Что такое ортофосфорная кислота и где ее применяют

Ортофосфорная кислота (Е338)

Регулятор кислотности и антиоксидант ортофосфорная кислота (она же известна под кодом Е338) – пищевая добавка, без которой невозможно представить себе популярные напитки вроде “Coca-cola” или “Pepsi”. Кроме напитков, она встречается в колбасных изделиях, плавленых сырках и смесях для выпечки. Свойства добавки нашли применение и в других отраслях промышленности, не связанных с производством питания для населения. По поводу её безопасности для человека точатся дискуссии, проводятся опыты, приводятся факты, но пока производители продолжают использовать добавку, и только в последние несколько десятков лет мировое сообщество посчитало нужным урегулировать норму применения вещества в продуктах питания.

Способы получения добавки Е338 и химические свойства

Ортофосфорная кислота представляет собой неорганическое соединение и относится к слабым кислотам. Она имеет вид бесцветного порошка, состоящего из мелких гранул, обладает свойствами гигроскопичности.

Температура плавления – от 42 градусов Цельсия, при этом кристаллы превращаются в бесцветную, однородную и вязкую жидкость. Вещество имеет характерный кислый вкус, а запах у него отсутствует. В воде и органических растворителях обладает хорошей растворимостью. Распространённый способ использования в промышленности – в виде 85-процентного водного раствора. В процессе реакции с сильными кислотами образует соли, а с нитратом серебра выделяет жёлтый осадок.

Существует несколько способов получения добавки Е338, поэтому различают непосредственно кислоту ортофосфатную и кислоту ортофосфорную термическую. В первом случае вещество добывают путём обработки фосфатов серной, азотной или соляной кислотой.

Полученное вещество подвергается очистке. Этот метод является более экономически выгодным, так как подразумевает меньшие затраты труда, времени и электроэнергии. Получение термической разновидности добавки подразумевает более чистое вещество на выходе. Этот процесс включает в себя 4 этапа. Сначала элементный фосфор подвергают сжиганию, пока он не перейдёт в фосфорный ангидрид.

Результат термической реакции абсорбируют с участием кислоты, конденсируют и охлаждают. Ещё одна технология получения – гидролиз пентахлорида фосфора.

Добавка, в основном, используется как антиоксидант, замедляющий окисление элементов. В пищевой промышленности ценится как компонент, способный продлить срок хранения пищи, и призванный добавить кислинку вкусу продукта.

Требования к упаковке и правила обращения с веществом

На таре, в которую расфасовывается кислота, обязательно должно быть обозначение “Опасно”, “Едкая жидкость”.

Хранить и транспортировать добавку разрешено в такой упаковке:

Сами емкости для удобства помещают в полиэтиленовые барабаны или дощатые ящики, внутри которых должен быть мягкий наполнитель во избежание повреждения упаковки.

Попадание вещества на кожу или слизистые, в глаза или в дыхательные пути может вызывать ожоги, тошноту, рвоту, головокружение и нарушение целостности тканей. В таком случае необходимо незамедлительно обратиться за врачебной помощью.

Кислота является опасной в обращении, поэтому работать с ней можно только вдали от открытых источников огня, в хорошо вентилируемом помещении.

Обязательно наличие защитной спецодежды: перчаток, респиратора, очков, ботинок и костюма для работы с опасными веществами.

Применение кислоты в промышленности

На сегодняшний день существует как минимум семь отраслей производства, в которых используется ортофосфатная или ортофосфорная кислота.

Как антиоксидант, разрыхлитель и регулятор кислотности, кислота повсеместно применяется в приготовлении таких пищевых продуктов:

Добавка придаёт пище кислинку или слегка горьковатое послевкусие.

В сфере химической промышленности вещество используется для изготовления фосфорных солей аммония, марганца и натрия, огнеупорных связующих компонентов, негорючего пенопласта.

Как элемент гидрожидкостей, кислота применяется в авиационной промышленности.

Отрасль сельского хозяйства использует добавку как составляющую минеральных удобрений.

Кроме того, Е338 – элемент производства лакокрасочных изделий, стекла и керамики, моющей продукции, активированного угля, невоспламеняющихся красок.

Медицинская сфера, особенно стоматология, ортофосфорную кислоту применяет в своих целях: для борьбы с мочекаменной болезнью, как реактив для обработки внутренней поверхностей зубных коронок перед их установкой.

Косметологическая отрасль пользуется стабилизирующим свойством кислоты: компонент упрочняет химические связи между составляющими элементами продуктов.

В домашних условиях вещество популярно как средство для удаления ржавчины с металлов.

Влияние на здоровье человека

Пищевая добавка Е338 не является полностью безопасной и безвредной. Тем не менее применение её разрешено в странах Европейского союза, в России, Украине и США. Согласно международным нормам, содержание вещества в пищевой продукции не может превышать 9 г на 1 килограмм готового продукта.

