|
Реагенты > Ортофосфорная кислота Ортофосфорная кислота купить
Ортофосфорная кислота (Фосфорная кислота, пищевая добавка Е338) – водный раствор пирофосфорной кислоты (85%). Ортофосфорная кислота широко распространена в естественных пищевых продуктах как в виде свободной оротофосфорной кислоты, так и в виде её калиевых, натриевых или кальциевых солей. Например, высокие концентрации фосфата (0,1-0,5% в расчете на фосфор) содержатся в таких продуктах, как молоко, сыр, орехи, рыба, мяса и птица, желток яиц и некоторые злаковые. Ортофосфорная кислота является существенной частью человеческого организма. Она входит в состав костей и многих ферментных систем. Физико-химические свойства.Химическая формула: H3PO4. Кислота ортофосфорная это слабо-желтая или желтая жидкость. Запах отсутствует. Температура плавления (замерзания) для 75% кислоты: -17 °С. Температура кипения для 70÷80% кислоты: 130÷140 °С. рН 73% водного раствора 1÷2. Плотность для 75% кислоты при 20 °С: 1,572 г/см3. В реакциях со щелочами вступает с выделением тепла. Не летуча в водных растворах, испаряется вода, концентрация P4O10 в водных парах при 210÷230°С составляет 0,004%. При нагревании обезвоженной кислоты методом длительного кипячения при температуре выше 250 °С происходит её дегидратация с образованием пирофосфорной, а затем метафосфорной кислоты. Вязкость 85% кислоты при 25 °С: 12 сст. Электропроводность для 60% кислоты при 25 °С: 0,07 Ом-1.см-1. При нормальных условиях хранения ортофосфорная кислота проявляет стабильность и не окисляется, поэтому антиоксидантные и стабилизационные добавки для надежности хранения не применяются. Допустимая суточная потребность пищевой добавки Е338 для человека составляет 70 мг/кг веса тела в день. По коррозионным свойствам наиболее агресивна кислота концентрацией 70÷80%. Температурный предел применения для сталей Х17Н13М2Т и 0Х23Н28М3Д3Т находится на уровне 100 °С, для стали Х18Н10Т - несколько выше при скорости коррозии 0,1 мм/год.
Применение.Применяют ортофосфорную кислоту довольно широко. Основным ее потребителем служит производство фосфорных и комбинированных удобрений: фосфорных солей аммония, натрия, кальция, марганца и алюминия, а также для органического синтеза, в производстве активированного угля и киноплёнки, для производства огнеупоров, огнеупорных связующих, керамики, стекла, удобрений, синтетических моющих средств, в медицине, в металлообрабатывающей промышленности для очистки и полировки металлов, в текстильной для выработки тканей с огнезащитной пропиткой, нефтяной, спичечной промышленности, для производства реактивной и пищевой фосфорной кислоты.
Е338 используется качестве подкислители безалкогольных (до 700 мг/л) и слабоалкогольных напитков, кондитерских изделий, плавленых сыров, как осветлитель в производстве сахара. Содержащегося в мелассе фосфора недостаточно для нормальной жизнедеятельности дрожжей, поэтому в неё добавляют в качестве источника фосфора ортофосфорную кислоту. С той же целью её добавляют в опару для хлеба (500 мг/кг муки). Применение ортофосфорной кислоты для чернения медью.
Фосфорная кислота входит в состав кислотных растворов для покрытий деталей оксидом меди. Оксид меди имеет черный цвет, поэтому этот процесс называют чернением. Используется в производстве светопоглащающих деталей различных оптических приборов. А также, для декоративной отделки изделий из металла. Особенность использования фосфорной кислоты для этих целей заключается в экономии дорогостоящей меди. Т.е. оксидом меди покрывают не медную деталь, а оцинкованную стальную деталь. Или цинковую деталь. Или деталь из цинковых сплавов. Для оксидирования химическим способом приготавливают такой раствор: вода 100 кг; ортофосфорная кислота 0,2÷1,0 кг; азотнокислый натрий 7÷10 кг; Обработка детали длится 30÷40 мин при температуре 80÷100 °С. Потом изделие промывают, сушат и смазывают. Применение ортофосфорной кислоты для воронения стали.
