Por lo general, se considera que la fecha del descubrimiento del fósforo es 1669, pero hay algunos indicios de que se conocía antes. Gefer, por ejemplo, informa que en un manuscrito alquímico de una colección guardada en la Biblioteca de París, se dice que alrededor del siglo XII. un tal Alhid Behil obtuvo una sustancia llamada "escarbukle" destilando orina con arcilla y cal. Quizás este era el fósforo, que es el gran secreto de los alquimistas. En cualquier caso, se sabe que en su búsqueda de la Piedra Filosofal, los alquimistas sometieron a destilación y otras operaciones todo tipo de materiales, entre ellos orina, excrementos, huesos, etc.

Desde la antigüedad, el fósforo ha sido el nombre que se le da a las sustancias que pueden brillar en la oscuridad. En el siglo XVII. Se conocía el fósforo de Bolonia, una piedra encontrada en las montañas cerca de Bolonia; después de disparar sobre las brasas, la piedra adquirió la capacidad de brillar. También se describe el "fósforo de Baldwin", preparado por el jefe de volost alduin a partir de una mezcla calcinada de tiza y ácido nítrico. La luminiscencia de tales sustancias causó una gran sorpresa y se consideró un milagro.

En 1669, el alquimista aficionado de Hamburgo Brand, un comerciante arruinado que soñaba con mejorar sus asuntos con la ayuda de la alquimia, procesó una amplia variedad de productos. Suponiendo que los productos fisiológicos pueden contener "materia primordial", considerada la base de la piedra filosofal, Brand se interesó por la orina humana.

¡Oh, cómo se dejó llevar por la idea, qué esfuerzos hizo para implementarla! Creyendo que los productos de desecho del hombre, el "rey de la naturaleza", pueden contener la llamada energía primaria, el experimentador infatigable comenzó a destilar orina humana, se podría decir, a escala industrial: en el cuartel de los soldados, recogió un total de una tonelada! Y se evaporó a un estado almibarado (¡no de una vez, por supuesto!). Y después de la destilación, volvió a destilar el "aceite de orina" resultante y lo calcinó durante mucho tiempo. Como resultado, apareció polvo blanco en la retorta, que se depositó en el fondo y brillaba, por lo que Brand lo llamó "fuego frío" (kaltes Feuer). Los contemporáneos de Brand llamaron a esta sustancia fósforo debido a su capacidad para brillar en la oscuridad (otro griego jwsjoroV).

En 1682 Brand publicó los resultados de su investigación, y ahora se le considera, con razón, el descubridor del elemento nº 15. El fósforo fue el primer elemento, cuyo descubrimiento está documentado, y se conoce a su descubridor.

El interés en la nueva sustancia fue tremendo y Brand se aprovechó de ello: demostró fósforo solo por dinero o cambió pequeñas cantidades por oro. A pesar de los numerosos esfuerzos, el comerciante de Hamburgo no pudo cumplir su anhelado sueño: obtener oro del plomo con la ayuda del "fuego frío", por lo que pronto vendió la receta de la nueva sustancia a un tal Kraft de Dresde por doscientos táleros. El nuevo propietario logró amasar una fortuna mucho mayor en fósforo: con un "fuego frío" viajó por toda Europa y se lo demostró a científicos, funcionarios de alto rango e incluso a la realeza, por ejemplo, Robert Boyle, Gottfried Leibniz, Charles II. Aunque el método de preparación del fósforo se mantuvo en la más estricta confidencialidad, en 1682 fue obtenido por Robert Boyle, pero también anunció su método solo en una reunión a puerta cerrada de la Royal Society de Londres. El método de Boyle se hizo público después de su muerte, en 1692.

En la primavera de 1676, Kraft organizó una sesión de experimentos con fósforo en la corte del elector Friedrich Wilhelm de Brandeburgo. A las 9 de la noche del 24 de abril se apagaron todas las velas de la sala, y Kraft mostró a los presentes los experimentos con la "llama eterna", sin revelar, sin embargo, el método por el cual se preparaba esta sustancia mágica.

En la primavera del año siguiente, Kraft llegó a la corte del duque Johann Friedrich en Hannover3, donde en ese momento el filósofo y matemático alemán G.V. Leibniz (1646-1716) se desempeñaba como bibliotecario. Aquí, Kraft organizó una sesión de experimentos con fósforo, mostrando, en particular, dos frascos que brillaban como luciérnagas. Leibniz, como Kunkel, estaba extremadamente interesado en la nueva sustancia. En la primera sesión, le preguntó a Kraft si una gran parte de esta sustancia podría iluminar una habitación entera. Kraft estuvo de acuerdo en que esto era bastante posible, pero no sería práctico, ya que el proceso de preparación de la sustancia es muy complicado.

¿Quién tuvo uno? Yo tenía.

Los intentos de Leibniz de persuadir a Kraft de que vendiera el secreto al duque fracasaron. Luego, Leibniz fue a Hamburgo para ver al propio Brand. Aquí logró concluir un contrato entre el duque Johann Friedrich y Brand, según el cual el primero se vio obligado a pagar a Brand 60 táleros por revelar el secreto. A partir de ese momento, Leibniz mantuvo una correspondencia regular con Brand.

