрушение. Для очистки поверхности и защиты от коррозии используется механическая обработка, а также химическое воздействие при помощи кислотных средств.

Что такое ортофосфорная кислота?

Это кристаллическое соединение неорганического типа представляющее водный раствор (85 %) сиропообразного вида. Концентрированная жидкость имеет бесцветную консистенцию с полным отсутствием запаха. Благодаря такому состоянию она отлично покрывает любую поверхность.

Используется данный продукт в пищевой отрасли, стоматологии, автомобильной, авиационной промышленности, а также в изделиях бытовой химии. Этот состав помогает защитить металлоконструкции от коррозии, а на его основе создаются средства от ржавчины. Многочисленные грунтовки для металлических поверхностей для покраски содержат именно этот ингредиент.

Наибольшей популярностью у автомобилистов пользуется ортофосфорная кислота, применение от ржавчины которой очень эффективно. Она помогает защитить от вредного воздействия как кузов авто, так и прочие металлические элементы. С ее помощью металлическая поверхность очищается от окислов и многочисленных проявлений коррозии. Правильно обработанная таким фосфорным составом деталь получает надежный, а также прочный слой защиты, препятствующий последующему разрушению материала . Удаление ржавчины при помощи ортофосфорного кислоты является эффективным приемом защиты металлических изделий

Технология разведения ортофосфорной кислоты

Данный химический продукт имеет первоначальную кристаллическую структуру. Он продается в виде обычного порошка, если еще не находится в разбавленном состоянии. Для получения жидкости используется соотношение состава к обычной воде в пропорции ориентировочно 1/5, 1/6. В результате такого правильного разбавления получается 85 % раствор прозрачной консистенции.

Он применяется в качестве стандартного преобразователя ржавчины. Этот продукт является простейшим, получаемым в домашних условиях. Ортофосфорная кислота от ржавчины является основой растворов многочисленных производителей, которые содержат дополнительные добавки. Их состав тщательно скрывается для поддержания конкурентоспособности товара. Готовая к применению ортофосфорная кислота против воздействия ржавчины может продаваться и в небольших емкостях, однако ее цена при этом существенно дороже порошковой массы.

Для обработки металлических поверхностей используется и жидкость с разбавленной кислотной концентрацией (15 – 30 %). После ее нанесения происходит реакция со ржавчиной, которая превращается в очень стойкое защитное покрытие. При этом образуется отложение ортофосфата железа, создающего пленку коричневого оттенка на поверхности изделия. Перед тем как разбавить ортофосфорную кислоту для удаления ржавчины необходимо выполнить меры предосторожности для работы с опасным веществом.

Защитные меры при работе

Данный раствор относится к опасным для здоровья веществам, поэтому обращаться с ним следует крайне осторожно. Перед использованием фосфорной жидкости подготавливается респиратор, а также защитные резиновые перчатки. Они защитят тело от ожогов, а дыхательные пути – от воздействия опасных паров. Помимо этого, данный состав является взрыво- и пожароопасным. Помещение для выполнения работ должно быть хорошо вентилируемым.

При попадании на кожный покров химического состава необходимо выполнить обязательные действия:

  • избавиться от одежды с попавшим на нее раствором;
  • пострадавший участок кожного покрова промыть проточной водой в течение 15 минут;
  • не допускать втирания средства в кожу и удаления его салфетками;
  • при продолжающемся жжении продолжить водную обработку еще 15 минут;
  • на пострадавший участок наложить марлевую повязку;
  • принять обезболивающий препарат.

Обязательно обратитесь за помощью в медицинское учреждение во избежание усугубления травмы.

Процедура обработки ржавчины при помощи ортофосфорного кислотного раствора требует особой осторожности и внимательности.

Как использовать кислотный состав для удаления ржавчины

Преобразователь ржавчины ортофосфорная кислота отлично удаляет с металлической поверхности имеющиеся окислы и образует специальную пленку, защищающую деталь. Он также используется перед проведением оцинкования изделий. Жидкость разъедает оксид железа с последующим его поглощением, после чего фосфатирует материал. Различают два метода удаления ржи с деталей:

  1. погружной метод;
  2. поверхностное нанесение.

Погружной метод

Используется при наличии достаточного объема раствора и емкости, в которую можно поместить обрабатываемую деталь. На предварительном этапе проводится очистка узла и его обезжиривание. В емкость заливается раствор из расчета 1 л обычной воды и 100 – 150 г кислоты (85 %). Обрабатываемая деталь полностью погружается в жидкость и оставляется для химической обработки на один час. На протяжении этого времени ортофосфорный состав периодически перемешивается.

