Ácido fosfórico - Phosphoric acid
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Nombres | |||
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Nombre IUPAC
Ácido fosfórico
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Otros nombres
Ácido ortofosfórico
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Identificadores | |||
Modelo 3D ( JSmol )
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CHEBI | |||
CHEMBL | |||
ChemSpider | |||
Tarjeta de información ECHA | 100.028.758 | ||
Número CE | |||
Número e | E338 (antioxidantes, ...) | ||
KEGG | |||
PubChem CID
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Número RTECS | |||
UNII | |||
un numero | 1805 | ||
Tablero CompTox ( EPA )
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Propiedades | |||
H 3correos 4 |
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Masa molar | 97,994 g · mol −1 | ||
Apariencia | Blanco sólido | ||
Olor | Inodoro | ||
Densidad | 1,6845 g⋅cm −3 (25 ° C, 85%), 1,834 g⋅cm −3 (sólido) | ||
Punto de fusion | 40–42,4 ° C (104,0–108,3 ° F; 313,1–315,5 K) | ||
Punto de ebullición | |||
Solubilidad | Soluble en etanol | ||
log P | −2,15 | ||
Presión de vapor | 0,03 mmHg (20 ° C) | ||
Base conjugada | Fosfato de dihidrógeno | ||
−43,8 · 10 −6 cm 3 / mol | |||
Índice de refracción ( n D )
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Viscosidad | 2.4 a 9.4 cP (85% aq. Soln. ) 147 cP (100%)
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Estructura | |||
Monoclínica | |||
Tetraédrico | |||
Termoquímica | |||
Capacidad calorífica ( C )
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145,0 J / mol⋅K | ||
Entropía molar estándar ( S |
150,8 J / mol⋅K | ||
−1271,7 kJ / mol | |||
Energía libre de Gibbs (Δ f G ˚)
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-1123,6 kJ / mol | ||
Riesgos | |||
Ficha de datos de seguridad | ICSC 1008 | ||
Pictogramas GHS | |||
Palabra de señal GHS | Peligro | ||
H290 , H314 | |||
P280 , P305 + 351 + 338 , P310 | |||
NFPA 704 (diamante de fuego) | |||
punto de inflamabilidad | No es inflamable | ||
Dosis o concentración letal (LD, LC): | |||
LD 50 ( dosis media )
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1530 mg / kg (rata, oral) | ||
NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |||
PEL (permitido)
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TWA 1 mg / m 3 | ||
REL (recomendado)
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TWA 1 mg / m 3 ST 3 mg / m 3 | ||
IDLH (peligro inmediato)
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1000 mg / m 3 | ||
Compuestos relacionados | |||
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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verificar ( ¿qué es ?) | |||
Referencias de Infobox | |||
El ácido fosfórico , también conocido como ácido ortofosfórico o ácido fosfórico (V) , es un ácido débil con la fórmula química H
3P O
4. El compuesto puro es un sólido incoloro .
Los tres hidrógenos son ácidos en diversos grados y se pueden perder de la molécula como iones H + ( protones ). Cuando se eliminan los tres iones H + , el resultado es un ion ortofosfato PO 4 3− , comúnmente llamado "fosfato". La eliminación de uno o dos protones produce el ion fosfato de dihidrógeno H
2correos-
4, y el ion fosfato de hidrógeno HPO2−
4, respectivamente. El ácido ortofosfórico también forma ésteres , llamados organofosforados .
El ácido fosfórico se encuentra comúnmente en los laboratorios químicos como una solución acuosa al 85% , que es un líquido almibarado incoloro, inodoro y no volátil . Aunque el ácido fosfórico no cumple con la definición estricta de ácido fuerte , la solución al 85% puede irritar gravemente la piel y dañar los ojos.
El nombre "ácido ortofosfórico" se puede utilizar para distinguir este ácido específico de otros " ácidos fosfóricos ", como el ácido pirofosfórico . Sin embargo, el término "ácido fosfórico" a menudo significa este compuesto específico; y esa es la nomenclatura actual de la IUPAC .
Fabricar
El ácido fosfórico se produce industrialmente por dos vías generales. En el proceso húmedo, un mineral que contiene fosfato, como la hidroxiapatita de calcio, se trata con ácido sulfúrico .
La fluoroapatita es una materia prima alternativa, en cuyo caso el fluoruro se elimina como el compuesto insoluble Na 2 SiF 6 . La solución de ácido fosfórico generalmente contiene 23 a 33% de P 2 O 5 (32 a 46% de H 3 PO 4 ). Puede concentrarse para producir ácido fosfórico de grado comercial o comercial , que contiene aproximadamente 54 a 62% de P 2 O 5 (75 a 85% de H 3 PO 4 ). La eliminación adicional de agua produce ácido superfosfórico con una concentración de P 2 O 5 superior al 70% (correspondiente a casi el 100% de H 3 PO 4 ). El sulfato de calcio (yeso) se produce como subproducto y se elimina como yeso fosforado .