Ортофосфорная кислота входит в состав кислотных химических растворов для воронения (покрытия тонкой оксидной пленкой) углеродных и легированных сталей. Сталь с вороненным (оксидным) покрытием отличается стойкостью к коррозии и имеет лучший товарный вид стальных деталей. Воронение с применением ортофосфорной кислоты позволяет получить покрытия с характерным синим цветом. Оксидирование производят при температуре 100°С. Время обработки деталей составляет 30 мин. Состав раствора: вода 100 кг; ортофосфорная кислота 4 кг; бария нитрит 45 кг. Применение ортофосфорной кислоты для фосфатирования стали.
Фосфатирование используют для дополнительной защиты от коррозии, улучшения твердости, износостойкости, на черных и цветных металлах. Суть процесса фосфатирования состоит в создании на поверхности защищаемого изделия слоя малорастворимых фосфатов железа, цинка или марганца. Фосфатная пленка не боится органических масел, смазочных, горячих материалов, толуола, бензола, всех газов, кроме сероводорода. Под воздействием щелочей, кислот, пресной, морской воды, аммиака, водяного пара покрытие довольно быстро разрушается. Непродолжительный срок службы покрытия также связан с его низкой эластичностью и прочностью. Процесс фосфатирования нашел широкое в автомобильной промышленности. Фосфатная пленка – наилучший грунт для краски. Фосфатное покрытие не подвергается воздействию кислорода воздуха, смазок, масел, керосина, не смачивается расплавленными металлами. Фосфатный слой может выдержать непродолжительное влияние температуры около 500 °С. Наибольшая минусовая температура, при которой не разрушается покрытие -75 °С. Фосфатное покрытие отличается высоким электросопротивлением, может выдержать напряжение до 500 В. Чтоб повысить пробивное напряжение готового фосфатного покрытия (до 1000 В) – его дополнительно пропитывают бакелитовыми либо масляными лаками. Фосфатное покрытие по твердости мягче стали, но более твердое, чем латунь или медь. Фосфорная кислота входит в состав рабочих растворов для цинкофосфатного ускоренного фосфатирования стали. Состав раствора: вода 100 кг; монофосфат цинка 2,8÷3,6 кг; гексагидрат нитрата цинка 4,2÷5,8 кг; фосфорная кислота 0,95÷1,5 кг. Температура 85÷95°С. Продолжительность 10÷25 мин. Покрытия, полученные в вышеописанном рабочем растворе, состоят из Zn3(PO4)2×4H2O и Zn2Fe(PO4)2×4H2O. Большая часть фосфатов образуется на поверхности в первые минуты процесса, когда скорость нарастания фосфатов превышает скорость их растворения. При одинаковых значениях этих скоростей рост фосфатной пленки прекращается. Применение ортофосфорной кислоты для фосфатирования титана.
Фосфатирование титана проводят для повышения его износостойкости, антифрикционных свойств. Процесс ведется при температуре 98 – 99°С около 10÷30 минут. Применяемый состав: 100 кг воды; фосфорной кислоты 1÷10 кг и такое же количество фторидов (фторида калия, фторида аммония или фторида натрия). Применение ортофосфорной кислоты для фосфатирования никеля и его сплавов.
Никель и его сплавы фосфатируют только на матовой поверхности. Фосфатирование на блестящей поверхности не происходит. Состав для фосфатирования: вода 100 кг; ортофосфорная кислота 1,5 кг; фторид натрия 1,3 кг; нитрат цинка 20 кг. Длительность обработки 35÷45 мин. при температуре 25÷35°С. рН раствора должен быть около 2,0. Фосфатные пленки не обладают достаточными защитными свойствами из-за своей пористой структуры, поэтому после получения их еще дополнительно обрабатывают. Для этого применяют пассивирующие растворы натрия дихромата. Процесс ведется при температуре 70 – 80 °С. Пассивирование фосфатных пленок возможно в двух составах: 8÷10 кг дихромата натрия и 0,3÷0,5 кг на 100 кг воды. Для первого раствора время выдержки составляет 10÷20 минут, и дополнительная промывка до сушки. Для второго – 1÷3 мин., после фосфатирования изделие сушат без предварительной промывки. После проведения операции пассивирования готовые изделия пропитывают минеральным маслом (горячим), а далее гидрофобизируют (3-5 мин). Для гидрофобизации применяют 10 % раствор в бензине кремнийорганической жидкости ГФЖ-94. Если деталь предназначена для холодной деформации, то ее промывают и обрабатывают около 3-5 мин. при 60÷70°С в мыльном растворе (7÷10 кг хозяйственного мыла на 100 кг воды). Применение ортофосфорной кислоты для травления черных металлов.