Aproximadamente al mismo tiempo, II Becher (1635-1682) llegó a Hamburgo para atraer a Brand al duque de Mecklenburg. Sin embargo, Brand volvió a interceptar a Leibniz y lo llevó a Hannover al duque Johann Friedrich. Leibniz estaba plenamente convencido de que Brand estaba muy cerca del descubrimiento de la "piedra filosofal", por lo que aconsejó al duque que no lo dejara ir hasta que completara esta tarea. Sin embargo, Brand se quedó en Hannover durante cinco semanas, preparó nuevos suministros de fósforo fuera de la ciudad, mostró, según el contrato, el secreto de la producción y se fue.

Al mismo tiempo, Brand preparó una cantidad significativa de fósforo para el físico Christian Huygens, quien estudió la naturaleza de la luz y envió la reserva de fósforo a París.

Brand, sin embargo, estaba muy descontento con el precio que Leibniz y el duque Johann Friedrich le habían dado por revelar el secreto de la producción de fósforo. Le envió a Leibniz una carta enojada en la que se quejaba de que la cantidad recibida ni siquiera era suficiente para mantener a su familia en Hamburgo y pagar los gastos de viaje. Leibniz y la esposa de Brand, Margarita, enviaron cartas similares.

Brand y Kraft estaban descontentos, a quienes expresó un insulto en cartas, reprochándole el hecho de que revendió el secreto por 1000 táleros a Inglaterra. Kraft envió esta carta a Leibniz, quien aconsejó al duque Johann Friedrich que no molestara a Brand, que le pagara más generosamente para revelar el secreto, por temor a que el autor del descubrimiento, en forma de acto de venganza, le dijera a otra persona la receta para haciendo fósforo. Leibniz envió una carta tranquilizadora al propio Brand.

Aparentemente, Brand recibió una recompensa porque en 1679 volvió a Hannover y trabajó allí durante dos meses, recibiendo un salario semanal de 10 táleros con gastos de viaje y de mesa adicionales. La correspondencia de Leibniz con Brand, a juzgar por las cartas almacenadas en la Biblioteca de Hannover, continuó hasta 1684.

Volvamos ahora a Kunkel. Según Leibniz, Kunkel aprendió la receta para hacer fósforo a través de Kraft y se puso a trabajar. Pero sus primeros experimentos no tuvieron éxito. Le envió a Brand carta tras carta, en las que se quejaba de que le habían enviado una receta muy incomprensible para otra persona. En una carta escrita en 1676 desde Wittenberg, donde Kunkel vivía en ese momento, le preguntó a Brand sobre los detalles del juicio.

Al final, Kunkel tuvo éxito en sus experimentos, modificando ligeramente el método de Brand. Añadiendo un poco de arena a la orina seca antes de destilarla, recibió fósforo y ... reclamó la independencia del descubrimiento. En el mismo año, en julio, Kunkel habló de sus éxitos a su amigo, el profesor de la Universidad de Wittenberg, Kaspar Kirchmeier, quien publicó un trabajo sobre este tema bajo el título "Lámpara de noche permanente, a veces brillante, que ha sido largamente buscada , ahora encontrado ". En este artículo, Kirchmeyer habla del fósforo como una piedra luminosa conocida desde hace mucho tiempo, pero no usa el término "fósforo" en sí mismo, que obviamente no fue injertado en ese momento.

En Inglaterra, independientemente de Brand, Kunkel y Kirchmeyer, en 1680 R. Boyle (1627-1691) obtuvo fósforo. Boyle sabía sobre el fósforo del mismo Kraft. Ya en mayo de 1677, se demostró fósforo en la Royal Society de Londres. En el verano del mismo año, el propio Kraft llegó con fósforo a Inglaterra. Boyle, según su propio relato, visitó Kraft y vio su fósforo en forma sólida y líquida. En agradecimiento por la cálida bienvenida, Kraft, despidiéndose de Boyle, le insinuó que la principal sustancia de su fósforo era algo inherente al cuerpo humano. Obviamente, esta pista fue suficiente para poner en marcha el trabajo de Boyle. Después de la partida de Kraft, comenzó a analizar sangre, huesos, cabello, orina, y en 1680 sus esfuerzos por obtener el elemento luminoso se vieron coronados por el éxito.

Boyle comenzó a explotar su descubrimiento en una empresa con un asistente: el alemán Gaukwitz. Después de la muerte de Boyle en 1691, Gaukwitz expandió la producción de fósforo, mejorándola a escala comercial. Al vender fósforo a tres libras la onza y suministrarlo a instituciones científicas y científicos individuales en Europa, Gaukwitz hizo una gran fortuna. Para establecer vínculos comerciales, viajó a Holanda, Francia, Italia y Alemania. En el mismo Londres, Gaukwitz fundó una empresa farmacéutica que se hizo famosa durante su vida. Es curioso que, a pesar de todos sus experimentos con fósforo, a veces muy peligrosos, Gaukwitz vivió hasta los 80 años, habiendo sobrevivido a sus tres hijos y a todos los que participaron en los trabajos relacionados con la historia temprana del fósforo.

