Особенности и применение ортофосфорной кислоты

Ортофосфорная кислота или обычная фосфорная относится к группе минеральных неорганических кислот. Данная кислота в ряду остальных проявляет среднюю реакционную способность и не отличается особой силой. При стандартных условиях представляет собой бесцветные гигроскопичные кристаллы ромбообразной формы. Наиболее привычна ортофосфатна кислота в виде раствора. Это жидкость сироповидной консистенции без выраженного запаха.

Выпускается кислота ортофосфорная с концентрацией 85%. Хорошо растворяется в воде и многих растворителях, например, в винном спирте.

В промышленности такую кислоту получают несколькими способами:

• путем гидролизации пентахлорида фосфора;
• обработкой фосфата кальция сероводородом;
• взаимодействием оксида фосфора (V) с водой.

Все эти способы легки в исполнении и малозатратны, эти характеристики дают преимущество применения фосфорной кислоты на рынке среди других аналогичных веществ.

Применение

Производство фосфорной кислоты измеряется несколькими тоннами и регулируется сводом норм и правил, поэтому изначальная субстанция должна содержать минимум примесей.

Известны несколько направлений применения кислоты, но обычно область применения делят на две группы:

• использование в пищевой индустрии и медицине;
• в промышленности и быту.

В медицине

Данная кислота нашла широкий круг применения в стоматологической практике. Её используют при пломбировании, протравливая ей зубную эмаль. Но здесь есть несколько минусов. Эмаль каждого человека различается по прочности и степени минерализации, поэтому нельзя точно предсказать, насколько глубоко проникнет данное вещество. Также такая кислота содержится как вспомогательное вещество в составах для отбеливания зубов.

В пищевой индустрии

Ортофосфат водорода при производстве продуктов хорошо себя зарекомендовал. Общепринятым кодовым обозначением кислоты является E338. Она состоит из сильных оксидантов, препятствующих преждевременному окислению и собственно раннему разрушению продуктов питания. Именно это вещество дает ярко выраженный острый или кислый вкус продуктам питания, благодаря чему используется при консервировании.

На видео: E 338 — ортофосфорная кислота. Небезопасная добавка.

Преимуществом её применения, по сравнению с природными веществами, стала низкая стоимость и простота получения. Широко используется в производстве колбасных продуктов, сахаров, ароматизированных напитков, различных приправ, лапши быстрого приготовления и других продуктов, помогая привести их к естественной форме.

В промышленности и быту

В промышленности и быту кислый ортофосфат нашел свою нишу среди потребителей. Круг его использования очень широк:

• производство удобрений;
• как добавка в корма животных для защиты их от различных заболеваний;
• избавление и защита от коррозийных изменений поверхностей металлических материалов;
• в получении ПАВ, очищающих и моющих средств;
• как флюс при паянии изделий из меди.

В производстве ПАВ

Фосфорная кислота применяется для производства анионных поверхностно-активных веществ. Она используется в качестве полярных групп в этих веществах. Сочетая их с алкильными или алкилпирильными группами, можно получать эффективные моющие средства. Их преимуществом считается дешевизна, так как изначальное сырье являлось таковым.

На видео: ржавчина vs ортофосфорная кислота.

Правила работы с фосфорной кислотой в быту

Фосфорная кислота, как и любая другая — агрессивное соединение. При неаккуратном использовании может вызвать достаточно сильные долго заживающие ожоги кожи, а ее пары вызывают опасные повреждения дыхательных путей. Вещество часто приводит к возникновению пожаров и взрывов. Обработка металла ортофосфорной кислотой должна проводиться очень аккуратно. Поэтому следует работать вдали от открытого огня.

Важно! Помещение, в котором проводятся работы с данным веществом, должно хорошо проветриваться.

