Opis
Masa molowa: 98,00 g/mol
Odczyn roztworu:
Kwas fosforowy 75%: pH około 1
Kwas fosforowy 85%: pH około 0,3–1
Kwas fosforowy (V), znany także jako kwas ortofosforowy, (H₃PO₄), występuje w dwóch głównych stężeniach: 75% i 85%. Jest to nieorganiczny związek chemiczny z grupy kwasów tlenowych. Przyjmuje postać bezbarwnej, bezwonnej, syropowatej cieczy, choć często może mieć również formę kryształów w niższych temperaturach. Kwas fosforowy techniczny może być również żółtawy lub zielonkawy. Ten kwas o średniej mocy znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, chemicznym oraz jako substancja pomocnicza w wielu innych dziedzinach. Klasyfikowany jest jako materiał niebezpieczny o numerze UN 1805 zgodnie z przepisami ADR. Kwas fosforowy, jak i również jego sole i estry, odgrywają znaczącą rolę buforową w płynach ustrojowych, a także inne funkcje energetyczne i regulatorowe w ciele człowieka.
Na skalę przemysłową, kwas fosforowy otrzymuje się w wyniku reakcji kwasu siarkowego (VI) i fosforanu (V) wapnia, który pozyskuje się z minerałów takich jak apatyt i fosforyt, a także ze zmielonych kości zwierząt. W tej reakcji wydziela się siarczan (VI) wapnia, który łatwo można oddzielić od kwasu fosforowego przez filtrowanie, gdyż nie rozpuszcza się w wodzie. Kwas fosforowy można otrzymać z jego bezwodnika, dekatlenku tetrafosforu, który w kontakcie z wodą przechodzi w kwas. Natomiast, przy mniejszej ilości wody, produktem reakcji zamiast kwasu fosforowego powstają polimeryczne kwasy ortofosforowe/polifosforowe (H2O·(HPO3)x). Ponadto, kwasy polifosforowe powstają również poprzez odparowywanie wody z kwasu fosforowego. Czasem zdarza się, że w laboratorium z butelki z dłużej przechowywanym kwasem fosforowym odparowuje woda, a kwas w niedomkniętej butelce ulega tego rodzaju polimeryzacji. Taką substancję można z powrotem przekształcić do kwasu fosforowego dodając do niego wodę i podgrzewając. Kwas fosforowy można otrzymać również reakcji fosforu czerwonego z kwasem azotowym. Natomiast, należy mieć na uwadze, że jest to reakcja niebezpieczna i może przebiegać wybuchowo.
Kwas fosforowy dysocjuje w środowisku wodnym w sposób odwracalny. Stopiony kwas fosforowy ulega autodysocjacji na jony: H4PO+4 i H2PO−4 oraz H3O+, H4PO+4 i H2P2O2−7. Dzięki temu, wykazuje bardzo dobre przewodnictwo elektryczne (σ = 4,7 S/m) ze względu na szybki przeskok protonu między sąsiednimi cząsteczkami, natomiast zwykle występujący ruch jonów w polu elektrycznym jest pomijalny z powodu bardzo dużej lepkości. Ponadto, podczas ogrzewania kwasu fosforowego w temperaturze powyżej 300 °C powstaje kwas metafosforowy (HPO3).
Rynek
Największym światowym producentem kwasu fosforowego na świecie są Chiny, co wspierane jest przez rozwinięty sektor nawozów fosforowych. Drugim największym producentem jest Maroko, dzięki bogatym zasobom fosforytów, wykorzystywanych głównie w przemyśle nawozowym. Ważnymi producentami są również Indie oraz Stany Zjednoczone. Ponadto, w Europie, ważną rolę odgrywają kraje z rozwiniętym przemysłem chemicznym takie jak Hiszpania i Francja. Znacznym producentem są również Niemcy, a także Belgia i Holandia. Polska odgrywa kluczową rolę w regionie w przemyśle kwasu fosforowego, głównie dzięki zastosowaniu w produkcji nawozów sztucznych, takich jak superfosfaty.
