نگاه کلی
اسید فسفریک مانند
اسید نیتریک یکی از ترکیبات اولیه مهم در ساختن کودهای شیمیایی است با افزایش روز افزون جمعیت جهان و نیاز فراوان به تامین غذای این جمعیت رو به رشد استفاده از
کودهای شیمیایی یکی از مهمترین عوامل حاصلخیزی خاک و تولید محصول بیشتر میباشد. و با تقاضای روز افزون اینگونه حاصلخیزکنندهها توسط کشاورزان و باغداران تولید مواد اولیه این کودها در اشل صنعتی و همچنین یافتن روشهای نوین و بهتر برای تولید اقتصادیتر ، از دغدغههای
شیمی صنعتی میباشد.
روشهای تهیه صنعتی اسید فسفریک
برای تهیه اسید فسفریک در صنعت معمولا از دو روش استفاده میشود
تولید با روش گرمایی
این روش شامل احتراق فسفر و
هیدراسیون میباشد. مخلوط فسفر مایع و هوا به
محفظه احتراق که شبیه برج است تزریق شده و با انجام
واکنش اکسیداسیون فسفر،
تولید میشود. جنس محفظه احتراق نوعی فولاد مخصوص است که با
غیرفعال شده است.
به دست آمده را در برج بعدی هیدراته میکنند و بخارات باقیمانده
را ، واحد شستشو به اسید فسفریک رقیق تبدیل کرده و به عنوان افشان در پایین آوردن دمای برج اول استفاده میشود.
تخلیص اسید فسفریک بدست آمده از روش گرمایی
به علت وجود
ترکیبات آرسنیک ، اگر اسید بدست آمده در صنعت مواد غذایی استفاده شود، ناخالصی را با گاز
که از داخل محلول عبور میدهند، به صورت رسوب گرفته و بعد از صاف کردن
اسید خالص را بدست میآورند.
تولید اسید فسفریک به روش تر
در این روش
کانیهای فسفات را با اسید فسفریک و
اسید سولفوریک ترکیب می کنند، در هر مورد علاوه بر تولید اسید فسفریک و برخی فسفاتها که ترکیبات اصلی هستند، سایر ترکیبات (
) هم تولید میشوند، از طرف دیگر واکنشهایی که در آن با از بین رفتن اسید سولفوریک ، ترکیباتی تولید میشود که از نظر تجاری کم اهمیت هستند (واکنشهای پارازیتی)، یونهای مزاحمی تولید شده و باعث آلودگی مخلوطها میشوند.
تکنولوژی فرایند تولید
نکات قابل توجه
در روش صنعتی اسید فسفریک را طوری تغلیظ میکنند که در طول آن
سولفاتها و
فسفاتها رسوب کرده و جدا شوند. این فرایند از نظر شیمیایی قابل قبول است. اگر اسید فسفریک برای مواد غذایی تولید شود باید عاری از
آرسنیک ،
وانادیوم و
فلوئوریدها باشد و مقادیر آهن نیز کاهش داده شود.
حالت فیزیکی اسید فسفریک
اسید فسفریک تا غلظتهای 75% کاملا مایع است، به این دلیل غلظت 75% معمولا ماکزیمم غلظت برای محلولهای صنعتی است (0-30 درجه). اسید فسفریک با غلظتهای بالاتر از 75% به صورت جامد است. اسید فسفریک جامد خالص با حرارت دادن ،
اسید پلی فسفریک تولید میکند.
درصد مصرف اسید فسفریک در صنایع مختلف
- صنایع حاصلخیز کننده 67%
- به عنوان فسفاتها 18%
- برای اهداف دیگر 15%
کاربردها
اسید فسفریک علاوه بر
کشاورزی ، مشتقات آن در
شویندهها ،
صنایع غذایی ،
نساجی ،
داروسازی و
دندانپزشکی کاربرد دارد. از جمله صنایعی که مشتقات اسید فسفریک را مصرف میکند،
صنایع الکتروشیمیایی و
تصفیه آب است. اسید فسفریک به صورت مستقیم در محافظت از
خوردگی آلیاژهای آهن و به عنوان کاتالیت در
صنایع پتروشیمی کاربرد دارد.
مباحث مرتبط باعنوان