Удаление ржавчины

Перед покраской металлического изделия, чтобы продлить срок его службы, необходима обработка фосфорной кислотой. Преимуществом применения этой кислоты является возможность не только избавиться от рыхлой массы коррозийных оксимов, но и защитить в последующем, создав на поверхности изделия трудно удалимую пленку.

Это явление объясняется тем, что кислота вступает во взаимодействие с поверхностью, поглощая оксид железа. Такова характеристика этого вещества. Тем самым образуется маслянистая на ощупь пленка-железа ортофосфата.

Для усиления эффекта на обработанную поверхность необходимо добавить растворитель данной кислоты — этанол.

В зависимости от степени поражения изделия из металлического материала, применяется несколько способов избавления от ржавчины:

• погружение в раствор и последующее травление;
• многократное нанесение на нужную поверхность;
• изначальная хорошая механическая очистка и дальнейшая обработка.

Каждый из этих методов обладает своим преимуществом.

Погружение в раствор с затравкой

Данный метод применим, когда имеется достаточное количество кислоты, так как необходимо полностью погрузить изделие в раствор.

Предварительно обрабатываем металлическое изделие средством для обезжиривания, затем его необходимо удалить с поверхности.

Далее нужно металл опустить в емкость с раствором и оставить на пару часов. По истечении этого времени нейтрализуют кислоту из спирта, разбавленного водой в равных пропорциях.

Нанесение на поверхность

Эта техника используется для очистки больших изделий. Наносят кислоту с помощью поролонового валика или кисти с мягким ворсом. Если степень повреждения высока, то перед этим следует провести механическую очистку. Далее обезжиривают и проводят очищение. При незначительной коррозии обходятся только обработкой кислотой.

Очистка унитазов, ванн, раковин и других поверхностей санитарного назначения от нежелательной коррозии так проводится при помощи кислоты.

Как средство хозбытовой химии ортофосфорная кислота тоже применима. Она замечательно удаляет следы присутствия ржавчины с наружного покрытия санузлов и возвращает им былой белоснежный вид. Такой кислотой можно очищать фаянсовые и эмалированные поверхности, но для акриловых поверхностей это вещество не подойдет из-за своего агрессивного воздействия на них.

Для очистки готовят смесь из половины литра воды и 100 г кислоты. Перед обработкой обезжиривают поверхностно-активным веществом. Наносят ортофосфорную кислоту щеткой со щетиной из натурального ворса. По истечении времени обработки, промывают раствором пищевой соды.

Преимуществом этого способа считается то, что поверхность не повреждается, так как не используются механические очистители.

Использование как модификатора ржавчины

Тут применяют раствор выше упомянутой не единожды фосфорной кислоты, но с дополнительными добавками в её раствор. В зависимости от добавляемых компонентов эти вещества делятся на несколько групп:

• стабилизаторы модифицирующие поверхность;
• грунтовые растворы;
• преобразователи ржавчины.

Грунтовка ЭВА-0112, например, состоит из основы и кислоты с концентрацией 85%. Перед покраской изделий из стали наносят её на изделие, для дальнейшего лучшего связывания красящего вещества с поверхностью.

Преобразователи, представленные на рынке, попадают к потребителю в виде двух упаковок: кислоты и основы. Преобразователь «Цинкарь» помимо самой кислоты в составе имеет соединения из цинка и марганца.

Покупателю необходимо будет смешать их перед непосредственным применением. Готовый раствор следует наносить при помощи устройства с распылителем пневматического или струйного характера, или кисти с мягким ворсом. Преобразователи легируют металл.

Выбор средства для борьбы со ржавчиной

Выбирая средство для избавления от оксимной пленки, нужно учитывать размер поверхности, а также цели, для которых её нужно убрать. Если просто необходимо вернуть былой вид и восстановить утраченные функции, то подойдет раствор кислоты.

Для создания основы под красящее вещество необходимо использовать преобразователь высокого качества. Модифицирующие грунтовки способны повысить его ингибирующие свойства. Поэтому это нужно учитывать при выборе.