Очищенный элемент достается и тщательно промывается, после чего обрабатывается нейтрализующей смесью. Она разводится из 2 % спирта нашатырного, а также 48 % бутилового спирта и 50 % воды . На заключительной стадии изделие омывается чистой водой и просушивается. Не допускается пропуск любого из этапов, так как это приведет к нарушению химического процесса.

Травление изделия будет проходить неравномерно, если не провести обезжиривание поверхности. В этом случае раствор не уберет загрязнения органического характера, вследствие чего потребуется дополнительная очистка проблемных мест. Данный способ используется для элементов с различной степенью коррозии. Время обработки погружным методом, а также расход состава напрямую зависит от толщины слоя окислов на изделии.

Пренебрежение сушкой детали после окончания финишной промывки приведет к образованию на поверхности гидроксида. Просушивание можно выполнять конвекционным способом или же любым другим методом.

Поверхностное нанесение

Для изделий больших размеров применяется поверхностное нанесение раствора. Преобразователь ржавчины на основе ортофосфорной кислоты используют при недостаточном количестве состава для погружной обработки. Жидкость наносится на поверхность металла при помощи кисточки, имеющей натуральный ворс, валика или же распылителя.

Наличие толстого слоя окислов потребует дополнительной механической обработки поверхности по его устранению. Ржавый налет удаляется при помощи шлифмашины с лепестковым кругом или же металлической щеткой. При отсутствии электроинструмента поверхностный слой снимается ручным способом. По окончании механической обработки проводится обезжиривание с последующим нанесением кислотного раствора. Не допускайте пропусков обрабатываемых участков.

По истечении двух часов проводится удаление состава нейтрализующей смесью. После этого выполняется финишная промывка, а также сушка изделия. Небольшой слой окислов необязательно подвергать механической обработке, при этом возможно повторное использование раствора. Ортофосфорная кислота, содержащаяся в преобразователе ржавчины, эффективно воздействует на самые сложные участки изделий.

Для улучшения воздействия в химический раствор добавляется катапин, являющийся ингибитором. Он затормаживает химический процесс, а также препятствует реакции с не окислившимся металлом. На 1 л воды такой смеси требуется 1 -2 г катапина.

Достоинства применения ортофосфорного состава

Использование этого химического компонента при обработке металлоизделий активно применяется в многочисленных преобразователях. Они не только растворяют имеющиеся окислы, но и создают пленочный защитный покров. Помимо этого, плюсом данного раствора является полная безопасность для металла. Ортофосфорная кислота убирает окислы и выполняет преобразование металлической ржавчины в фосфаты железа.

Такой состав применяется для очистки и промывки: металлопрокатных изделий, в том числе арматуры, поверхностей труб, водоснабжающих и отопительных систем, чугунных предметов, скважин и котлов. Помимо этого, он используется для обработки теплообменников, нагревателей, бойлеров, змеевиков, а также многочисленных металлических элементов механизмов и автомобилей.

К наиболее востребованным средствам относится цинкарь, который имеет дополнительные ингредиенты: марганец и кислота+цинк. Они увеличивают прочность защитного слоя на поверхности обработанной детали. Цена в розницу этих препаратов невелика. Используя самостоятельно подготовленный состав или же приобретенный в магазине преобразователь, соблюдайте все меры безопасности при работе с этими опасными веществами, а также внимательно изучайте инструкцию по их применению. Для наглядного понимания проводимой операции по удалению ржи просмотрите дополнительно видео с процедурой обработки изделий.

Рекомендуем также к прочтению:

Роберт Бойль жил в 17-ом столетии. Тогда же открыта ортофосфорная кислота. Связанны ли эти факты? Да. Новое соединение обнаружил именно Бойль.

Ирландский химик изучал фосфор , сжигая его и растворяя оставшийся от горения порошок в воде. Так и вышла новая кислота .

Ее часто называют просто фосфорной. Однако, это обобщающее имя нескольких соединений. Так, HPO3 – метафосфорная кислота .

Есть еще пирофосфорная с формулой H4P2O7. Какова же химическая запись ортофосфорной кислоты , разберемся в первой главе статьи . Ее, как понимаете, посвящаем именно ортофосфорному соединению.