Desde que Kunkel y Boyle recibieron fósforo, rápidamente comenzó a bajar de precio como resultado de la competencia de los inventores. Al final, los herederos de los inventores comenzaron a familiarizar a todos con el secreto de su producción por 10 táleros, bajando constantemente el precio. En 1743 A.S. Marggraf encontró una forma aún mejor de producir fósforo a partir de la orina y la publicó inmediatamente, ya que la pesca ha dejado de ser rentable.

Actualmente, el fósforo no se produce en ninguna parte mediante el método Brand-Kunkel-Boyle, ya que no es rentable en absoluto. No obstante, en aras del interés histórico, daremos una descripción de su método.

La orina podrida se evapora a un estado almibarado. La masa espesa resultante se amasa con una cantidad triple de arena blanca, se coloca en una retorta equipada con un receptor y se calienta durante 8 horas a calor uniforme hasta que se eliminan los volátiles, luego se intensifica el calentamiento. El receptor se llena de vapor blanco, que luego se convierte en un fósforo sólido y luminoso azulado.

El fósforo recibió su nombre debido a su capacidad para brillar en la oscuridad (del griego - luminífero). Entre algunos químicos rusos había el deseo de darle al elemento un nombre puramente ruso: "gema", "más brillante", pero estos nombres no arraigaron.

Lavoisier, como resultado de un estudio detallado de la combustión del fósforo, fue el primero en reconocerlo como un elemento químico.

La presencia de fósforo en la orina dio a los químicos una razón para buscarlo en otras partes del cuerpo del animal. En 1715, se encontró fósforo en el cerebro. La significativa presencia de fósforo en él sirvió de base para la afirmación de que "sin fósforo no hay pensamiento". En 1769, Yu.G. Gan encontró fósforo en los huesos y, dos años más tarde, K.V. Scheele demostró que los huesos consisten principalmente en fosfato de calcio y propuso un método para obtener fósforo de las cenizas que quedan después de quemar huesos. Finalmente, en 1788 M.G. Klaprot y J.L. Proust demostraron que el fosfato de calcio es un mineral extremadamente extendido en la naturaleza.

La modificación alotrópica del fósforo (fósforo rojo) fue descubierta en 1847 por A. Schrötter. En una obra titulada "El nuevo estado alotrópico del fósforo", Schrötter escribe que la luz del sol cambia el fósforo blanco a rojo, y factores como la humedad y el aire atmosférico no tienen ningún efecto. El fósforo rojo fue separado por Schrötter mediante tratamiento con disulfuro de carbono. También preparó fósforo rojo calentando fósforo blanco a una temperatura de aproximadamente 250 ° C en un gas inerte. Al mismo tiempo, se encontró que un aumento adicional de temperatura conduce de nuevo a la formación de una modificación blanca.

Curiosamente, Schrötter fue el primero en predecir el uso de fósforo rojo en la industria de los fósforos. En la Exposición Universal de París de 1855 se demostró el fósforo rojo, ya obtenido de fábrica.

El científico ruso A.A. Musin-Pushkin en 1797 recibió una nueva modificación del fósforo: el fósforo púrpura. Este descubrimiento se atribuye erróneamente a I.V. Gittorf, quien, repitiendo casi por completo el método Musin-Pushkin, obtuvo fósforo púrpura solo en 1853.

En 1934, el profesor P.W. Bridgman, sometiendo el fósforo blanco a una presión de hasta 1100 atm, lo convirtió en negro y así recibió una nueva modificación alotrópica del elemento. Junto con el color, las propiedades físicas y químicas del fósforo han cambiado: el fósforo blanco, por ejemplo, se enciende espontáneamente en el aire, y el negro, como el rojo, no tiene esta propiedad.

fuentes

Ácido metafosfórico - ácido monobásico, cuya fórmula más simple es HPO 3; la composición real de sus moléculas se expresa mediante la fórmula (HPO 3) n, donde n \u003d 3,4,5, etc. En su forma pura es una masa vítrea, fácilmente soluble en agua.

Obtenido por la interacción del óxido de fósforo (V) con el agua:

Características fisicoquímicas

El ácido metafosfórico es una sustancia vítrea blanca, fácilmente soluble en agua y, añadiéndola, pasa gradualmente al ácido ortofosfórico:

Sustancia muy venenosa.

H 3 correos 4

Ácido ortofosfórico (ácido fosfórico) - un ácido inorgánico de concentración media, con la fórmula química H 3 PO 4, que en condiciones estándar son cristales higroscópicos incoloros.

A temperaturas superiores a 213 ° C, se convierte en ácido pirofosfórico H 4 P 2 O 7. Muy soluble en agua. Por lo general, el ácido ortofosfórico (o simplemente fosfórico) se denomina solución acuosa al 85% (líquido almibarado incoloro e inodoro). También soluble en etanol y otros disolventes.

El ácido fosfórico se obtiene a partir del fosfato:

Puede obtenerse por hidrólisis de pentacloruro de fósforo:

O la interacción con el agua del óxido de fósforo (V) obtenido al quemar fósforo en oxígeno:

Con agua, la reacción transcurre de manera muy violenta, por lo tanto, el óxido de fósforo (V) se trata con una solución concentrada de ácido ortofosfórico calentado a 200 ° C.

