Ljubitelji brezalkoholnih pijač, kot je Coca-Cola, redko preučujejo etikete s sestavo izdelka. In zaman - na voljo so podatki o dodatku E338, katerega sladkane raztopine spominjajo na kosmulje. To je ortofosforna kislina, ki je našla uporabo ne le v hrani, temveč tudi v kemični in letalski industriji, medicini in kmetijstvu.

In se uspešno uporablja tudi v strojništvu za zaščito pred najnevarnejšim sovražnikom, korozijo, saj pri obdelavi kovinskih površin s svojimi raztopinami z dodatki cinka in mangana (tako imenovano fosfatiranje) dobimo inerten zaščitni film. Izjemno cenjene po teh lastnostih in domačih obrtnikih, ki z lastnimi rokami obnavljajo barvo na rabljenih avtomobilih.

Fizikalne in kemijske lastnosti

Fosforjeva (ali preprosto fosforjeva) kislina je anorganska tribazna kislina s kemijsko formulo H3PO4. Ima srednjo trdnost in v standardnih pogojih obstaja v obliki brezbarvne tekočine ali prozornih kristalov brez vonja, ki aktivno absorbirajo vodno paro iz zraka, se razprostirajo in zahtevajo skladiščenje v tesno zaprtih posodah. V staljenem stanju je nagnjen k prehlajevanju, pri +15 ° C se zgosti do maščobe, pri -121 ° C postane steklen, topi se pri +42, 35 ° C, vre pri +158 ° C, pri segrevanju nad +213 ° C pa preide v pirofosforno kislino H4P2O7.

Topen je v večini topil, od katerih sta glavna voda in etilni alkohol. Njegova 85-odstotna vodna raztopina, brez barve in vonja, po teksturi podobna sirupu, se imenuje fosforjeva kislina. Izkazuje lastnosti kisline ali baze glede na pogoje, reagira z bazami, solmi šibkih kislin, bazičnimi oksidi in amonijakom. Eksploziven vodik tvori med interakcijo s kovinami, ki so v istem vrstnem redu aktivnosti, in kot rezultat kvalitativne reakcije z obarjanimi netopnimi kristali srebrovega nitrata.

Solni fosfati zasedajo pomembno mesto v biokemičnih procesih živali in rastlin, sintetizirajo biološko aktivne snovi. Fosfatni estri adenozina ATP, AMP in ADP so glavne sestavine energijskega metabolizma, fosfatna skupina pa je sestavni del molekul DNK in RNK.

Proizvodni postopek

V laboratorijskih pogojih ga prejmejo:

  • Raztapljanje fosforjevega oksida (V) v vodi pri segrevanju.
  • S hidrolizo fosforjevega pentaklorida v vroči vodi.
  • V reakciji koncentrirane dušikove kisline z belim fosforjem.

Industrija uporablja termične in ekstrakcijske (žveplove) metode. Termična metoda, ki omogoča doseganje najvišje čistosti izdelka, vključuje naslednje faze:

  • Oksidacija elementarnega fosforja z zgorevanjem v presežku zraka, da nastane tetrafosforjev dekaoksid (fosforjev anhidrid).
  • Hidratacija in absorpcija njegovih hlapov v posebnih stolpih.
  • Kondenzacija nastale kisline z zajemom megle iz plinske faze.

Pri metodi ekstrakcije se uporablja reakcija razkroja žveplove kisline naravnih soli z izkoristkom do 95%. Faze postopka:

  • Mešanica žveplove kisline in naravnega fosfata, t.i. celuloza iz rezervoarja se dovaja v ekstraktor - jeklena posoda s mešalnikom.
  • V 4 urah celuloza, segreta na 90 ° C, zaporedoma prenese več takšnih reaktorjev. Posledično nastane fosforjeva kislina in kristalizira kalcijev sulfat.
  • Celuloza za ločitev vstopi v perforiran trak s filtrsko krpo, končni izdelek pa se zbira skozi odprtine v vakuumskih komorah.

Pravila za prevoz in skladiščenje

Fosforjeva kislina je pakirana in označena po GOST 3885–73 „Reagenti in visoko čiste snovi. Pravila o sprejemu, vzorčenje, pakiranje, pakiranje, označevanje, prevoz in skladiščenje. " Na zabojniku mora biti simbol v skladu z GOST 19433–88 „Nevarno blago. Razvrstitev in označevanje. " Snov se lahko prevaža z vsemi prevoznimi sredstvi v skladu z njihovimi trenutnimi pravili.