Kwas fosforowy może być pakowany na różne sposoby, w zależności od potrzeb. Typowo wykorzystywane są pojemniki IBC (Intermediate Bulk Container), czyli duże zbiorniki wykonane z plastiku wzmocnionego metalową ramą, o pojemności do 1000 litrów. Ponadto, stosowane są beczki z tworzywa sztucznego o pojemności 200-250 L. Stosuje się również zbiorniki cysternowe, drogowe oraz kolejowe, a także zbiorniki morskie dla transportu międzynarodowego. Pochodne kwasu fosforowego w postaci stałej można transportować w różnego rodzaju workach. Wszystkie pojemniki muszą być szczelne, odporne na korozję i oznakowane zgodnie z regulacjami ADR/GHS, w tym symbolami zagrożeń chemicznych i instrukcjami bezpieczeństwa.
Zastosowanie
Głównym zastosowaniem kwasu fosforowego jest produkcja nawozów sztucznych (np. superfosfatu podwójnego). Ponadto, w przemyśle chemicznym, wykorzystywany jest do produkcji detergentów, środków czyszczących, leków, barwników oraz wielu innych substancji chemicznych. Kwas fosforowy 75% i 85% jest również używany do procesów technologicznych, takich jak usuwanie rdzy, czyszczenie powierzchni metali oraz jako składnik elektrolitów w akumulatorach. Znajduje również zastosowanie w przemyśle spożywczym jako regulator kwasowości, substancja konserwująca oraz substancja dodatkowa. Inne zastosowania kwasu fosforowego to między innymi: płyn do lutowania, w stomatologii, do wyrobu kitów porcelanowych, w lecznictwie i laboratoriach analitycznych, oraz jako składnik fosolu – odrdzewiacza do stali.
Środki ostrożności
Zwroty wskazujące rodzaj zagrożenia
| Kod | Opis |
|---|---|
| H290 | Może powodować korozję metali. |
| H302 | Działa szkodliwie po połknięciu. |
| H314 | Powoduje poważne oparzenia skóry oraz uszkodzenia oczu. |
Zwroty wskazujące środki ostrożności
| Kod | Opis |
|---|---|
| P280 | Stosować rękawice ochronne/odzież ochronną/ ochronę oczu. |
| P301+P330+P331 | W PRZYPADKU POŁKNIĘCIA: wypłukać usta. NIE wywoływać wymiotów. |
| P303+P361+P353 | W PRZYPADKU KONTAKTU ZE SKÓRĄ (lub z włosami): Natychmiast zdjąć całą zanieczyszczoną odzież. Spłukać skórę pod strumieniem wody lub prysznicem. |
| P305+P351+P338 | W PRZYPADKU DOSTANIA SIĘ DO OCZU: Ostrożnie płukać wodą przez kilka minut. Wyjąć soczewki kontaktowe, jeżeli są i można je łatwo usunąć. Nadal płukać. |
| P310 | Natychmiast skontaktować się z OŚRODKIEM ZATRUĆ/lekarzem. |
| P406 | Przechowywać w pojemniku odpornym na korozję o odpornej powłoce wewnętrznej. |
Opis środków pierwszej pomocy
| Rodzaj ekspozycji | Środki pierwszej pomocy |
|---|---|
| Uwagi ogólne | Nie pozostawiać poszkodowanego bez opieki. Wynieść poszkodowanego z obszaru zagrożenia. Poszkodowanego utrzymywać pod przykryciem, w cieple. Natychmiast zdjąć całą zanieczyszczoną odzież. Zasięgnąć porady lekarza w przypadku pojawienia się jakichkolwiek wątpliwości, lub jeżeli objawy nie ustępują. W przypadku utraty przytomności ułożyć osobę w pozycji bezpiecznej. Nigdy nie podawać niczego doustnie. |
| Po narażeniu przez drogi oddechowe | Wynieść poszkodowanego z miejsca kontaktu z oparami kwasu, zapewnić spokój (bezruch) w pozycji półleżącej lub siedzącej. Wysiłek fizyczny może wyzwolić obrzęk płuc. Chronić przed utratą ciepła, w razie duszności podawać tlen, najlepiej przez maskę. Wymagana jest pomoc lekarza. |
