فسفریک اسید از جمله پرمصرف‌ترین مواد شیمیایی در صنعت است. در این مقاله به شرح مختصری از کاربرد های انواع مختلف این ماده به صورت خوراکی و صنعتی در درصد خلوص های متفاوت و همچنین انواع روش های مرسومی که امروز برای تولید این ماده استفاده می شود می پردازیم. فسفریک اسید دومين اسيد توليدي از لحاظ مقدار بعد از سولفوريك اسيد است. عمده ترين مصرف آن در تهيه كودهاي شيميايي مانند مونو آمونيوم فسفات، دي آمونيوم فسفات وكودهاي فسفاته مايع مي باشد. در صنايع شيميايي ديگر مانند تهيه مونو، دي و تري سديم فسفات، تري پلي فسفات مونو، دي و تري كلسيم فسفات نيز به كار مي رود. اسيد فسفريك در مقياس تجاري به دو روش عمده فرايند تر (مرطوب) و فرایند حرارتی توليد مي شود. اسيد فسفريك حاصل از روش حرارتي،كه از فسفر عنصري بدست مي آيد، بسيار گران و داراي ناخالصي كمتري نسبت به اسيد فسفريك توليد شده در روش تر می باشد. در روش تر از از سنگ معدن هاي فسفاته براي توليد اسيد استفاده مي شود. اسيد فسفريك تهيه شده از روش تر در ساخت كودهاي فسفاته و خوراک دام كاربرد دارد و مي توان با تصفيه، آن را مناسب گريد تکنيکال و يا غذايي نمود. اسيد فسفريك صنعتي داراي رنگ سياه و بوي خاصي است و به علت داشتن ناخالصي هايي همچون آهن، مس، آرسنيك، جيوه و ساير يون هاي سمي و خطرناک به محيط زيست آسيب مي رساند . اگرغلظت ناخالصي ها به کمتراز مقدارهاي استاندارد نرسد،اين مواد درگياهان واندام هاي دام و طيورتجمع يافته و به بدن انسان نيزوارد مي شوند.
این ماده قابلیت احتراق و انفجار ندارد اما در تماس با اغلب فلزات واکنش نشان داده و تولید گاز هیدروژن قابل اشتعال و انفجار می نماید. در اسید فسفریک خورنده است و در تماس با پوست و چشم ممکن است موجب سوزش، قرمز شدن و در موارد حاد تر سوختن پوست و یا آسیب های ماندگار چشمی شود.
سنگ فسفات به عنوان تنها منبع اقتصادي تامين كربنات فسفري، در توسعه بخش كشاورزي و صنعتي داراي نقش بسيار مهم و حياتي و غير قابل جايگزين مي باشد. با توجه به نقش حياتي اين ماده در عرصه حيات، با افزايش جمعيت جهان، نياز به آن افزايش چشمگيري يافته است. اهميت فسفات ها و نقش آنها بعنوان كود در بخش كشاورزي در پايان سده هجدهم آشکار گرديد. آشنائي با فسفات هاي طبيعي و شناخت قابليت هاي بکارگيري آنها بعنوان كود در اوائل سده نوزدهم صورت گرفت و اولين كود فسفاتي متشکل از استخوان هاي پودر شده و فضولات پرندگان در همان زمان بکار برده شد. اما بکارگيري منظم و اصلي آن از حدود سال 1850 شروع و تا پايان سده نوزدهم تنها كاربرد تجاري فسفات توليد كود و كبريت بود. اولين كانسار مورد بهره برداري، در اروپا قرار داشت كه متعاقبا ذخائر عظيمي از اين سنگ در اياالت متحده آمريکا، شمال افريقا و اقيانوسيه كشف و مورد بهره برداري قرار گرفتند. از آن زمان مصرف فسفات با توجه به نقش آن در ادامه حيات روز به روز افزايش يافته و زمينه هاي بکارگيري آن متنوع گرديد. بطوريکه امروزه فسفات در زنجيره گسترده اي از صنعت و کشاورزی به کار می رود.
همانطوري كه اشاره شد سنگ هاي فسفاتي تنها منبع تامين فسفر و تركيبات آن محسوب مي شوند و براي توليد تركيبات مختلف فسفر دار در صنايع گوناگون ضروريست، اين عنصر از سنگ هاي فسفاتي استحصال مي شود. براي اين كار از دو روش استفاده ميگردد. 1- روش حرارتي كه در آن سنگ هاي فسفاتي را تحت تاثير عامل حرارت قرار داده فسفر آنها بصورت گاز متصاعد شده و سپس آن را به صورت فسفر عنصري بازيابي مي كنند. 2- روش مرطوب كه در آن سنگ هاي فسفاتي را تحت تاثير اسيدسولفوريك، اسيد نيتريك و يا اسيد كلريدريك قرار داده و فسفر آنها بصورت اسيد فسفريك بازيابي مي شود. پس از سولفوريك اسيد، فسفريك اسيد دومين اسيد توليدي در جهان است. اين اسيد به عنوان ماده اوليه در توليد مواد پاک كننده، فراورده هاي غذايي، مواد دارويي، مکمل غذاي دام و طيور، كود شيميايي و توليد برخي از سموم استفاده مي شود. فسفريك اسيد به دو روش حرارتي(thermal) و مرطوب (wet) توليد مي شود. در روش حرارتي از فسفر خالص به عنوان ماده اوليه استفاده مي شود. غلظت اسيد فسفريك توليد شده از فرايند حرارتي به طور معمول در محدوده 75 تا 85 درصد است. فراورده ي توليد شده از اين روش داراي خلوص بالا بوده و به علت گران بودن تنها در توليد مواد پاک كننده، صنايع دارويي و غذايي استفاده مي شود. بيش از 90% فسفريك اسيد توليدي در جهان با روش مرطوب واكنش مستقيم سنگ فسفات با سولفوريك اسيد توليد مي شود.