Za to so primerne tesno zaprte gumirane in jeklene železniške cisterne, specializirani cisterne, plastične kocke, sodi in pločevinke, steklenice iz polietilena in stekla. Za shranjevanje v embalaži proizvajalca se uporabljajo zaprti skladiščni prostori. Če želite kristalizirano kislino prevesti v tekoče stanje, ne da bi spremenili fizikalno-kemijske lastnosti, uporabite počasno segrevanje na 60 ° C.

Varnostni ukrepi

Kot negorljiva in neeksplozivna tekočina je snov drugega razreda nevarnosti po učinkih na človeško telo. Če je njegova največja dovoljena koncentracija v zraku v sobi presežena, se na sluznicah žrela in nosu razvijejo atrofične spremembe, drobljenje zob, kašelj ter opekline in vnetja v očeh in koži. Za vsa dejanja z drogo je potrebno nositi gumijaste rokavice, respirator in varnostna očala, opazovati osebno higieno, vklopiti napajalno in izpušno prezračevanje ali delati v loputi za hlajenje.

Če se na telo pojavi razlitje kisline, se morate najprej znebiti mokrih delov oblačila. Prizadeti predel kože obilno namakamo s tekočo vodo, nanjo pa je potrebno vplivati ​​s tekočino in ne drgniti z mokrimi robčki ali brisačo. Enkratno pranje traja do 20 minut, če se pekoč občutek ponovi, se postopek nadaljuje. Na prizadeto območje se naloži prosti gazni preliv in pokliče zdravnika, s hudimi bolečinami se vzame analgetik. Razlita kislina se nevtralizira z alkalijo.

Ne glede na to, kako privlačna je reklama, bo prekomerno uživanje hrane in gaziranih pijač, ki vsebujejo fosforjevo kislino, nujno škodovalo zdravju. Fosfati, ki prodirajo v kri, poslabšajo hemoglobin in gostoto, izperejo kalcij iz telesa in posledično vodijo v osteoporozo, uničijo zobno sklenino in povečajo kislost telesa ter pojavijo bolezni želodca in črevesja.

Področja uporabe

Fosforjeva kislina in njeni derivati ​​se pogosto uporabljajo na najrazličnejših področjih človeškega življenja. Med glavnimi območji je mogoče omeniti:

  • Proizvodnja preprostih fosfornih (superfosfatna in fosforitna moka), kompleksnih in kompleksno mešanih gnojil.
  • Uporaba krmnih fosfatov kot enega pomembnih dodatkov v kmetijstvu omogoča povečanje povprečnega dnevnega prirasta pri prašičih in gobijih ter povečanje proizvodnje mleka in jajc.
  • Estri in soli se pogosto uporabljajo pri izdelavi dodatkov za mehčanje vode in sintetičnih detergentov, so del površinsko aktivne snovi pri izdelavi cementa. Vežejo ione kalcija in magnezija, ki so odgovorni za togost in poslabšajo kakovost pranja.
  • V livarstvu in obdelavi kovin so našli fosforjevo kislino iz rje - za fosfatiranje, kot tok za spajkanje nerjavečega jekla, železnih kovin in oksidiranega bakra, za poliranje in čiščenje površin.
  • V tekstilni industriji - za impregnacijo, ki zavira ognje, in barvanje volne in usnja, naravnih in sintetičnih vlaken.
  • V kemični proizvodnji služi kot katalizator za organsko sintezo in surovina za reagente.
  • Na letalskem vesoljskem polju so njegovi etri sestavni deli hidravlične tekočine letalskih motorjev in etiket za raketno gorivo.
  • V rudarstvu in naftni industriji se natrijevi fosfati uporabljajo za oblaganje rude in pripravo vrtanja gnojevke.
  • V enotah za zamrzovanje je del freona. Uporablja se tudi za izdelavo različnih blagovnih znamk posebnih očal, vključno z optičnimi, keramičnimi in porcelanskimi, fotoobčutljivimi emulzijami za foto papir in film.
  • Pri proizvodnji ognjevzdržnih materialov fosfati služijo kot polnila za ognjevzdržni beton, kot surovine za fosforne lesene plošče in negorljiv polistiren, ognjevarne prevleke (laki, barve, emajli, temeljni premazi in impregnacije).
  • V medicini njegove rešitve preprečujejo urolitiazo in želodčne težave. V zobozdravstvu se uporabljajo za izdelavo cementa, sestavkov za jedkanje zobne sklenine in obdelavo notranjih površin krošenj.
  • V lesnopredelovalni industriji dejstvo, da impregnacija s fosforno kislino material naredi negorljiv - naredi ognjevarno. Na primer, pri izdelavi vžigalic so aspinaste palice impregnirane z 1, 5% raztopino, da se prepreči razpad.
  • V prehrambeni industriji dodatek E338 uravnava kislost, povečuje rok uporabnosti, ohranja okus in povečuje delovanje antioksidantov. Široko ga uporabljajo pecilni praški, predelani siri, gazirane pijače, otroške mešanice, marmelada in torte, klobase in sladkor.