Постоянное употребление кислоты плохо сказывается на костной ткани организма: так как она способствует повышению уровня кислотности в организме, последний пытается его нейтрализовать за счёт кальция.

Макроэлемент он “забирает” из костей и зубов, поэтому может развиваться остеопороз и кариес.

Среди других негативных последствий употребления продуктов с этим компонентом в составе медики отмечают появление заболеваний органов пищеварительного тракта, в том числе, гастрита и язвы желудка и кишечника, тошноту, диарею и рвоту.

Никакой информации по поводу возможной пользы добавки у учёных на сегодняшний день нет. Также не подтверждены данные о возможной связи между употреблением кислоты в пище и появлением онкологических заболеваний, бесплодия или генных мутаций.

Ортофосфорная кислота – синтетический антиоксидант и стабилизатор, регулятор кислотности и компонент многих популярных продуктов и напитков. Несмотря на то, что продукту присвоен средний уровень опасности, он является ингредиентом газировок “Coca-cola” и “Pepsi”, которые очень любят пить и взрослые, и дети. В последнее время учёные всё чаще обращают внимание мировой общественности на тот факт, что пищевая добавка Е338 – одна из распространённых причин появления кариеса, нарушений в работе желудочно-кишечного тракта, вымывания из организма кальция. Пока единственное, чего им удалось достичь – установление максимально разрешённого количества вещества в качестве добавки к пищевым продуктам. И сегодня продолжается изучение свойств и результатов употребления добавки в пищу, а также поиск аналогичной по цене и простоте получения альтернативы. Пока она не найдена, и в составе пищи по-прежнему можно встретить ингредиент под кодом “Е338”. Потребителю остаётся только внимательно изучать этикетки и решать для себя, стоит ли покупать продукты с этим регулятором кислотности.

Источник

Как ортофосфорная кислота применяется в быту

Продолжаю рассказывать о кислотах. И сегодня на очереди – ортофосфорная кислота. Почему я решила рассказать именно о ней? Во-первых, про нее многие слышали (в основном в страшилках о «Кока-Коле»), а во-вторых, слышать-то слышали, но мало кто задумывался о том, что это такое и с чем ее едят – причем, в прямом и переносном смысле.

Да, мы действительно едим это вещество. Фосфорная (или ее правильное химическое название – ортофосфорная) кислота может использоваться как пищевая добавка и даже имеет свое обозначение в перечне таких добавок – Е338.

Итак, давайте обо все по порядку. Ортофосфорная кислота: применение, свойства и некоторые страшные мифы о ней.

Что это такое

Если коротко, фосфорная кислота – это бесцветные кристаллы, которые очень хорошо впитывают в себя воду (это называется гигроскопичностью) и плавятся при температуре всего лишь в 42 градуса.

Она очень хорошо растворяется в воде, образуя привычный раствор кислоты, который и используется в разных целях. Кстати, с точки зрения химии эта кислота является слабой, ее силу никак не сравнить с такими «монстрами» как серная или азотная кислоты. Что, впрочем, не означает, что при работе с ней можно пренебрегать правилами техники безопасности.

Где применяется

Так же, как и лимонная кислота, фосфорная производится в больших количествах – около 50 миллионов тонн ежегодно во всем мире. Для чего же так много, спросите вы?

90 процентов фосфорной кислоты используется для производства удобрений.

Нужно очень тщательно соотносить пользу и вред, продумывать возможные последствия, рассчитывать необходимые дозы, короче – грамотно подходить к использованию любых химических веществ, в том числе и удобрений.

В связи с этим мне вспоминается где-то прочитанная то ли шутка, то ли действительно случившаяся история. Я уже забыла, где мне это попалось. Если кто-то из вас знает первоисточник, поделитесь информацией.

Социологи провели опрос, вредны ли минеральные удобрения. Девяносто процентов опрошенных ответили, да, несомненно. У остальных была «пятерка» по химии…

Но возвращаемся к удобрениям. Какие они бывают? Самые распространенные фосфорные удобрения – это:

Отличие в том, что в первом содержится двадцать процентов полезного компонента, во втором – сорок.

Их получают из природных минералов фосфорита и апатита. Они тоже содержат фосфор в виде фосфата кальция, но в нерастворимой форме, то есть растения не смогут его усвоить. Поэтому эти минералы перерабатывают и получают легко растворимые вещества, из которых фосфор хорошо усваивается растениями.

Думаю, чуть позже я обязательно напишу и про микроэлементы, необходимые растениям для нормального роста и развития, а также про удобрения.

