กรดฟอสฟอริกมีสูตรเคมี H₃PO₄ เป็นกรดอนินทรีย์ทั่วไปที่ใช้แพร่หลายในอุตสาหกรรม อาหาร เกษตรกรรม และด้านอื่น ๆ
สมบัติพื้นฐาน:
- ลักษณะ: กรดฟอสฟอริกบริสุทธิ์เป็นผลึกใสไม่มีสีหรือของเหลวหนืด ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่เป็นสารละลายในน้ำ 85%
- การละลาย: ละลายในน้ำได้ง่ายและผสมกับน้ำได้ทุกอัตราส่วน
- ความเป็นกรด: เป็นกรดปานกลางถึงแรงและกัดกร่อน
- จุดเดือด: กรดฟอสฟอริกบริสุทธิ์มีจุดเดือด 158°C (สลายตัว) และสารละลายในน้ำ 85% มีจุดเดือดประมาณ 120°C
การใช้งานหลัก:
- อุตสาหกรรมอาหาร:
เป็นสารควบคุมความเป็นกรด สารกันเสีย และสารเสริมโภชนาการ ใช้ในเครื่องดื่ม ผลิตภัณฑ์นม ฯลฯ
ใช้ผลิตฟอสเฟตเกรดอาหาร (เช่น โซเดียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต ไดโซเดียมไฮโดรเจนฟอสเฟต ฯลฯ) - การเกษตร:
ใช้ผลิตปุ๋ยฟอสเฟต (เช่น ซูเปอร์ฟอสเฟต แอมโมเนียมฟอสเฟต ฯลฯ) เพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช - อุตสาหกรรม:
ใช้ปรับสภาพผิวโลหะ (เช่น ขจัดสนิม ฟอสเฟต)
เป็นวัตถุดิบเคมี ใช้ผลิตสารซักฟอก สารหน่วงไฟ สารบำบัดน้ำ ฯลฯ - ห้องปฏิบัติการ:
สารเคมีทั่วไปสำหรับเตรียมสารละลายบัฟเฟอร์และวิเคราะห์ทางเคมี - ด้านการแพทย์:
ใช้ผลิตยาและผลิตภัณฑ์ดูแลช่องปาก (เช่น ยาสีฟัน)
วิธีเตรียม:
- กระบวนการเปียก:
ผลิตด้วยปฏิกิริยาของกรดซัลฟิวริกกับผงหินฟอสเฟต ปฏิกิริยามีดังนี้:
Ca5(PO4)3F+5H2SO4+10H2O→3H3PO4+5CaSO4⋅2H2O+HFCa5(PO4)3F+5H2SO4+10H2O→3H3PO4+5CaSO4⋅2H2O+HF
วิธีนี้มีต้นทุนต่ำ แต่ผลิตภัณฑ์มีความบริสุทธิ์ต่ำ - กระบวนการความร้อน:
เผาฟอสฟอรัสเหลืองให้ฟอสฟอรัสเพนทอกไซด์ แล้วทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อผลิตกรดฟอสฟอริกบริสุทธิ์สูง ปฏิกิริยามีดังนี้:
P4+5O2→2P2O5P4+5O2→2P2O5P2O5+3H2O→2H3PO4P2O5+3H2O→2H3PO4
วิธีนี้ให้ผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์สูง แต่ใช้พลังงานสูง
ข้อควรระวังด้านความปลอดภัย:
- การกัดกร่อน: กรดฟอสฟอริกกัดกร่อนและทำให้ไหม้ได้เมื่อสัมผัสผิวหนังหรือดวงตา ควรสวมอุปกรณ์ป้องกันขณะปฏิบัติงาน
- การสูดดม: ไอหรือละอองกรดฟอสฟอริกอาจระคายเคืองทางเดินหายใจ ควรปฏิบัติงานในบริเวณที่อากาศถ่ายเทดี
- การเก็บรักษา: ควรเก็บในที่เย็นและแห้ง ห่างจากด่างและวัสดุไวไฟ
สรุป:
กรดฟอสฟอริกเป็นวัตถุดิบเคมีสำคัญที่ใช้แพร่หลายในอาหาร เกษตรกรรม อุตสาหกรรม และยา ขณะใช้ต้องใส่ใจฤทธิ์กัดกร่อนและข้อกำหนดการทำงานอย่างปลอดภัย