Свойства ортофосфорной кислоты

Формула ортофосфорной кислоты: — H3PO4. Приставка «орто» указывает на то, что кислота кислородная и, что в ней содержится наибольшее число гидроксильных групп.

Меньше всего их в мета-соединениях. Среднее число – в пара — кислотах . У фосфорной есть и мета-, и пара-изомер.

Заметим, что все три приставки используют, так же, в названиях органических кислот , к коим ортофосфорная не относится.

В органической химии, мета – характеристика для заместителей структурного кольца , стоящих через один атом.

В пара-соединениях заместители максимально удалены, а в орто – соседи. Но, это информация, так сказать, для ознакомления. Вернемся к обсуждению героини статьи.

Внешне ортофосфорная кислота – кристаллы ромбической формы. Они бесцветны и плавятся при 42-ух градусах Цельсия.

Однако, из-за хорошей растворимости вещества в воде, химики чаще имеют дело с полугидратом кислоты . Его формула: — H3PO4*0,5 H2O.

Если кристаллизовать полугидрат, получатся гексагональные призмы. Увидеть их можно, взяв раствор ортофосфорной кислоты и охладив его.

Выпадет осадок. Это и есть полугидрат. Его температура плавления на 13 градусов меньше, чем у чистой кислоты .

С водой кислота смешивается в любых соотношениях. Причина кроется в системе связей с жидкостью.

Молекулы героини статьи охотно стыкуются с ней, отсоединяясь, при этом, друг от друга.

То есть, в воде соединение распадается на массу отдельных фрагментов, создавших водородные связи со структурными элементами жидкости.

Если же рассматривать строение чистой ортофосфорной кислоты, то она представляет макромолекулу. Отдельные молекулы в ней связаны между собой.

Водородные связи прочны и надежны. Это сказывается на физических свойствах.

Монолит плохо проводит электричество, почти не способен к диффузии, то есть, проникновению в другие вещества.

Если чистая ортофосфорная кислота плавится, то жидкость получается вязкой и маслянистой, — молекулы соединения не хотят отпускать друг друга.

В растворе героиня статьи может быть электролитом средней силы. Дойти до высшей отметки не дает внутреннее строение молекул ортофосфорного соединения.

Длины связей между атомами в нем нетипичны. Согласно формуле, между фосфором и кислородом образуется двойная стыковка.

Но, высчитывая длину связи, получаем 1,74, то есть, число, не кратное двум. Длина одинарной связи между кислородом и водородом, напротив, больше положенного, — 1,3 вместо 1-го.

Получается, электронная плотность связи P=O частично распределяется по другим связям.

Отсутствие резкого различия в длинах связей приводит к нестандартному строению молекул. Их форма приближена к тетраэдрам, то есть, пирамидальна.

Вследствие такого строения реакция ортофосфорной кислоты с большинством веществ невозможна, протекает медленно.

В химическом плане героиня статьи пассивна, не чета серной и соляной кислотам , с резким различием в длинах внутримолекулярных связей.

Из возможных химических реакций, определяющей для ортофосфорного соединения является взаимодействие с нитратом серебра .

Выпадает желтый осадок. У других фосфорных кислот он белый , так что, мета- и пара-соединения легко отодвинем в сторону и приступим к изучению процесса производства ортофосфорной кислоты .

Добыча ортофосфорной кислоты

Героиню статьи получают из фосфатов. Это эфиры и соли фосфорных кислот . Иногда используют ортофосфат калия с формулой K3PO4.

Но, чаще, берут конденсированные фосфаты. В них больше одного атома фосфора.

Фосфаты, в свою очередь, добывают из фосфоритов. Это природное сырье, а точнее, группа минералов.

Используют наиболее распространенные. Их два. Один – апатит , а второй фосфорит, в честь которого и названа группа камней .

Пример получения героини статьи разберем на соединении фосфата кальция и сульфата водорода. Запись реакции такова: — Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 à 3CaSO4 + 2H3PO4.

Кроме фосфатов, в ход идет и пентохлорид фосфора. Его, так же, называют хлорангидридом фосфорной кислоты .

Для получения последней, достаточно гидролиза, то есть, взаимодействия с водой. Реакция такова: — PCL5 + 4H2O à H3PO4 + 5HCl.

Взаимодействовать с водой заставляют, так же, оксид фосфора. Его получают, сжигая 15-ый элемент в присутствии кислорода.