А сейчас переходим к другим областям применения фосфорной кислоты. Напоминаю, на них остается всего 10 процентов от ее общего количества. Это:

Ну и, конечно же, это наша «любимая» пищевая добавка Е338. Используется она как регулятор кислотности, причем, чаще всего, в газированных напитках.

Кроме них она также часто добавляется в:

Например, в вареной колбасе содержится 0,4 г этого вещества на 100 г колбасы. В «Коле» — всего 0,06 г. Как видите, концентрации очень низкие. Эта кислота изучена уже давно и очень тщательно, поэтому все нормы ее в продуктах тщательно высчитаны и много раз перепроверены. Так что, не нужно бояться, что эти добавки принесут какой-то вред организму.

А вот если их не будет, то продукт послужит прекрасным домом для размножения самых разных микроорганизмов, и вот это уже точно не принесет вам никакой пользы.

Правда, нужно учесть, что сладкие газированные напитки – сами по себе не полезны. Здесь тандем «ортофосфорная кислота + сахар» однозначно вреден для человека. Точнее, для зубов. Кислота разрушает эмаль, а сахар охотно поедают бактерии, живущие на зубах. Я об этом уже упоминала в статье про фтор в зубных пастах. Увлекаетесь такими напитками? Тогда либо тщательнее ухаживайте за зубами, либо будьте готовы к быстрому развитию кариеса.

Это было небольшое отступление от темы. Теперь предлагаю подробнее остановиться на страшилках про «Кока-колу».

Содержание в «Кока-Коле»

Да, в ней действительно есть ортофосфорная кислота. Именно поэтому этим напитком можно чистить от ржавчины различные железные предметы. Некоторые творческие личности даже унитазы ею чистят от налета.

А как быть с желудком? Да никак. Все крики о том, что это вещество будет разъедать желудок – всего лишь ничем не обоснованные эмоции. Предлагаю просто взять и посчитать.

Кислотность желудочного сока (еще говорят рН) – примерно 1-2. А кислотность «Кока-Колы» — 3. Такой же кислотностью обладают многие свежевыжатые соки, например, грейпфрут, яблочный сок, некоторые вина.

Внимание, сейчас будет стррррашная химия и математика! рН – это отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода. Исходя из этого, концентрация кислоты желудочного сока в 10-100 раз выше, чем концентрация несчастной «Колы». Так что, ни о какой жуткой кислоте в напитке говорит не нужно. Ее там очень мало. И вред она может представлять только для тех, у кого проблемы с желудком. Да и то, если ее пить каждый день хотя бы по паре литров.

Что же касается вреда газированных напитков, то я с этим абсолютно согласна. Вопрос только в том, какие именно содержащиеся в них вещества представляют опасность. На мой взгляд, вопрос достаточно сложный и спорный.

У кого какие идеи – пишите в комментариях.

И совсем последнее не по теме. Решила принять участие в кулинарном конкурсе на » Блоге народных знаний » Анатолия Кравченко. Просто у меня скопилось много очень простых рецептов, которыми хочется поделиться. Свой кулинарный сайт я не потяну, да и не интересно мне постоянно им заниматься, а вот в конкурсе с удовольствием приму участие.

Так что, у кого есть интересные рецепты — присоединяйтесь!

Вот теперь точно все на сегодня!

Всем удачи и хорошего настроения!

Источник

Ортофосфорная кислота

Ортофосфорная кислота
Общие
Систематическое наименование	Ортофосфорная кислота
Химическая формула	H3PO4
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	твердое
Отн. молек. масса	98,0 а. е. м.
Молярная масса	98,0 г/моль г/моль
Плотность	1,685 (жидк) г/см³
Динамическая вязкость (ст. усл.)	2,4-9,4 сПуаз Па·с (при 20 °C)
Термические свойства
Температура плавления	42,35 °C
Температура кипения	158 °C
Химические свойства
pKa	2,12, 7,21, 12,67
Растворимость в воде	548 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	[7664-38-2]

При температуре выше 213 °C она превращается в пирофосфорную кислоту H₄P₂O₇. Очень хорошо растворима в воде. Обычно ортофосфорной (или просто фосфорной) кислотой называют 85 % водный раствор (бесцветная сиропообразная жидкость без запаха). Растворима также в этаноле и других растворителях.

Содержание

Получение

Фосфорную кислоту получают из фосфата:

Или взаимодействием с водой оксида фосфора(V), полученного сжиганием фосфора в кислороде:

С водой реакция идет очень бурно, поэтому оксид фосфора(V) обрабатывают нагретым до 200 °C концентрированным раствором ортофосфорной кислоты.

Расплавленная ортофосфорная кислота и ее концентрированные растворы обладают большой вязкостью, что обусловлено образованием межмолекулярных водородных связей.