Zaščita pred rjo

Tako v sestavi temeljnih premazov za kovine kot tudi v čisti obliki je fosforjeva kislina našla proti rjavi precej široko: od predelave industrijskih mehanizmov in tehnoloških naprav do zaščite delov osebnih avtomobilov. Enote generatorjev pare, ogrevalnih in vodovodnih sistemov, toplotni izmenjevalniki kotlov in kotlov - vsi so izpostavljeni agresivnim vplivom in potrebujejo zaščito. Kot del pretvornika rje, kislina ne odstrani samo produktov razkroja s površine, ampak tudi tvori sivkast, oljnat film fosfatov. To ščiti pred korozijo in mehanskimi poškodbami, prispeva k dobrem oprijemu naslednjih prevlečnih slojev.

Izraz "jedkanica" v obdelavi kovin označuje niz ukrepov za odstranjevanje dela površine materiala s kemičnimi reagenti . Postopek se začne s čiščenjem onesnaževalcev olja in maščob, ki motijo ​​interakcijo. Po tem kovino obdelamo z 20% raztopino fosforjeve kisline, segreto na 80 ° C, nato z 2% raztopino z dodatki železa pri 70 ° C. Reagent je precej drag, zato je uporaba ekonomsko donosna le pod pogojem regeneracije in dobrega odstranjevanja pilinga s površine.

Jedkanje se izvaja s potopitvijo v kopeli, odporne proti kislini, ali v posebnih napravah s pomočjo curka, kjer se izdelek razprši z raztopino pod pritiskom. Ta mehanski učinek udarcev kapljic na površino dela v kombinaciji s kemijsko reakcijo znatno poveča hitrost jedkanja. Za delo z velikimi izdelki in kovinskimi konstrukcijami se uporabljajo kisle paste, ki jih nanesemo s čopičem, počakamo, da se odstrani rje, nato površino obdelajo z vodo in pasivno raztopino 2% natrijevega nitrita.

Fosforjeva kislina je del posebnih pretvornikov rje, dvokomponentnih sistemov, ki so sestavljeni iz osnove in trdilca. Neposredno pred barvanjem jih kombiniramo, zmešamo in nanesemo na površino s čopičem ali razpršilcem. Čas sušenja je pri sobni temperaturi 2 uri, nanašanje naslednjih prevlečnih slojev pa lahko opravimo šele po enem dnevu za dokončanje procesa pretvorbe korozijskih izdelkov. Poleg odstranjevanja rja iz kovin se kislina uporablja tudi za občutljivo čiščenje sklenine in lončenih izdelkov, vključno z vodovodnimi napravami.

Pri izbiri metode za odstranjevanje rje s fosforno kislino izhajajte iz zahtev situacije. Če načrtujete čiščenje samo s potopitvijo, morate kupiti in razredčiti zadostno količino izdelka pri 85% koncentraciji. Če želite ne le odstraniti rje, ampak tudi ustvariti zaščitno folijo za obarvanje, potem dajte prednost tovarniškemu pretvorniku, ki že vsebuje vse potrebne dodatke.

Če je potrebno površinsko premazati, bodo pomagali temeljni premazi, ki jih lahko naknadno nanesemo z lakom ali barvo. Pretvorniki modifikatorjev dajejo le zaviralne in hidrofobne lastnosti, vendar ne morejo služiti kot temeljni premazi. Vsekakor je jedkanje vmesna rešitev, ki zahteva končno obdelavo.

Kategorija:

Tehnologija