Взаимодействие оксида с водой дает две молекулы орто- кислоты , а значит, эта реакция наиболее выгодна, не имеет побочных продуктов. Убедимся, глядя на химическую запись процесса: — P2O5 + 3H2O à 2H3PO4.

Отметим, что с водой оксид фосфора реагирует бурно. Дабы слегка «усмирить» выброс тепла, бурление, исходное сырье обрабатывают концентрированным раствором уже полученной кислоты . Концентрат необходимо нагреть до 200-от градусов Цельсия.

Применение ортофосфорной кислоты

Удаление ортофосфорной кислоты из жизни человека может вызвать коллапс. Соединение используется, как минимум, в семи сферах промышленности.

В пищевой отрасли кислоту называют Е338. Обработка ортофосфорной кислотой продуктов фиксирует их цвет, не позволяет изменить его. Во многом, это вызвано тем, что добавка приостанавливает процессы окисления.

Е338 относится к антиоксидантам, в отличие от многих ешек, полезна, как и сам фосфор. В организме он входит в фосфотазы.

Это ферменты, без коих клетки не смогут нормально функционировать. Нормальный вкус без Е338 тоже получается не всегда.

Добавка придает блюдам приятные кислинку, или остроту. Конкретный вкус зависит от количества кислоты в продукте и ее концентрации.

Теперь, вспоминаем острые и кисловатые блюда. На первом месте, пожалуй, газировка. По интернету ходят страшилки о гвозде, который может разъесть «Кока-Кола», если тот полежит в ней неделю.

Страшилка не из разряда фантастики. Однако, желудочный сок способен сделать тоже самое, причем, быстрее.

Кислотность той же «Кока-колы» — 2,8, а норма для экстракта в желудке – 1,3. Чем меньше цифра , тем более разъедающь сок .

Ортофосфорная кислота с металлами реагирует, как и большинство кислот.

Именно поэтому, за длительный срок, соединение может растворить гвоздь и, именно поэтому, используется в очищающих смесях.

Имеются в виду средства для снятия ржавчины, полировки металлических поверхностей.

Ортофосфорная кислота от ржавчины чаще всего используется в быту, при реставрации предметов.

При этом, реагент используют и на крупном производстве. Металлурги делают на основе ортофосфорного соединения флюсы .

Они облегчают отделение от руды пустой породы и снижают температуру плавления. Соответственно, флюсы нужны при пайке.

Находится ортофосфорная кислота и в аптеке. Вещество входит в состав средств от мочекаменной болезни.

К тому же, героиню статьи используют стоматологи. Им реактив нужен для протравки эмали перед пломбированием, а так же, обработки внутренней части коронок.

Кислота частично растворяет металлическую основу протезов. В ней появляются поры, в которые попадает скрепляющий цемент. В итоге, соединение коронки с зубом получается максимально прочным.

Ортофосфорная кислота входит в состав фреонов, а они, как известно, — основа морозильных установок.

Основой героиня статьи является и для многих косметических средств. В них кислота стабилизирует химические связи между составными элементами.

Аналогичную функцию соединение выполняет в моющих средствах из разряда бытовой химии.

Добавим к списку ортофосфорную кислоту в гидрожидкостях для авиационной технике, в удобрениях, даже в молекулярных исследованиях биологов.

Последние, используют реагент для осветления срезов тканей, рассматриваемых под микроскопом.

Не стоит забывать и о том, что фосфор светится в темноте, а значит, и ортофосфорная кислота способна раскрасить серые будни. Сколько за это придется заплатить? Ответ в финальной главе.

Цена ортофосфорной кислоты

Купить ортофосфорную кислоту, как правило, предлагают в растворах. Основная концентрация – 85%. Разливают в канистры по 25,30, 32, 40 литров.

Ценник выставляется за кило. В среднем, это 80-110 рублей. Максимальный ценник достигает 150 рублей за литр. Минимальный запрос продавцов равен 43-ем рублям.

Стоит учесть, что стоимость зависит от ГОСТа. Ортофосфорная кислота 6552-80 чистая, подходит для пищевой промышленности, реактивов, косметической отрасли.

Но, есть и техническая жидкость. Она желтовата, что указывает на наличие загрязнений. ГОСТ технической кислоты – 10678-76.

В рознице ортофосфорную кислоту продают в маленьких тюбиках. Так, 50 миллилитров для пайки стоят около 100 рублей.