El ácido fosfórico fundido y sus soluciones concentradas son muy viscosas debido a la formación de enlaces de hidrógeno intermoleculares.

H 3 PO 4 es un ácido tribásico de concentración media. Cuando interactúa con un ácido muy fuerte, por ejemplo, con HClO 4 perclórico, el ácido fosfórico muestra signos de anfotericidad: se forman sales de fosforilo, por ejemplo [P (OH) 4] ClO 4.

Una reacción distintiva del ácido ortofosfórico de otros ácidos fosfóricos es la reacción con el nitrato de plata: se forma un precipitado amarillo:

Una reacción cualitativa al ion RO 4 3− es la formación de un precipitado amarillo brillante de fosfato de amonio y molibdeno:

Las sales de ácido fosfórico se denominan fosfatos. El ácido fosfórico forma sales uno, dos y tres sustituidos.

(dihidrógeno fosfato de sodio)

(hidrogenofosfato de sodio)

(fosfato de sodio)

Los dihidrogenofosfatos (fosfatos monosustituidos) tienen una reacción ácida, los hidrofosfatos (fosfatos disustituidos) son ligeramente alcalinos, los medios (fosfatos trisustituidos o simplemente fosfatos) son alcalinos.

Los dihidrogenofosfatos suelen ser muy solubles en agua, casi todos los hidrogenofosfatos y fosfatos son ligeramente solubles. La calcinación de sales conduce a las siguientes transformaciones:

Los fosfatos no se descomponen cuando se encienden, la excepción es el fosfato de amonio (NH 4) 3 PO 4.

Los fosfatos orgánicos juegan un papel muy importante en los procesos biológicos. Los fosfatos de azúcar están involucrados en la fotosíntesis. Los ácidos nucleicos también contienen un residuo de ácido fosfórico.

Solicitud:

Se utiliza en la soldadura como fundente (para cobre oxidado, para metales ferrosos, para acero inoxidable), para la investigación en el campo de la biología molecular. También se utiliza para limpiar el óxido de superficies metálicas. Forma una película protectora sobre la superficie tratada, evitando una mayor corrosión. También se utiliza en la composición de freones, en congeladores industriales como aglutinante.

Como parte de los fluidos hidráulicos NGZh-5U y sus análogos extranjeros.

Ácido fosfórico registrado como aditivo alimentario E338... Se utiliza como regulador de la acidez en bebidas carbonatadas.

En la cría de pieles (en particular, cuando se cultivan visones), se usa beber una solución de ácido ortofosfórico para prevenir un aumento del pH del estómago y la urolitiasis.

El ácido ortofosfórico se usa para grabar (eliminar la capa manchada) del esmalte y la dentina antes de empastar los dientes. Cuando se utilizan materiales adhesivos de segunda y tercera generación, es necesario grabar el esmalte dental con ácido, seguido de enjuague y secado. Además del tiempo adicional dedicado a realizar estas etapas, conllevan el riesgo de diversos errores y complicaciones.

Al aplicar ácido fosfórico, es difícil controlar el grado y la profundidad de la desmineralización de la dentina y el esmalte. Esto conduce al hecho de que el adhesivo aplicado no llena completamente (en toda la profundidad) los túbulos dentinarios abiertos y esto, a su vez, no asegura la formación de una capa híbrida completa.

Además, no siempre es posible eliminar completamente el ácido ortofosfórico después de aplicarlo sobre la dentina. Depende de cómo se concentre el ácido fosfórico. Los residuos de ácido fosfórico perjudican la fuerza de la unión y también conducen a la formación de la llamada "mina de ácido".

Con la llegada de los materiales adhesivos de la 4ª y 5ª generación se empezó a utilizar la técnica del grabado total (dentina - esmalte). Los sistemas adhesivos de sexta y séptima generación no tienen un paso de grabado ácido separado. Entonces los adhesivos son autograbantes. Aunque algunos fabricantes todavía recomiendan el grabado a corto plazo del esmalte para mejorar la adherencia cuando se utilizan adhesivos autograbantes.

H 4 PAGS 2 O 7

Ácido difosfórico - un compuesto inorgánico, un ácido tetrabásico que contiene oxígeno con la fórmula H 4 P 2 O 7, cristales incoloros, solubles en agua, forma hidratos cristalinos.

Recepción:

Disolver óxido de fósforo en agua:

Calentamiento de ácido fosfórico:

Reacción de ácido fosfórico con óxido de fósforo:

Propiedades físicas:

El ácido difosfórico es una sustancia blanca amorfa o cristalina, muy higroscópica. Existe en dos modificaciones cristalinas con puntos de fusión de 54.3 y 71.5 ° C, la mezcla funde a 61 ° C.

Se disuelve bien en agua, etanol, éter.

Es un ácido tetrabásico con constantes de disociación p K 1 \u003d 1, p K 2 \u003d 2, p K 3 \u003d 6.6, p K 4 \u003d 9.6.

Forma hidratos cristalinos del tipo H 4 P 2 O 7 n H 2 O, donde n \u003d 1, 5 y 6

Propiedades químicas:

Cuando se calienta al vacío, se descompone:

Cuando se hierven las soluciones de agua, se transforma en ácido fosfórico:

Reacciona con los álcalis para formar sales normales o ácidas:

Entra en reacciones de intercambio.