Para producir ácido fosfórico apto para alimentos, el mineral de fosfato se reduce primero con coque en un horno de arco eléctrico para producir fósforo elemental . También se agrega sílice, lo que resulta en la producción de escoria de silicato de calcio . El fósforo elemental se destila del horno y se quema con aire para producir pentóxido de fósforo de alta pureza , que se disuelve en agua para producir ácido fosfórico.
El ácido fosfórico de ambos procesos puede purificarse aún más eliminando compuestos de arsénico y otras impurezas potencialmente tóxicas.
Propiedades ácidas
Los tres hidrógenos son ácidos, con constantes de disociación p K a1 = 2.14, p K a2 = 7.20 yp K a3 = 12.37. De ello se deduce que, en soluciones acuosas, el ácido fosfórico se disocia principalmente en alguna combinación de sus tres aniones, excepto a pH muy bajo . Las ecuaciones de equilibrio son:
- H 3 PO 4 + H 2 O ⇌ H 3 O + + H 2 PO 4 - K a1 = 7.25 × 10 −3 [p K a1 = 2.14]
- H 2 PO 4 - + H 2 O ⇌ H 3 O + + HPO 4 2− K a2 = 6.31 × 10 −8 [p K a2 = 7.20]
- HPO 4 2− + H 2 O ⇌ H 3 O + + PO 4 3− K a3 = 3.98 × 10 −13 [p K a3 = 12.37]
Usos
El uso dominante del ácido fosfórico es para fertilizantes , que consume aproximadamente el 90% de la producción.
Solicitud | Demanda (2006) en miles de toneladas | Principales derivados de fosfato |
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Jabones y detergentes | 1836 | STPP |
Industria de alimentos | 309 | STPP (Na 5 P 3 O 10 ), SHMP , TSP , SAPP , SAlP , MCP , DSP (Na 2 HPO 4 ), H 3 PO 4 |
Tratamiento de aguas | 164 | SHMP, STPP , TSPP , MSP (NaH 2 PO 4 ), DSP |
Pastas dentífricas | 68 | DCP (CaHPO 4 ), IMP, SMFP |
Otras aplicaciones | 287 | STPP (Na 3 P 3 O 9 ), TCP, APP, DAP, fosfato de zinc (Zn 3 (PO 4 ) 2 ), fosfato de aluminio (AlPO 4 , H 3 PO 4 ) |
El ácido fosfórico de grado alimenticio (aditivo E338 ) se usa para acidificar alimentos y bebidas como varias colas y mermeladas, proporcionando un sabor ácido o agrio. El ácido fosfórico también sirve como conservante . Los refrescos que contienen ácido fosfórico, que incluirían Coca-Cola , a veces se denominan refrescos de fosfato o fosfatos. El ácido fosfórico en los refrescos tiene el potencial de causar erosión dental. El ácido fosfórico también tiene el potencial de contribuir a la formación de cálculos renales , especialmente en aquellos que han tenido previamente cálculos renales.
Las aplicaciones específicas del ácido fosfórico incluyen:
- en tratamiento antioxidante mediante revestimiento de conversión de fosfato o pasivación
- para prevenir la oxidación del hierro mediante el proceso de Parkerización
- como estándar externo para la resonancia magnética nuclear de fósforo-31
- en pilas de combustible de ácido fosfórico
- en la producción de carbón activado
- en el procesamiento de semiconductores compuestos , para grabar arseniuro de galio indio selectivamente con respecto al fosfuro de indio
- en microfabricación para grabar nitruro de silicio selectivamente con respecto al dióxido de silicio
- como ajustador de pH en cosméticos y productos para el cuidado de la piel
- como agente desinfectante en las industrias láctea, alimentaria y cervecera
La seguridad
Se ha demostrado un vínculo entre la ingesta regular de cola a largo plazo y la osteoporosis en la mediana edad en las mujeres (pero no en los hombres). Se pensó que esto se debía a la presencia de ácido fosfórico, y se encontró que el riesgo para las mujeres era mayor para las colas azucaradas y con cafeína que para las variantes dietéticas y descafeinadas, con una mayor ingesta de cola que se correlaciona con una menor densidad ósea.
A concentraciones moderadas, las soluciones de ácido fosfórico son irritantes para la piel. El contacto con soluciones concentradas puede causar quemaduras graves en la piel y daño permanente a los ojos.
Ver también
- Fosfato de fertilizantes , tales como fosfato de amonio fertilizantes
Referencias
Fuentes citadas
- Haynes, William M., ed. (2011). Manual CRC de Química y Física (92ª ed.). Prensa CRC . ISBN 978-1439855119.