Остальная продукция содержит много дополнительных элементов. В сельскохозяйственных удобрениях, к примеру, кроме ортофосфорной кислоты присутствует комплекс других минералов.

Поэтому, ценник зависит от их количества, характера. В «игру» вступают наценки раскрученных производителей.

Поэтому, об объективной стоимости ортофосфорного соединения судят лишь по объявлениям об оптовых закупках концентрированного раствора реагента.

Ортофосфорная кислота (Фосфорная кислота, пищевая добавка Е338) – водный раствор пирофосфорной кислоты (85%). Ортофосфорная кислота широко распространена в естественных пищевых продуктах как в виде свободной оротофосфорной кислоты, так и в виде её калиевых, натриевых или кальциевых солей. Например, высокие концентрации фосфата (0,1-0,5% в расчете на фосфор) содержатся в таких продуктах, как молоко, сыр, орехи, рыба, мяса и птица, желток яиц и некоторые злаковые. Ортофосфорная кислота является существенной частью человеческого организма. Она входит в состав костей и многих ферментных систем.

Физико-химические свойства.

Химическая формула: H3PO4. Кислота ортофосфорная это слабо-желтая или желтая жидкость, при комнатной температуре представляет собой твёрдое вещество (бесцветные гигроскопичные кристаллы). Температура плавления 42,35°С. Температура разложения 213 °С. Разлагается на пирофосфорную кислоту и воду. Плотность 1,87 г/см 3 . Допустимая суточная потребность пищевой добавки Е338 для человека составляет 70 мг/кг веса тела в день.

Растворимость ортофосфорной кислоты в различных растворителях

Растворитель Температура, °С Растворимость, г/100г растворителя Этанол Растворима Диэтиловый эфир 20 525 Вода 20 548

Пересчет ортофосфорной кислоты в фосфорный ангидрид

Наименование пищевой добавки Коэффициент пересчета
Фосфорный ангидрид (P2O5) 1,000
Ортофосфорная кислота 1,380

Ортофосфорная кислота купить

Цена, которая указана ниже, является ориентировочной. Возможность купить товар по этой цене уточняйте.

Производитель Фасовка Ортофосфорная кислота цена
Китай Канистры по 35 кг 37 грн/кг

Применение.

Применяют ортофосфорную кислоту довольно широко. Основным ее потребителем служит производство фосфорных и комбинированных удобрений: фосфорных солей аммония, натрия, кальция, марганца и алюминия, а также для органического синтеза, в производстве активированного угля и киноплёнки, для производства огнеупоров, огнеупорных связующих, керамики, стекла, удобрений, синтетических моющих средств, в медицине, в металлообрабатывающей промышленности для очистки и полировки металлов, в текстильной для выработки тканей с огнезащитной пропиткой, нефтяной, спичечной промышленности, для производства реактивной и пищевой фосфорной кислоты.

Пищевую ортофосфорную кислоту применяют в пищевой промышленности в качестве антиоксиданта и регулятора кислотности (E338) в производстве газированной воды и для получения солей, изготовления печенья, сухарей. Пищевая добавка Е338 используется в продукты в количестве от 100 мг/кг до 9 г/кг продукта. Разрешается в комбинации с карбамидом в опару; в качестве осветляющего, фильтрующего материала, флокулянта и сорбента в пищевых производствах. В консервах из ракообразных допускается фосфорной кислоты в количестве до 1г/кг.

Е338 используется качестве подкислители безалкогольных (до 700 мг/л) и слабоалкогольных напитков, кондитерских изделий, плавленых сыров, как осветлитель в производстве сахара. Содержащегося в мелассе фосфора недостаточно для нормальной жизнедеятельности дрожжей, поэтому в неё добавляют в качестве источника фосфора ортофосфорную кислоту. С той же целью её добавляют в опару для хлеба (500 мг/кг муки).

Применение ортофосфорной кислоты для чернения медью.

Фосфорная кислота входит в состав кислотных растворов для покрытий деталей оксидом меди. Оксид меди имеет черный цвет, поэтому этот процесс называют чернением. Используется в производстве светопоглащающих деталей различных оптических приборов. А также, для декоративной отделки изделий из металла.

Особенность использования фосфорной кислоты для этих целей заключается в экономии дорогостоящей меди. Т.е. оксидом меди покрывают не медную деталь, а оцинкованную стальную деталь. Или цинковую деталь. Или деталь из цинковых сплавов.