Contenido

Es poco probable que los fanáticos de la bebida carbonatada "Coca-Cola" vean su composición, que tiene un aditivo E338. Esta sustancia es el ácido ortofosfórico, que se usa no solo en la industria alimentaria, sino también en los textiles, la agricultura e incluso hace frente al óxido en la superficie de las piezas. ¿Cuáles son las propiedades de un compuesto químico, qué áreas de su uso, qué necesita saber sobre las precauciones de seguridad? Vale la pena considerarlo con más detalle.

¿Qué es el ácido fosfórico?

A temperatura ambiente, estos son cristales romboides higroscópicos, incoloros que se disuelven bien con agua. El compuesto ortofosfórico se considera un ácido inorgánico de concentración media. Una de sus formas: un líquido almibarado amarillento o incoloro, inodoro, es una solución acuosa con una concentración del 85%. Su otro nombre es ácido fosfórico blanco.

El compuesto químico ortofosfórico tiene las siguientes propiedades:

• se disuelve en etanol, agua, solventes;
• forma 3 filas de sales - fosfatos;
• provoca quemaduras al contacto con la piel;
• al interactuar con metales se forma hidrógeno explosivo e inflamable;
• el punto de ebullición depende de la concentración: de 103 a 380 grados;
• la forma líquida es propensa a la hipotermia;
• incompatible con materiales combustibles, metales puros, cal viva, alcohol, carburo de calcio, cloratos;
• a una temperatura de 42,35 grados, se derrite, pero no se descompone.

Fórmula

El ácido ortofosfórico es un compuesto inorgánico descrito por la fórmula H3PO4. Su masa molar es de 98 g / mol. Una micropartícula de una sustancia se construye en el espacio para que conecte los átomos de hidrógeno y oxígeno. La fórmula muestra que el químico tiene la siguiente composición:

Obtener ácido fosfórico

Un compuesto químico tiene varios métodos de producción. Un método industrial muy conocido para la fabricación de ácido ortofosfórico es el térmico, en el que se obtiene un producto puro de alta calidad. Se lleva a cabo el siguiente proceso:

• oxidación durante la combustión con exceso de aire de fósforo a anhídrido fosfórico que tiene la fórmula P4O10;
• hidratación, absorción de la sustancia resultante;
• condensación de ácido fosfórico;
• captura de niebla de la fracción de gas.

Hay dos métodos más para la producción de compuestos ortofosfóricos:

• Método de extracción económico. Su base es la descomposición de minerales naturales fosfatos con ácido clorhídrico.
• En condiciones de laboratorio, la sustancia se obtiene mediante la interacción del fósforo blanco, que es venenoso con el ácido nítrico diluido. El proceso requiere un estricto cumplimiento de las precauciones de seguridad.

Propiedades químicas

El compuesto inorgánico se considera tribásico y tiene una resistencia media. Las siguientes propiedades químicas del ácido fosfórico son características:

• reacciona a los indicadores cambiando el color a rojo;
• cuando se calienta, se convierte en ácido pirofosfórico;
• en soluciones acuosas, sufre una disociación en tres etapas;
• al reaccionar con ácidos fuertes, forma fosforilos - sales complejas;
• forma un precipitado amarillo que interactúa con el nitrato de plata;
• se descompone térmicamente en ácido difosfórico;
• en contacto con bases, hidróxidos amorfos, forma agua y sal.

Solicitud

El ácido ortofosfórico se utiliza en muchos campos, desde la industria hasta el tratamiento dental. Los artesanos utilizan la herramienta como fundente para soldar, para limpiar la superficie metálica del óxido. El líquido se aplica:

• para la investigación científica en biología molecular;
• como catalizador de procesos de síntesis orgánica;
• para crear revestimientos anticorrosión para metales;
• en la producción de impregnaciones refractarias para madera.

La sustancia se usa:

• en la industria petrolera;
• en la fabricación de fósforos;
• para la producción de películas;
• para proteger contra la corrosión;
• para clarificar la sacarosa;
• en la fabricación de medicamentos;
• en unidades de refrigeración como aglutinante en la composición del freón;
• al mecanizar para pulir, limpiar metales;
• en la industria textil en la producción de tejidos con impregnación ignífuga;
• como componente en la producción de reactivos químicos;
• en medicina veterinaria para el tratamiento de la urolitiasis en visones;
• como componente de una imprimación para metal.

En la industria alimentaria

El uso de ácido fosfórico en la fabricación de productos alimenticios se ha generalizado. Está inscrita en el registro de aditivos alimentarios con el código E338. Cuando se consume en cantidades aceptables, la sustancia se considera segura. Las siguientes propiedades del medicamento son útiles:

• prevenir la rancidez;
• regulación de la acidez;
• extensión de la vida útil;
• conservación de las características gustativas;
• fortaleciendo la acción de los antioxidantes.