Ортофосфорную кислоту используют в составе растворов для травления черных металлов. Травление - технологическая операция подготовки изделия под покраску или нанесения покрытий другими металлами. Цель травления - убрать с металлической поверхности оксиды или окалину, при этом исключить растворение основного металла. Составы травящих растворов с применением ортофосфорной кислоты (% по массе): Состав №1. Ортофосфорная кислота 10; бутиловый спирт 83; вода 7. Температура раствора 50÷70°С. Время травления 20÷30 мин. Состав №2. Ортофосфорная кислота 35; бутиловый спирт 5; вода 60. Температура раствора 40÷60°С. Время травления 30÷35 мин. После травления черных металлов их промывают в 15%-ном растворе кальцинированной соды. Затем тщательно промывают водой. Применение ортофосфорной кислоты в технологии производства пива.
Ортофосфорной кислотой корректируют щелочность воды для приготовления пива. Ненормальная щелочность вод - это одна из причин мути сусла. Если сусло сильно каогулировано, то для корректировки добавляют ортофосфорную кислоту из расчета 1÷2 г/кг дрожжей. Тем самым производят регенерацию деятельности дрожжей. Ортофосфорную кислоту также применяют для промывки дрожжей перед засевом. Целью промыви дрожжей является удаление азотистых и слизистых веществ с поверхности дрожжевых клеток, устранение посторонних инфицирующих микроорганизмов. Дрожжи без промывки могут парализовать спиртовое брожение. Промывку производят водным раствором воды содержащей 200÷300 г ортофосфорной кислоты 45°Боме. Ортофосфорной кислотой регулируют степень сбраживаемости пива. Степень сбраживаемости в основном зависит от содержания мальтозы и декстринов. Но имеется возможность регулировать степень сбраживаемости ортофосфорной кислотой. Степень сбраживаемости увеличивается при содержании ортофосфорной кислоты менее 0,05 г/л и уменьшается при содержании более 0,05 г/л. Применение ортофосфорной кислоты в безалкогольных напитках.
Ортофосфорную кислоту добавляют в напитки для получения кислого вкуса. Это относится к напиткам имеющим pH<4,5. В отличие от других пищевых подкислителей напитков, добавка оротофосфорной кислоты дает чистый кислый вкус в отличии от лимонной и яблочной кислот. Ортофосфорная кислота – единственная минеральная кислота, используемая в производстве напитков. Как правило, это напитки типа кока-кола. Допускается добавлять ортофосфорную кислоту в безалкогольные напитки на ароматизаторах в количестве до 700 мг/л в пересчете на P2O5. Применение ортофосфорной кислоты регламентируется следующими стандартами:ГОСТ 6552-80 "Кислота ортофосфорная. Технические условия", ГОСТ 13741-91 "Коньяки. Общие технические условия"; ГОСТ 10678-76 Е "Кислота ортофосфорная термическая. Технические условия" ГОСТ 171-81 "Дрожжи хлебопекарные прессованные. Технические условия" Кислота ортофосфорная нашла свое и в сельском хозяйстве, в частности в звероводстве (фосфорная кислота незаменима для профилактики повышенной кислотности желудка и мочекаменной болезни) и т.д. Следует отметить, что Е338 может иметь отрицательное воздействие на организм человека, которое проявляется в виде заболеваний желудочно-кишечного тракта. Получение.В промышленности ортофосфорную кислоту получают экстракционным и термическим способами. Экстракционный способ получения фосфорной кислоты является более экономичным. Он основан на разложении природных фосфатов различными кислотами, в основном - серной, а также, хотя и в гораздо меньшей степени, азотной и соляной. Суть этого метода - экстрагирование P2O5 в виде H3PO4. Для этого фосфаты обрабатывают H2SO4, а полученную пульпу фильтруют от осадка сульфата Ca, получая таким образом чистую фосфорную кислоту. Термический способ, при котором получается наиболее чистая ортофосфорная кислота, включает в себя стадии сжигания элементного фосфора, гидратацию P4O10 и абсорбцию его водой или кислотой, конденсацию и улавливание из газовой фазы тумана. В зависимости от того, какой принцип охлаждения газов применяется, термический способ получения кислоты бывает трех видов: испарительный, теплообменно-испарительный или циркуляционно-испарительный. |
