التعليموظائف و تعليم
ما التركيب النسبي المئوي لحمض الفوسفوريك
ما التركيب النسبي المئوي لحمض الفوسفوريك
حمض الفوسفوريك من الأحماض المشهورة والمعروفة في علم الكيمياء، حيث يوجد بكميات كبيرة في الطبيعة وله العديد من الاستخدامات المتنوعة.
- توزع النسب المئوية لحمض الفوسفوريك H3PO4 على عدة عناصر، حيث تكون نسبة الهيدروجين حوالي 3.09% ونسبة الفوسفور حوالي 31.61% ونسبة الأكسجين حوالي 65.31%
- يصنف حمض الفوسفوريك ضمن الأحماض الضعيفة غير السامة، ويمكن التمييز بسهولة بين حمض الفوسفوريك وغيره من الأحماض الفوسفورية مثل حمض البوليفوسفوريك، حيث يكون حمض الفوسفوريك صلبا عند درجة حرارة الغرفة العادية، وتكون كتلته المولية حوالي 97.99 جم/مول.
- عادة ما يكون الفوسفور النقي على شكل مادة صلبة بلورية بيضاء، ويصل درجة انصهاره إلى 24.4 درجة مئوية. ويكون الحمض عديم اللون وفي حالته السائلة، لا رائحة له ولزج، وتكون كثافته حوالي 2.030 جم/سم، بالإضافة إلى أنه غير سام وغير قابل للتطاير
- عند جمع جميع النسب السابقة المذكورة نجد أن الناتج النهائي يساوي 100، حيث يتكون حمض الفوسفوريك من اتحاد عدد من العناصر المختلفة مثل المركبات الأخرى ومن خلال اتباع بعض الطرق الحسابية يمكننا الحصول على الكتلة المولية لحمض الفوسفوريك كمركب كامل، بالإضافة إلى معرفة كتلة العنصر في مول واحد من المركب، وتساعدنا جميع هذه الحسابات في تحديد نسبة كل عنصر داخل المركب.
ما هو حمض الفوسفوريك h3po4
إنه نوع معدني من الأحماض ، حيث أنه لا ينتمي إلى مجموعة الأحماض العضوية بسبب عدم احتوائه على ذرة الكربون في تركيبه.
- حمض الفوسفوريك h3po4 من الأحماض المهمة التي نتعامل معها بشكل كبير في حياتنا اليومية، لأنه يستخدم في العديد من الصناعات والتطبيقات الحياتية، ويتم استخدامه في العديد من المواد الغذائية التي نستهلكها يوميا مثل المشروبات الغازية.
- يتم استخدامه في صناعة بعض العصائر لإضافة نكهة إضافية ومذاق حلو، ويعتبر استخدامه في العصائر والمشروبات الغذائية من الاستخدامات الشهيرة له.
- يمكننا الحصول عليه من تشتيت العديد من المواد والتي تتشابه في خصائصها مثل الفوسفور البولي أو ما يعرف بميتا حمض الفوسفوريك.
- تضاف إلى المشروبات الغازية والعصائر لمنع نمو العفن والبكتيريا التي يمكن أن تنمو بسهولة في المحاليل السكرية، ويكون طعم الحموضة الموجود في المشروبات الغازية بسبب حمض الفوسفوريك.
- يتم استخدام حمض الفوسفوريك عالي الجودة ويتم إضافة المادة E338 لتحميض الأطعمة والمشروبات مثل المربى والكولا والمعلبات الأخرى، إضافة حمض الفوسفوريك تعطي الطعام طعما منعشا أو حامضا.
يمكننا معرفة كل ما يتعلق بحمض الفوسفوريك من خلال هذا الجدول
| الاسم أيوباك | OrthoPhosphoric acid |
| الاسم الشائع | Phosphoric acid |
| الصيغة لجزيئية | H3O4P |
| الكتلة المولية | 97.97 g mol-1 |
| الرائحة | Odorless |
| الكثافة | 1.6845 g⋅cm−3 (25 °C, 85%), 1.834 g⋅cm−3 (solid) |
| قابلة الذوبان في الماء | 392.2 g/100 g (−16.3 °C) 369.4 g/100 mL (0.5 °C) 446 g/100 mL (15 °C) 548 g/100 mL (20 °C |
| قابلية الذوبان | Soluble in ethanol |
| Log PH | -2.15 |
| ضغط البخار | 0.03 mmHg (20 °C) |
| القابلية المغناطسية | −43.8·10−6 cm3/mol |
| معامل الانكسار | 1.3420 (8.8% w/w aq. soln.) 1.4320 (85% aq. soln) 25 ° |
| اللزوجة | 2.4–9.4 cP (85% aq. soln.) 147 cP (100%) |
| البنية البلورية | Monoclinic |
| الشكل الجزيئي | Tetrahedral |
| الإنثالبي | −1271.7 kJ/mol |
| السعة الحرارية النوعية | 145.0 J/mol⋅K |
| مركبات ذات علاقة بحمض الفوسفوريك | Hypophosphorous acid Phosphorous acid Triphosphoric acid Peroxomonophosphoric acid Peroxodiphosphoric acid Pyrophosphoric acid |
دور حمض الفوسفوريك في الجسم
يتم إنتاج حمض الفوسفوريك من الفوسفور المعدني، وهو موجود بشكل طبيعي في الجسم، حيث يتفاعل مع الكالسيوم لتكوين العظام والأسنان، بالإضافة إلى دعم وظائف الكلى والطريقة التي يتم استخدامها من قبل الجسم لتخزين الطاقة.