Свойства

H₃PO₄ — трехосновная кислота средней силы. При взаимодействии с очень сильной кислотой, например, с хлорной HClO₄, фосфорная кислота проявляет признаки амфотерности — образуются соли фосфорила, например [Р(ОН)₄]·(ClO₄).

Отличительной реакцией ортофосфорной кислоты от других фосфорных кислот является реакция с нитратом серебра — образуется жёлтый осадок:

Качественной реакцией на ион РО₄ 3− является образование ярко-жёлтого осадка молибденофосфата аммония:

Фосфаты

Соли фосфорной кислоты называются фосфатами. Фосфорная кислота образует одно-, двух- и трехзамещенные соли.

(дигидрофосфат натрия) (гидрофосфат натрия) (фосфат натрия)

Дигидрофосфаты (однозамещенные фосфаты) имеют кислую реакцию, гидрофосфаты (двузамещенные фосфаты) — слабощелочную, средние (трехзамещенные фосфаты, или просто фосфаты) — щелочную.

Дигидрофосфаты обычно хорошо растворимы в воде, почти все гидрофосфаты и фосфаты растворимы мало. Прокаливание солей приводит к следующим превращениям:

Фосфаты при прокаливании не разлагаются, исключение составляет фосфат аммония (NH₄)₃PO₄.

Органические фосфаты играют очень важную роль в биологических процессах. Фосфаты сахаров участвуют в фотосинтезе. Нуклеиновые кислоты также содержат остаток фосфорной кислоты.

Применение

Используется при пайке в качестве флюса (по окисленой меди, по чёрному металлу, по нержавеющей стали), для исследований в области молекулярной биологии. Применяется также для очищения от ржавчины металлических поверхностей. Образует на обработанной поверхности защитную плёнку, предотвращая дальнейшую коррозию. Также применяется в составе фреонов, в промышленных морозильных установках как связующее вещество.

Пищевая промышленность

Ортофосфорная кислота зарегистрирована в качестве пищевой добавки E338. Применяется как регулятор кислотности в газированных напитках.

Применение ортофосфорной кислоты в сельском хозяйстве. В звероводстве (в частности, при выращивании норок) используют выпойку раствора ортофосфорной кислоты для профилактики повышенного рН желудка и мочекаменной болезни.

Применение ортофосфорной кислоты в стоматологии. Ортофосфорная кислота применяется для снятия зубной эмали перед пломбированием зубов. При применении адгезивных материалов 2 и 3 поколения требуется тотальное протравливание зуба кислотой, с последующим промыванием и просушиванием. Кроме дополнительных временных затрат на проведение данные этапы несут в себе опасность возникновения различных ошибок и осложнений.

При нанесении ортофосфорной кислоты сложно проконтролировать степень и глубину деминерализации дентина и эмали. Это приводит к тому, что нанесенный адгезив не полностью (по всей глубине) заполняет открытые дентинные канальцы, а это в свою очередь не обеспечивает образование полноценного гибридного слоя.

Кроме того, не всегда удается полностью удалить ортофосфорную кислоту после ее нанесения на дентин. Это зависит от того, каким способом сгущена фосфорная кислота. Остатки ортофосфорной кислоты ухудшают прочность бондинга, а также приводят к образованию так называемой «кислотной мины».

Поэтому с появлением адгезивных материалов 5 и 6 поколения ортофосфорная кислота использоваться перестала.

См. также

Примечания

Литература

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Ортофосфорная кислота» в других словарях:

ОРТОФОСФОРНАЯ КИСЛОТА — ОРТОФОСФОРНАЯ КИСЛОТА, то же, что фосфорная кислота … Современная энциклопедия

ортофосфорная кислота — ortofosfato rūgštis statusas T sritis chemija formulė H₃PO₄ atitikmenys: angl. orthophosphoric acid; phosphoric acid rus. ортофосфорная кислота; фосфорная кислота ryšiai: sinonimas – vandenilio tetraoksofosfatas (3–) sinonimas – fosforo rūgštis … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

ортофосфорная кислота — Е338 – ортофосфорная кислота. В зависимости от концентрации применяют для производства фосфорных удобрений, в пищевой, текстильной, стекольной промышленности. Пропитка древесины ортофосфорной кислотой и ее солями делают дерево негорючим. На этой… … Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого

ортофосфорная кислота — то же, что фосфорная кислота … Энциклопедический словарь

ОРТОФОСФОРНАЯ КИСЛОТА — то же, что фосфорная кислота … Естествознание. Энциклопедический словарь

ортофосфорная кислота — фосфорная кислота … Cловарь химических синонимов I

Ортофосфорная кислота — см. Фосфор … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Кислота — У этого термина существуют и другие значения, см. Кислота (значения) … Википедия

фосфорная кислота — ортофосфорная кислота … Cловарь химических синонимов I

Источник