Reagente acido fosforico, noto anche come acido ortofosforico, è un acido inorganico multiforme con la formula chimica H₃PO₄. Esiste naturalmente in vari minerali e può essere sintetizzato industrialmente attraverso diversi processi. Questo liquido incolore e sciropposo è altamente corrosivo e ha un odore caratteristico che ricorda l'aceto.
Svolge un ruolo cruciale in numerosi settori. In agricoltura, funge da componente chiave nei fertilizzanti, fornendo alle piante i nutrienti essenziali del fosforo, vitale per la loro crescita e sviluppo. L'industria alimentare lo utilizza ampiamente come acidificante, conservante e esaltatore di sapidità nelle bevande, nelle carni lavorate e nei latticini, migliorandone il gusto e prolungandone la durata di conservazione.
Inoltre trova applicazione nella produzione di detersivi e detergenti grazie alla sua capacità di addolcire l'acqua e rimuovere le macchie. Viene utilizzato anche nella produzione di ceramica, vetro e smalto, dove agisce come un flusso per abbassare la temperatura di fusione e migliorare la qualità del prodotto finito.
Nell'industria chimica, serve come materia prima per la produzione di altri composti contenenti fosforo, come fosfati, esteri e composti organofosforici. Inoltre, ha applicazioni mediche, compreso l’uso nei gel mordenzanti dentali per preparare lo smalto dei denti per l’incollaggio.
Tuttavia, il suo uso diffuso deve essere bilanciato con cautela, poiché un’esposizione eccessiva può irritare la pelle, gli occhi e il sistema respiratorio. Pratiche di manipolazione e smaltimento adeguate sono essenziali per ridurre al minimo i rischi ambientali e per la salute associati all'acido fosforico.
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Formula chimica |
H3O4P |
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Messa esatta |
97.98 |
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Peso Molecolare |
97.99 |
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m/z |
97.98 (100.0%) |
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Analisi elementare |
H, 3.09; O, 65.31; P, 31.61 |
| Punto di fusione | ~40 gradi (lett.) |
| Punto di ebollizione | 158 gradi (lett.) |
Storia della scoperta
Il primo chimico che studiòreagente acido fosforicoera il chimico francese Lavoisier. Nel 1772 fece un simile esperimento: mise il fosforo in una campana di vetro sigillata con mercurio per farlo bruciare. Sulla base dei risultati sperimentali si conclude che una certa quantità di fosforo può essere bruciata in un certo volume d'aria; Quando il fosforo brucia, produce fiocchi bianchi di fosforo anidro, come neve fine; Dopo la combustione l'aria nella bottiglia rimane circa l'80% della capacità originaria; Il fosforo è circa 2,5 volte più pesante dopo la combustione che prima della combustione; La polvere bianca viene sciolta in acqua per formare il prodotto. Lavoisier dimostrò anche che può essere preparato mediante reazione di acido nitrico concentrato e fosforo.
Circa cento anni dopo, il chimico tedesco Li Bishi fece molti esperimenti di chimica agricola per scoprire il valore del fosforo e dell’acido fosforico per la vita vegetale. Il ruolo della chimica organica nell'agricoltura e nella fisiologia, scritto da Libich nel 1840, dimostrò scientificamente il problema della fertilità del suolo e indicò il ruolo del fosforo sulle piante. Allo stesso tempo, ha anche esplorato ulteriormente l'applicazione e il fosfato come fertilizzante, e da allora in poi la produzione è entrata nell'era della produzione su larga scala.
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L'acido ortofosforico è un acido fosforico composto da un singolo tetraedro di ossigeno e fosforo. Nella molecola, l'atomo P è ibrido SP3 e tre orbitali ibridi si formano tra i tre orbitali ibridi e il legame σ dell'atomo di ossigeno, l'altro legame PO è formato da un legame dal fosforo all'ossigeno σ e due legami DP dall'ossigeno all'ossigeno fosforo. σ Il legame è formato dalla coordinazione di una coppia di elettroni solitari sull'atomo di fosforo con l'orbitale vuoto dell'atomo di ossigeno. Il legame di coordinazione D ← P è formato dalla sovrapposizione di due coppie di elettroni solitari sugli orbitali PY e PZ dell'atomo di ossigeno e sugli orbitali vuoti dxz e dyz dell'atomo di fosforo. Poiché il livello energetico 3D dell'atomo di fosforo è molto più alto del livello energetico 2p dell'atomo di ossigeno, l'orbitale molecolare formato non è molto efficace, quindi il legame PO è un triplo legame in termini di numero, ma è tra legame singolo e doppio legame in termini di energia di legame e lunghezza di legame. I legami idrogeno esistono sia nell'H3PO4 puro che nel suo idrato cristallino, il che potrebbe essere il motivo della viscosità della soluzione concentrata.
Industria agricola e dei fertilizzanti:
Un componente cruciale nella produzione di fertilizzanti, in particolare quelli ricchi di fosfati. Fornisce il nutrimento essenziale di fosforo per le piante, promuovendone la crescita e lo sviluppo.
Industria della pulizia e dei detersivi:
Serve come ingrediente chiave nella produzione di detersivi e detergenti. Le sue proprietà acide aiutano a rimuovere macchie, grasso e altre impurità dalle superfici.
Industria alimentare e delle bevande:
Come additivo alimentare e acidificante nella produzione di bevande, come le bibite analcoliche, per esaltare il sapore e fornire un gusto piccante. Agisce anche come conservante e aiuta a stabilizzare il livello di pH dei prodotti alimentari.
Trattamento delle acque:
Impiegato come addolcitore d'acqua e detergente per incrostazioni. Aiuta a rimuovere gli ioni della durezza come calcio e magnesio, prevenendo la formazione di depositi di calcare nelle tubazioni e nelle apparecchiature.
Industria farmaceutica:
Svolge un ruolo nella produzione di prodotti farmaceutici, dove può essere utilizzato come tampone o eccipiente in varie formulazioni farmaceutiche.
Produzione chimica e di fosfati:
Una materia prima fondamentale per la produzione di vari composti fosfatici, che trovano applicazioni in una miriade di settori, tra cui ceramica, plastica e gomma.
Industria tessile e tintoria:
Nell'industria tessile e della tintura funge da mordente, favorendo il fissaggio dei coloranti sui tessuti.
Galvanotecnica e lucidatura:
Come agente lucidante nell'industria galvanica, aiuta a ottenere una superficie liscia e lucida sui metalli.
Processi biochimici:
All'interno dei processi biochimici, è una componente vitale delle cellule, partecipando al metabolismo energetico, alla sintesi del DNA e ad altri processi biologici.
Reagente acido fosforicoè un composto chimico versatile con la formula H₃PO₄. Esiste naturalmente in alcuni minerali e può essere prodotto industrialmente attraverso vari processi. Questo reagente è caratterizzato dal suo aspetto limpido, da incolore a leggermente giallo e dalle sue proprietà acide. Trova ampie applicazioni in numerosi settori, tra cui l’agricoltura come fonte di nutrienti nei fertilizzanti, la lavorazione degli alimenti per regolare i livelli di pH e migliorare i sapori e la produzione di detergenti e prodotti chimici per il trattamento dell’acqua. Inoltre, funge da reagente critico nella ricerca scientifica e nella chimica analitica per la sua capacità di reagire con vari metalli e composti, aiutando nella caratterizzazione e nella sintesi di nuovi materiali. Il suo utilizzo poliedrico sottolinea la sua importanza sia in ambito industriale che di laboratorio.
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