El ácido ortofosfórico como acidulante, polvo de hornear, antioxidante se utiliza en las industrias de panadería, carne y lácteos. Se utiliza en la producción de confitería, azúcar. La sustancia le da a los productos un sabor amargo y ácido. El aditivo E338 se incluye en:

• quesos procesados;
• magdalenas;
• bebidas carbonatadas - "Pepsi-Cola", "Sprite";
• salchichas
• bollo;
• leche;
• comida para bebé;
• mermelada;
• tortas.

Los estudios han demostrado que el uso excesivo de alimentos que contienen compuestos de fósforo, especialmente las bebidas carbonatadas, puede provocar problemas de salud. No se excluye:

• lixiviación de calcio del cuerpo, que puede provocar la formación de osteoporosis;
• violación del equilibrio ácido-base: el aditivo puede aumentar su acidez;
• la aparición de enfermedades gastrointestinales;
• exacerbación de la gastritis;
• destrucción del esmalte dental;
• el desarrollo de caries;
• la aparición de vómitos.

En la industria no alimentaria

El uso de ácido fosfórico se puede observar en muchas áreas de producción. A menudo, esto se debe a las propiedades químicas del producto. El medicamento se usa para la fabricación de:

• fertilizantes minerales combinados de fósforo;
• carbón activado;
• sales fosfóricas de sodio, amonio, manganeso;
• pinturas ignífugas;
• vidrio, cerámica;
• detergentes sintéticos;
• ligantes refractarios;
• espuma de fosfato no combustible;
• hidrofluidos para la industria aeronáutica.

En medicina

Los dentistas usan ácido fosfórico para tratar la superficie interna de la corona. Esto ayuda a mejorar su adherencia al diente durante la prótesis. Los farmacéuticos utilizan la sustancia para la preparación de medicamentos, cemento dental. En medicina, el uso de un compuesto ortofosfórico está asociado con la capacidad de grabar el esmalte dental. Esto es necesario cuando se utilizan materiales adhesivos de segunda y tercera generación para el relleno. Puntos importantes: después del grabado, la superficie debe:

• enjuague;
• seco.

Aplicación antioxidante

El convertidor de óxido a base de ácido fosfórico crea una capa protectora en la superficie que protege contra la corrosión durante el uso posterior. La peculiaridad de usar el compuesto es la seguridad para el metal durante la aplicación. Hay varias formas de eliminar el óxido con ácido fosfórico, según el tamaño del daño:

• grabado con inmersión en un baño u otro recipiente;
• aplicación repetida de la composición al metal con una pistola rociadora, rodillo;
• revestimiento superficial con limpieza mecánica pretratada.

El compuesto fosfórico convierte el óxido en fosfatos de hierro. La composición se puede utilizar para enjuagar y limpiar:

• productos de metal laminado;
• pozos
• superficies de tuberías;
• generadores de vapor;
• sistemas de suministro de agua, calefacción;
• bobinas
• calderas;
• calentadores de agua;
• intercambiadores de calor;
• calderas;
• partes de maquinas y mecanismos.

Reacción entre ácido fosfórico

Las propiedades de una sustancia inorgánica determinan su interacción con otras sustancias y compuestos. En este caso, ocurren reacciones químicas. La composición ortofosfórica interactúa con:

• sales de ácidos débiles;
• hidróxidos, que entran en una reacción de neutralización;
• metales ubicados a la izquierda del hidrógeno en la fila de actividad con formación de sal y liberación de hidrógeno;
• óxidos básicos, que participan en la reacción de intercambio;
• hidróxido de amonio, que crea hidrogenofosfato de amonio;
• amoniaco para producir sales ácidas.

Seguridad ácida

El compuesto ortofosfórico pertenece a la clase de sustancias peligrosas y requiere precaución. El trabajo con la composición debe llevarse a cabo en una habitación especial equipada con ventilación de suministro y extracción, lejos de fuentes de fuego. La falta de equipo de protección personal es inaceptable.

El ácido ortofosfórico (a veces llamado fosfórico) es un ácido de origen inorgánico, de potencia media. Es una fórmula química simple y se denota como H3PO4.

En condiciones típicas y temperaturas de almacenamiento óptimas, parece cristales higroscópicos limpios sin color. En los casos en que la temperatura se calienta entre +42 y +213 grados Celsius, la sustancia mencionada se convierte en ácido pirofosfórico con una fórmula química similar: H4P2O7.

Muy a menudo, el ácido ortofosfórico se denomina solución a base de agua de aproximadamente un 85%, que no tiene aroma y se caracteriza por una apariencia de jarabe moderadamente espesa. Además del agua, este ácido también se disuelve bien en alcohol y otros solventes populares.

¿Cómo se obtiene el ácido fosfórico?

Para obtener el compuesto químico mencionado no es necesario disponer de mucho dinero ni tiempo. Al igual que el ácido cítrico, el ácido fosfórico tiene ahora una gran demanda y se produce en grandes cantidades. Hoy en día, los expertos conocen tres métodos correctos para extraer ácido fosfórico:

1. Por hidrólisis de pentacloruro de fósforo;
2. Obtención de fosfato (método de extracción);
3. Mezclando óxido de fósforo (V) con agua corriente, obtenido quemando fósforo en oxígeno (método térmico).

Dado que la reacción con el agua es muy viva, el óxido de fósforo (V) se trata con una solución concentrada de ácido ortofosfórico calentado a 200 grados Celsius.