| Po kontakcie ze skórą | Usunąć kwas zmywając skórę dużą ilością wody (nie gorącej) przez co najmniej 15 minut. Nigdy nie stosować mydła i żadnych środków zobojętniających. Przy skażeniu odzieży rozebrać poszkodowanego pod strumieniem wody, na oparzenia założyć jałowy opatrunek. Wymagana jest pomoc lekarza. |
| Po kontakcie z oczami | Ostrożnie płukać oczy czystą wodą przez kilka minut; podczas przemywania należy rozwierać powieki (unikać silnego strumienia wody ze względu na ryzyko mechanicznego uszkodzenia rogówki). Jeśli poszkodowany nosi szkła kontaktowe, należy je wyjąć o ile się da i kontynuować płukanie. Po przemyciu nałożyć na oczy jałowy opatrunek bez żadnych leków i zwalczać ból przez podanie leków przeciwbólowych. Nigdy nie stosować odtrutek chemicznych, ponieważ ciepło wytwarzające się podczas reakcji może pogorszyć uszkodzenie. Wymagana jest pomoc lekarza. |
| Po narażeniu przez przewód pokarmowy | Przepłukać usta. NIE WYWOŁYWAĆ WYMIOTÓW. Nigdy nie wolno poszkodowanemu płukać żołądka i nie wolno podawać środków wymiotnych zobojętniających (alkalizujących). W przypadku złego samopoczucia niezwłocznie należy skontaktować się z ośrodkiem zatruć lub z lekarzem. |
W przypadku podejrzenia zatrucia skontaktować się z najbliższym oddziałem leczenia zatruć. Decyzję o szczególnym sposobie postępowania podejmuje lekarz po dokładnej ocenie stanu poszkodowanego.
Uwaga! W środowisku pracy powinno być dostępne urządzenie do przemywania oczu „oczomyjka”
Zgodnie z rozporządzeniem (WE) nr 1272/2008 (CLP), kwas fosforowy jest klasyfikowany jako substancja, która: “działa szkodliwie po połknięciu” (toksyczność ostra: 500mg/kg); “powoduje poważne oparzenia skóry oraz uszkodzenia oczu”; w przypadku połknięcia: “powoduje oparzenia przewodu pokarmowego”; w przypadku dostania się do oczu “powoduje oparzenia”; w przypadku dostania się do dróg oddechowych “wdychanie oparów/mgły kwasu fosforowego może spowodować natychmiastowe podrażnienie, ból”; w przypadku dostania się na skórę “powoduje oparzenia”.
Kwas fosforowy nie spełnia kryteriów PBT / vPvB zgodnie z załącznikiem XIII REACH. Nie należy spodziewać się bioakumulacji. Nie ulega biodegradacji, ponieważ zawiera substancje nieorganiczne. Według systemu GHS (Globally Harmonized System), kwas fosforowy nie klasyfikuje się jako substancja toksyczna dla środowiska wodnego. Niemniej jednak, kwas fosforowy może wywierać negatywny wpływ na środowisko wodne i lądowe. Kwas fosforowy nie ulega szybkiemu rozkładowi w środowisku. Łatwo przekształca się w fosforany, które mogą być pobierane przez rośliny lub przemieszczane w wodach gruntowych. Może to powodować zakwaszenie zbiorników wodnych, co negatywnie wpływa na organizmy wodne, w szczególności ryby i plankton. Ponadto, może wpływać na nadmierny wzrost glonów, odcinając zasoby tlenu dla innych wodnych organizmów, prowadząc do ich śmierci (zjawisko eutrofizacji). W przypadku przedostania się do gleby ta substancja może zmieniać jej pH, co negatywnie wpływa na mikroorganizmy i rośliny.