Для оксидирования химическим способом приготавливают такой раствор: вода 100 кг; ортофосфорная кислота 0,2÷1,0 кг; азотнокислый натрий 7÷10 кг; Обработка детали длится 30÷40 мин при температуре 80÷100 °С. Потом изделие промывают, сушат и смазывают.

Применение ортофосфорной кислоты для воронения стали.

Ортофосфорная кислота входит в состав кислотных химических растворов для воронения (покрытия тонкой оксидной пленкой) углеродных и легированных сталей. Сталь с вороненным (оксидным) покрытием отличается стойкостью к коррозии и имеет лучший товарный вид стальных деталей.

Воронение с применением ортофосфорной кислоты позволяет получить покрытия с характерным синим цветом. Оксидирование производят при температуре 100°С. Время обработки деталей составляет 30 мин. Состав раствора: вода 100 кг; ортофосфорная кислота 4 кг; бария нитрит 45 кг.

Применение ортофосфорной кислоты для фосфатирования стали.

Фосфатирование используют для дополнительной защиты от коррозии, улучшения твердости, износостойкости, на черных и цветных металлах. Суть процесса фосфатирования состоит в создании на поверхности защищаемого изделия слоя малорастворимых фосфатов железа, цинка или марганца.

Фосфатная пленка не боится органических масел, смазочных, горячих материалов, толуола, бензола, всех газов, кроме сероводорода. Под воздействием щелочей, кислот, пресной, морской воды, аммиака, водяного пара покрытие довольно быстро разрушается. Непродолжительный срок службы покрытия также связан с его низкой эластичностью и прочностью. Процесс фосфатирования нашел широкое в автомобильной промышленности. Фосфатная пленка – наилучший грунт для краски.

Фосфатное покрытие не подвергается воздействию кислорода воздуха, смазок, масел, керосина, не смачивается расплавленными металлами. Фосфатный слой может выдержать непродолжительное влияние температуры около 500 °С. Наибольшая минусовая температура, при которой не разрушается покрытие -75 °С.

Фосфатное покрытие отличается высоким электросопротивлением, может выдержать напряжение до 500 В. Чтоб повысить пробивное напряжение готового фосфатного покрытия (до 1000 В) – его дополнительно пропитывают бакелитовыми либо масляными лаками. Фосфатное покрытие по твердости мягче стали, но более твердое, чем латунь или медь.

Фосфорная кислота входит в состав рабочих растворов для цинкофосфатного ускоренного фосфатирования стали. Состав раствора: вода 100 кг; монофосфат цинка 2,8÷3,6 кг; гексагидрат нитрата цинка 4,2÷5,8 кг; фосфорная кислота 0,95÷1,5 кг. Температура 85÷95°С. Продолжительность 10÷25 мин.

Покрытия, полученные в вышеописанном рабочем растворе, состоят из Zn3(PO4)2×4H2O и Zn2Fe(PO4)2×4H2O. Большая часть фосфатов образуется на поверхности в первые минуты процесса, когда скорость нарастания фосфатов превышает скорость их растворения. При одинаковых значениях этих скоростей рост фосфатной пленки прекращается.

Применение ортофосфорной кислоты для фосфатирования титана.

Фосфатирование титана проводят для повышения его износостойкости, антифрикционных свойств. Процесс ведется при температуре 98 – 99°С около 10÷30 минут. Применяемый состав: 100 кг воды; фосфорной кислоты 1÷10 кг и такое же количество фторидов (фторида калия, фторида аммония или фторида натрия).

Применение ортофосфорной кислоты для фосфатирования никеля и его сплавов.

Никель и его сплавы фосфатируют только на матовой поверхности. Фосфатирование на блестящей поверхности не происходит. Состав для фосфатирования: вода 100 кг; ортофосфорная кислота 1,5 кг; фторид натрия 1,3 кг; нитрат цинка 20 кг. Длительность обработки 35÷45 мин. при температуре 25÷35°С. рН раствора должен быть около 2,0.

Фосфатные пленки не обладают достаточными защитными свойствами из-за своей пористой структуры, поэтому после получения их еще дополнительно обрабатывают. Для этого применяют пассивирующие растворы натрия дихромата. Процесс ведется при температуре 70 – 80 °С. Пассивирование фосфатных пленок возможно в двух составах: 8÷10 кг дихромата натрия и 0,3÷0,5 кг на 100 кг воды. Для первого раствора время выдержки составляет 10÷20 минут, и дополнительная промывка до сушки. Для второго – 1÷3 мин., после фосфатирования изделие сушат без предварительной промывки.