Se puede obtener fácilmente una pequeña cantidad de una sustancia en condiciones de laboratorio mediante la oxidación del fósforo. Pero para la producción de tal compuesto a escala industrial seria, no se puede prescindir de un método de extracción y térmico.

Ácido ortofosfórico en diferentes esferas de la vida humana: dónde se utiliza

El campo de aplicación del ácido fosfórico en la actualidad es muy interesante y diverso. Entonces, la sustancia química mencionada es insustituible en varias industrias, incluida la alimentaria.

El ácido ortofosfórico tiene propiedades ácidas apenas expresadas, reacciona fácilmente con sales de ácidos débilmente activos, todo tipo de metales, óxidos básicos, bases, amoníaco. El precio asequible hizo que el ácido fosfórico fuera popular en áreas completamente diferentes.

Agricultura y ganadería

El compuesto es un aditivo muy común para la fabricación de fertilizantes fosfóricos o combinados demandados: sales de amonio, calcio, sodio, manganeso. Según las estadísticas, alrededor del 90% del mineral que contiene fósforo se utiliza para la producción de fertilizantes. El fósforo es importante para las plantas en la formación de semillas y frutos. Al mismo tiempo, se considera que los Estados Unidos de América, Rusia y Marruecos son países productores de dichos fertilizantes, y prácticamente todos los países de África, Asia y la Unión Europea se consideran países consumidores.

En las granjas, a menudo se aconseja a los veterinarios que alimenten a los animales con una solución de ácido fosfórico para prevenir la aparición de cálculos renales y vesicales y aumentar la acidez del estómago.

Industria de alimentos

De particular interés es el uso de elementos químicos, incluido el ácido fosfórico, en la industria alimentaria. Entonces, en esta área, el ácido fosfórico actúa como un regulador de acidez y está designado por la marca E338. Es un excelente antioxidante, retiene el color y prolonga la vida útil de diversas bebidas y alimentos.

En particular, el aditivo E338 se agrega a menudo a los productos que tienen demanda entre la población: salchichas diversas, quesos procesados, levadura en polvo, productos de panadería y confitería, leche y alimentos para bebés, bebidas carbonatadas endulzadas, etc.

La bebida más popular que contiene ácido fosfórico es la Coca-Cola. Como sabe, una bebida de este tipo incluso puede limpiar las superficies metálicas del óxido. Al mismo tiempo, la concentración de ácido en esta bebida no es tan alta como para dañar seriamente el estómago de una persona cuando se consume en pequeñas cantidades.

Producción de productos químicos domésticos y materiales de construcción.

Debido al uso activo del ácido ortofosfórico y su disponibilidad, los fabricantes lanzan al mercado de materiales de construcción pinturas y barnices ignífugos, entre ellos: barnices, esmaltes, impregnaciones, placas de madera y otros materiales para construcción y reparación. El ácido fosfórico también es indispensable para la producción de fósforos.

Los artesanos utilizan activamente las soluciones de ácido fosfórico en las granjas de carpintería. Debido a la impregnación de la madera con esta sustancia, la madera se vuelve resistente al fuego.

Las sales de ácido fosfórico ablandan perfectamente el agua clorada; se encuentran en muchos productos químicos domésticos. Por ejemplo, se trata de detergentes en polvo y geles, detergentes para lavavajillas, líquidos para eliminar el óxido y la grasa de las superficies, etc.

Biología Molecular

Utilizado por especialistas para diversos experimentos e investigaciones.

La medicina

Curiosamente, en medicina, el ácido fosfórico es un componente del carbón activado. También se ha utilizado activamente en odontología durante muchos años, para empastes. En pequeñas cantidades, este compuesto está presente en pastas dentales y blanqueadores de dientes.

Pocas personas se dan cuenta de que el ácido fosfórico también es un elemento de fuga para la fabricación de prendas exteriores impermeables y cortavientos, en particular, trajes de esquí.

¿El ácido fosfórico es dañino para los humanos?

Recuerda que todo es bueno con moderación. El ácido fosfórico se considera un compuesto químico relativamente seguro si se observan las normas para su consumo. La ingesta excesiva de ácido fosfórico junto con los alimentos puede provocar problemas de salud, aversión a los alimentos, pérdida de peso y fragilidad de los huesos. Por tanto, es mejor evitar el consumo excesivo de productos con aditivo alimentario E338.

Si el ácido en forma de solución concentrada entra en contacto con la piel y las membranas mucosas de una persona, es posible que se produzcan quemaduras. Además, algunos dentistas han notado que el ácido fosfórico daña la capa superior del esmalte dental cuando se usa con frecuencia para el tratamiento dental.

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Distribución en la naturaleza. La fracción de masa de fósforo en la corteza terrestre es 0.08%. Los minerales de fósforo naturales más importantes son la fluorapatita Ca5 (PO4) 3F y la fosforita Ca3 (PO4) 2.

Propiedades. El fósforo forma varias modificaciones alotrópicas, que difieren notablemente en sus propiedades. El fósforo blanco es una sustancia cristalina blanda. Consta de moléculas P4. Se funde a una temperatura de 44,1 ° C. Disolvamos muy bien en disulfuro de carbono CS2. Extremadamente venenoso y se enciende fácilmente.