در اين روش نا خالصي هاي كادميم، آهن، منيزيم، سرب، فلوئور و اورانيوم موجود در سنگ نيز با اسيد واكنش داده و به صورت ناخالصي وارد فسفريك اسيد مي شوند. به فسفريك اسيد توليد شده با روش مرطوب، فسفريك اسيد صنعتي نيز گفته مي شود. اين اسيد براي توليد كودهاي شيميايي (مانند دي آمونيم فسفات) و مکمل غذايي دام و طيور (مانند دي كلسيم فسفات) استفاده مي شود. اگر غلظت ناخالصي ها به كمتر از مقدارهاي استاندارد نرسد، اين مواد در گياهان و گوشت دام و طيور جمع شده و پس از مصرف به بدن انسان وارد مي شوند. در نتيجه كاهش غلظت ناخالصي هاي سمي مانند منيزيم، فلوئور، سرب و كادميم ضروري است. به عنوان مثال، مقدار استاندارد ناخالصي هاي موجود در فسفريك اسيد مصرفي در توليد كودهاي شيميايي به ترتيب براي يون فلوئور حداكثر ppm1000 ،براي كادميم و سرب حداكثر ppm5 و براي Mg نيز حداكثر ppm 100 است.
اسيد فسفريك داراي محدوده وسيعي از كاربردها است. در صنعت به دو صورت صنعتي و خوراكي موجود مي باشد. اسيد فسفريك صنعتي : اسيد فسفريك صنعتي جهت توليد كود هاي شيميايي دي آمونيوم فسفات مورد استفاده قرار مي گيرد كه به نسبت يك به يك در توليد استفاده مي شود. همچنين در توليد كودهاي شيميايي ديگري به نام تريپل سوپر فسفات كه از درصد P2O5 بالاتری برخوردار است نيز استفاده مي گردد. اين كود به لحاظ دارا بودن P2O5 بيشتر و مزاياي ديگر آن نسبت به دي آمونيوم فسفات ارجحيت بيشتري دارد. اين اسيد با درجه خلوص در حد گريد صنعتي و داراي ناخالصي هاي كمتري است كه از تصفيه ناقص اسيد فسفريك خام بدست مي آيد. اين اسيد در صنايعي از قبيل توليد فسفاته كننده ها، رنگبرها و چربي زداها، صنايع توليد ظروف تفلوني، صنايع نساجي صنايع توليد مکمل هاي غذايي خوراک دام و طيور، صنايع توليد املاح فسفاته، شوينده هاي بهداشتي و سديم تري پلي فسفات مصرف دارد. مورد مصرف اسيد فسفريك صنعتي در صنايع نساجي بعنوان ماده كمکي و افزوني در تهيه كاتاليزورها و ساخت آنتي استاتيک ها ويژه (ضد جرقه) نساجي است. همچنين در توليد ظروف تفلون جهت پاكسازي آلودگي هاي نفت، پارافين و چربي از روي سطح آلومينيم نورد شده و چسبيدن بهتر تفلون به سطح آن مورد استفاده قرار مي گيرد. اسيد فسفريك صنعتي در توليد مونو و دي فسفات كلسيم بعنوان مکمل خوراک دام و طيور و نيز خمير دندان مورد استفاده قرار مي گيرد. از ديگر موارد مصرف اسيد فسفريك در توليد مونوفلوئوروفسفات (ماده اوليه خمير دندان و تامين كننده فلوريد) فسفات روي (ماده اوليه فسفات كننده ها و رنگدانه هاي رنگسازي) مي باشد.
اسيد فسفريك خوراكي : اسيد فسفريك خوراكي كه فاقد هرگونه اثرات زيان آور بر روي سلامت موجودات زنده است در صنايع غذايي مانند روغن نباتي، نوشابه و بکينگ پودر مصرف دارد. شايان ذكر است كه در بسياري از موارد مصرف قيد شده در مورد اسيد فسفريك صنعتي به لحاظ عدم خلوص و دارا بودن برخي عناصر مزاحم سعي مي گردد از اسيد فسفريك خوراكي كه داراي خلوص بالاتري است استفاده شود.
در صنايع روغن نباتي اسيد فسفريك براي تصفيه و جداسازي صمغ هاي موجود در روغن خام به ميزان 15/0 درصد و در صنايع توليد عصاره نوشابه كه قلم عمده مورد مصرف در نوشابه مي باشد بعنوان طمع دهنده و تعديل كننده طعم و نگهدارنده به ميزان 019/0درصد مورد استفاده قرار مي گيرد. استخراج با حلال روش بسيار متداول براي حذف اكثر ناخالصي ها از اسيد فسفريك، استخراج با حلال آلي است. در اين روش حلالی كه كاملا يا تا حدودي امتزاج ناپذير با آب مي باشد، طي چندين مرحله با اسيد فسفريك مخلوط شده و آن را در خود حل مي كند. بدين ترتيب اكثر ناخالصي ها با باقي ماندن در فاز آبي از اسيد جدا مي شوند.
منبع: رنگ زدايي و تصفيه اسيد فسفريك وت با روش استخراج با حالل و بررسي كارايي حالل هاي مختلف در راندمان عمليات ، محمد محمدپور، رجبقلي گلي نيا، بهرام وهاب زاده، مهدي عادلي نسب * حميدرضا احمدزاده وسطي كاليي G-mail: این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید : الكترونيكي آدرس، احمدزاده حميدرضا وزارت دفاع و پشتيباني نيروهاي مسلح، سازمان صنايع دفاع، گروه شيميايي