- يساهم الفوسفور في بناء العضلات، ويساعد الجسم على التعافي بعد التمرين، بالإضافة إلى أن له دور رئيسي في نمو الجسم.
- الجسم بحاجة إلى الفوسفور لإنتاج الحمض النووي الريبوزي (DNA) و( RNA)، وهما الأساس في تكوين الجينات الخاصة بكل كائن.
- يتم تحويل الفوسفور إلى خامس أكسيد الفوسفور للمرة الأولى من خلال عملية كيميائية، ثم يتم معالجته حتى يصبح حمض الفوسفوريك
طرق الحصول على حمض الفوسفوريك
يمكن الحصول على حمض الفوسفوريك من خلال عمليتين رئيسيتين يمكن توضيحهما على النحو التالي:
- من خلال معالجة المعادن الفوسفاتية من الأنواع المختلفة التي قد تكون موجودة بشكل طبيعي، يتم إجراء هذه المعالجة باستخدام حمض الكبريتيك، وتسمى هذه العملية الرطبة.
- من الممكن الحصول على خامس أكسيد الفوسفور من الفوسفور من خلال تفكيك الفوسفور في الماء حتى تحصل على حمض الفوسفوريك.
تحضير حمض الفوسفور بالطريقة الرطبة Wet-process phosphoric acid
تتم عملية تحضير الفوسفور بالطريقة الرطبة في الوقت الحالي للحصول على الأسمدة الغنية بالفوسفات مثل السوبر فوسفات الثلاثي وفوسفات الألومنيوم وفوسفات الكالسيوم الثنائي.
- في الماضي، كان يتم تحضير حمض الفوسفوريك عن طريق تأثير حمض الكبريت المخفف بنسبة 50% وإضافته إلى مسحوق الصخور الفوسفاتية أو العظام، وتم استبدال هذه الطريقة بمعالجة دور بالحمض المركز، وبعد استخدام الحمض المركز تم إنتاج حمض الفوسفوريك المركز والاقتصادي.
- يجب حماية المعدات المستخدمة في التحضير بواسطة الستانلس ستيل أو الرصاص أو سبيكة هاست جي أو الأجر المقاوم للحموض، وذلك لتجنب تفاعل الأحماض مع المعدات، كما يجب توفير وقت كاف في أجهزة التحريك لحدوث التفاعل.
- يجب خفض درجة الحرارة بما يكفي حتى يترسب الجبس CaS.2HO2 ويتجنب تكوين الأنهيدريت Anhydrite، ويتم استخدام الناتج النهائي في إنتاج السماد دون أهمية للشوائب، ويمكن معالجته بواسطة الفرن الكهربائي للحصول على عنصر الفوسفور النقي.
استخدامات حمض الفوسفوريك
حمض الفوسفوريك هو واحد من الأحماض التي تكون عادة في حالة سائلة وكثيفة، كما يحتوي على عدد من الأملاح ولديه قدرة أقل نسبيا على التهيج، ويستخدم في العديد من الاستخدامات بما في ذلك:
- يعتبر مصدرا أساسيا لنمو النباتات، حيث يصنع منه الأسمدة الصناعية.
- يمكن استخدامه في تنظيف الرشاشات وخراطيم التنقيط.
- يعمل على تخفيض PH للتربة القلوية.
- تستخدم مواد متعددة لإزالة الصدأ من الفولاذ والحديد والمعادن الأخرى.
- يستخدم لأغراض متعددة، بما في ذلك الاستخدامات الزراعية والصناعية، ويستخدم أيضا في حفظ المعلبات والعصائر.
المخاطر المحتملة من حمض الفوسفوريك
يحتوي حمض الفوسفوريك على العديد من الأطعمة، وبالتالي عند نقصه في الجسم يمكن الحصول عليه من مواد غذائية أخرى
- زيادة نسبة الفوسفور في الجسم تسبب العديد من المشاكل، وزيادته يؤدي إلى الإصابة بمشاكل في القلب وهشاشة العظام.
- يعمل الكالسيوم والفوسفور على بناء العظام والأسنان والحفاظ عليها، ويجب أن تكون المعادن متوازنة في الجسم لتحقيق الفاعلية.
- زيادة كمية الفوسفور تؤدي إلى تقليل كمية الكالسيوم في الجسم، وهذا يؤدي إلى فقدان العظام والأسنان وضعف قدرة الجسم.
- حمض الفوسفوريك المركز هو واحد من الأحماض الخطيرة، لذا يجب تجنب لمسه والتعامل معه بحذر.
- حمض الفوسفوريك الموجود في المشروبات الغازية يتسبب في تآكل الأسنان ويساهم في تكوين حصى الكلى.