После проведения операции пассивирования готовые изделия пропитывают минеральным маслом (горячим), а далее гидрофобизируют (3-5 мин). Для гидрофобизации применяют 10 % раствор в бензине кремнийорганической жидкости ГФЖ-94.

Если деталь предназначена для холодной деформации, то ее промывают и обрабатывают около 3-5 мин. при 60÷70°С в мыльном растворе (7÷10 кг хозяйственного мыла на 100 кг воды).

Применение ортофосфорной кислоты для травления черных металлов.

Ортофосфорную кислоту используют в составе растворов для травления черных металлов. Травление – технологическая операция подготовки изделия под покраску или нанесения покрытий другими металлами. Цель травления – убрать с металлической поверхности оксиды или окалину, при этом исключить растворение основного металла.

Составы травящих растворов с применением ортофосфорной кислоты (% по массе):

Состав №1. Ортофосфорная кислота 10; бутиловый спирт 83; вода 7. Температура раствора 50÷70°С. Время травления 20÷30 мин.

Состав №2. Ортофосфорная кислота 35; бутиловый спирт 5; вода 60. Температура раствора 40÷60°С. Время травления 30÷35 мин.

После травления черных металлов их промывают в 15%-ном растворе кальцинированной соды. Затем тщательно промывают водой.

Применение ортофосфорной кислоты в технологии производства пива.

Ортофосфорной кислотой корректируют щелочность воды для приготовления пива. Ненормальная щелочность вод – это одна из причин мути сусла. Если сусло сильно каогулировано, то для корректировки добавляют ортофосфорную кислоту из расчета 1÷2 г/кг дрожжей. Тем самым производят регенерацию деятельности дрожжей.

Ортофосфорную кислоту также применяют для промывки дрожжей перед засевом. Целью промыви дрожжей является удаление азотистых и слизистых веществ с поверхности дрожжевых клеток, устранение посторонних инфицирующих микроорганизмов. Дрожжи без промывки могут парализовать спиртовое брожение. Промывку производят водным раствором воды содержащей 200÷300 г ортофосфорной кислоты 45°Боме.

Ортофосфорной кислотой регулируют степень сбраживаемости пива. Степень сбраживаемости в основном зависит от содержания мальтозы и декстринов. Но имеется возможность регулировать степень сбраживаемости ортофосфорной кислотой. Степень сбраживаемости увеличивается при содержании ортофосфорной кислоты менее 0,05 г/л и уменьшается при содержании более 0,05 г/л.

Применение ортофосфорной кислоты в безалкогольных напитках.

Применение ортофосфорной кислоты регламентируется следующими стандартами:

ГОСТ 6552-80 «Кислота ортофосфорная. Технические условия»,

ГОСТ 13741-91 «Коньяки. Общие технические условия»;

ГОСТ 10678-76 Е «Кислота ортофосфорная термическая. Технические условия»

ГОСТ 171-81 «Дрожжи хлебопекарные прессованные. Технические условия»

Кислота ортофосфорная нашла свое и в сельском хозяйстве, в частности в звероводстве (фосфорная кислота незаменима для профилактики повышенной кислотности желудка и мочекаменной болезни) и т.д.

Следует отметить, что Е338 может иметь отрицательное воздействие на организм человека, которое проявляется в виде заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Получение.

В промышленности ортофосфорную кислоту получают экстракционным и термическим способами.

Экстракционный способ получения фосфорной кислоты является более экономичным. Он основан на разложении природных фосфатов различными кислотами, в основном – серной, а также, хотя и в гораздо меньшей степени, азотной и соляной. Суть этого метода – экстрагирование P2O5 в виде H3PO4. Для этого фосфаты обрабатывают H2SO4, а полученную пульпу фильтруют от осадка сульфата Ca, получая таким образом чистую фосфорную кислоту.

Термический способ, при котором получается наиболее чистая ортофосфорная кислота, включает в себя стадии сжигания элементного фосфора, гидратацию P4O10 и абсорбцию его водой или кислотой, конденсацию и улавливание из газовой фазы тумана. В зависимости от того, какой принцип охлаждения газов применяется, термический способ получения кислоты бывает трех видов: испарительный, теплообменно-испарительный или циркуляционно-испарительный.

Источник

Оцените статью