Cuando se calienta el fósforo blanco, se forma el fósforo rojo. Es una mezcla de varias modificaciones que tienen diferentes longitudes moleculares. El color del fósforo rojo, según el método de producción y las condiciones, puede variar de rojo claro a violeta y marrón oscuro. Su punto de fusión es 585-600 °.

El fósforo negro es la modificación más estable. Parece grafito en apariencia. A diferencia del fósforo blanco, el fósforo rojo y negro no se disuelve en disulfuro de carbono, no son venenosos ni inflamables.

El fósforo es químicamente más reactivo que el nitrógeno. La actividad química del fósforo depende de la modificación alotrópica en la que se encuentra. Por tanto, el más activo es el fósforo blanco y el menos activo es el fósforo negro.

En las ecuaciones de reacciones químicas, el fósforo blanco se suele escribir mediante la fórmula P4, que corresponde a la composición de sus moléculas. Las modificaciones rojas y negras del fósforo generalmente se escriben con la fórmula P. Este mismo símbolo se usa si la modificación es desconocida o puede ser alguna.

1. Interacción con sustancias simples - no metales. El fósforo puede reaccionar con muchos no metales: oxígeno, azufre, halógenos, el fósforo no reacciona con el hidrógeno. Dependiendo de si hay exceso o deficiencia de fósforo, se forman los compuestos de fósforo (III) y (V), por ejemplo:

2P + 3Br2 \u003d 2PBr3 o 2P + 5Br2 \u003d 2PBr5

2. Interacción con metales. Cuando el fósforo se calienta con metales, se forman fosfuros:

3Mg + 2P \u003d Mg3P2

El agua puede descomponer algunos fosfuros metálicos para formar gas fosfina PH3:

Mg3P2 + 6H2O \u003d 3Mg (OH) 2 + 2PH3

La fosfina PH3 es químicamente similar al amoníaco NH3.

3. Interacción con álcalis. Cuando el fósforo blanco se calienta en una solución alcalina, se desproporciona:

P4 + 3NaOH + 3H2O \u003d PH3 + 3NaH2PO2

Recepción... El fósforo se obtiene industrialmente a partir del fosfato cálcico Ca3 (PO4) 2, que se aísla de las fosforitas y fluorapatitas. El método de preparación se basa en la reacción de reducción de Ca3 (PO4) 2 a fósforo.

El coque (carbono) se utiliza como agente reductor de compuestos de fósforo. Para unir compuestos de calcio, se agrega arena de cuarzo SiO2 al sistema de reacción. El proceso se lleva a cabo en hornos eléctricos (la producción se denomina electrotérmica). La reacción procede de acuerdo con la ecuación:

2Ca3 (PO4) 2 + 6SiO2 + 10C \u003d 6CaSiO3 + P4 + 10CO

El producto de reacción es fósforo blanco. Debido a la presencia de impurezas, el fósforo técnico tiene un color amarillo, por eso se le llama fósforo amarillo en la industria.

Abonos fosfatados. El fósforo, como el nitrógeno, es un elemento esencial para el crecimiento y la vida de las plantas. Las plantas extraen el fósforo del suelo, por lo que debe reponerse agregando periódicamente fertilizantes de fósforo. Los fertilizantes fosfatados se producen a partir de fosfato cálcico, que forma parte de las fosforitas y fluorapatitas naturales.

El fertilizante fosfórico más simple: la harina de fosforita es fosforita Ca3 (PO4) 2 molida. Este fertilizante es difícil de disolver, puede ser absorbido por las plantas solo en suelos ácidos.

La acción del ácido sulfúrico sobre el fosfato de calcio produce un superfosfato simple, cuyo componente principal es el dihidrógeno fosfato de calcio Ca (H2PO4) 2. Es una sustancia soluble y bien absorbida por las plantas. El método para obtener superfosfato simple se basa en la reacción

Ca3 (PO4) 2 + 2H2SO4 \u003d Ca (H2PO4) 2 + 2CaSO4

Además del componente principal, el superfosfato contiene hasta un 50% de sulfato de calcio, que es un lastre. Para aumentar el contenido de fósforo en el fertilizante, la fosforita se trata con ácido fosfórico:

Ca3 (PO4) 2 + 4H3PO4 \u003d 3Ca (H2PO4) 2

El fertilizante resultante se llama superfosfato doble. Otro fertilizante de fósforo con un alto contenido de fósforo es el precipitado CaHPO4 2H2O.

Los fertilizantes fosfóricos altamente concentrados se preparan a base de ácido superfosfórico, una mezcla de ácidos polifosfóricos H4P2O7, H5P3O10, H6P4O13, etc. Estos ácidos se forman cuando el ácido fosfórico H3PO4 se calienta al vacío.

Cuando los ácidos polifosfóricos interactúan con el amoníaco, se forman polifosfatos de amonio, que se utilizan como fertilizantes complejos de nitrógeno y fósforo.

Junto con el nitrógeno, el fósforo es parte de algunos otros fertilizantes complejos, por ejemplo, ammophos NH4H2PO4 y diammophos (NH4) 2HPO4.