Ортофосфорная кислота от ржавчины и накипи

Основные способы получения

H3PO4 является трехосновной кислотой, может образовывать 3 типа солей: дигидрофосфаты (K2PO4), гидрофосфаты (K2HPO4), фосфаты (K3PO4). Все дигидрофосфаты растворяются в воде. Из фосфатов и гидрофосфатов к растворимым относятся только соединения щелочных металлов и аммония.

P4 3OH- 3H2O = 3H2PO2- PH3,

Ba(H2PO2)2 H2SO4 = BaSO4 H3PO2.

Химическое соединение имеет несколько способов производства. Известный промышленный метод изготовления кислоты ортофосфорной – термический, при котором получается чистый продукт высокого качества. Происходит такой процесс:

  • окисление во время сжигания при избытке воздуха фосфора до фосфорного ангидрида, имеющего формулу Р4О10;
  • гидратация, абсорбция полученного вещества;
  • конденсация фосфорной кислоты;
  • улавливание тумана из газовой фракции.

Есть еще две методики производства ортофосфорного соединения:

  • Экстракционный способ, отличающийся экономичностью. Его основа – разложение природных минералов-фосфатов соляной кислотой.
  • При лабораторных условиях вещество получается взаимодействием белого фосфора, являющегося ядовитым с разбавленной азотной кислоты. Процесс требует строгого соблюдения техники безопасности.

Внимание!

Формула простейшей метафосфорной кислоты имеет вид: HPO3 — это стекловидное твердое вещество, обладает всеми свойствами кислот.

Соответственно, тетраметафосфорная кислота (HPO3)4 построена из 4 остатков метафосфорной кислоты, и получается воздействием фосфорного ангидрида P2O5(V) на воду при низких температурах:P4O10 2H2O = (HPO3)4

Все фосфорные кислоты получаются реакцией фосфорного ангидрида P2O5 с водой — чем больше концентрация оксида фосфора (V), тем больше образуется полифосфорной кислоты, и меньше — ортофосфорной. Примеры реакций представлены ниже:

  • P2O5:H2O = 1:3 — образуется ортофосфорная кислота P2O5 3H2O = 2H3PO4
  • P2O5:H2O = 1:2 — образуется дифосфорная кислота P2O5 2H2O = H4P2O7
  • P2O5:H2O = 1:1,6 — образуется трифосфорная кислота 3P2O5 5H2O = 2H5P3O10
  • P2O5:H2O = 1:1 — образуется тетраметафосфорная кислота 2P2O5 2H2O = (HPO3)4

Впервые в далёком 1694-м английскому химику Роберту Бойлю удалось синтезировать фосфорную кислоту с применением оксида фосфора (V). Простой метод окисления фосфора разбавленной азотной кислотой и до сегодняшних дней широко используется в лабораториях: 3P 5NO3 2H2O = 3H3PO4 5NO. Нагревание до кипения безводной фосфористой кислоты приводит к разложению её на ядовитый газ фосфин и ортофосфорную кислоту: 4H3PO3 = 3H3PO4 PH3.

Промышленное значение имеют два варианта получения: термический и экстракционный. Первый заключается в окислении элементарного фосфора при сжигании до оксида (V): P4 5O2 = P4O10; и обработке конечного продукта водой: P4O10 6H2O = 4H3PO4.

Технически это реализуется различными способами, названными по аббревиатуре запатентовавших компаний:

  1. IG-процесс объединяет обе реакции в одной колонне, изготовленной из нержавеющей стали с низким процентным содержанием углерода. Фосфор подаётся сверху при помощи сжатого воздуха или пара и сгорает при температурах свыше 2000 °C. Продукт реакции, оксид фосфора (V), поглощает ортофосфорная кислота, равномерно стекающая по стенкам колонны. Она выполняет одновременно несколько важных функций: растворение P2O5, отведение тепла из зоны горения, защита стенок от пламени. Готовая кислота собирается внизу, охлаждается в теплообменнике и снова поступает в колонну. Продукт IG-процесса практически не имеет в составе низших фосфорных соединений, но требует удаления примесного мышьяка, который всегда загрязняет любой фосфор. Эту проблему решает сероводород: он выделяется при введении в раствор сульфида натрия и осаждает сульфид мышьяка, а затем следует фильтрация.
  2. TVA-процесс предусматривает отделение процесса горения фосфора от поглощения его оксида. В стальной камере сгорания с внешним охлаждением фосфор соединяется с воздухом, затем продукты реакции подпадают в камеру поглощения, где и становятся ортофосфорной кислотой.
  3. Хёхст-процесс сгорание и поглощение тоже осуществляет раздельно, но утилизирует теплоту реакции горения для генерирования рабочего пара.

При экстракционном способе производства в России природные фосфаты (апатитовые концентраты из Хибин или фосфориты Каратау) обрабатывают водными растворами неорганических кислот. Это позволяет обеспечивать растущие потребности страны в минеральных удобрениях.

  1. Дигидратные (CaSO4·2H2O). Сырьё измельчают и при температуре от 70 до 80 °C подают в реактор отдельно от серной кислоты. Концентрация готового продукта достигается порядка 30%, а сульфат кальция получается в виде дигидрата. Преимущества: относительно низкая температура, позволяющая избежать коррозии; разнообразие используемых фосфатов; переработка больших количеств. Недостатки: исходное сырьё требует предварительной подготовки (размол), а полученный продукт нуждается в дополнительной концентрации.
  2. Гемигидратные (CaSO4·0,5H2O). Проводятся при более высоких температурах (от 80 до 100 °C), что позволяет получить устойчивую форму кристаллогидрата — гемигидрат сульфата кальция. Ортофосфорная кислота имеет концентрацию от 40 до 48% и не нуждается в дополнительной обработке.
  3. Комбинированные гемигидратно-дигидратные процессы — заслуга японских учёных. Сырьё обрабатывается при высоких температурах, а образующийся гемигидрат перекристаллизовывается в дигидрат. Получается практически чистый гипс, побочный продукт реакции. Он с успехом восполняет потребности государственной экономики, не имеющей собственных залежей.

Для концентрирования дигидратного продукта применяют вакуумное испарение, иногда в нескольких последовательно установленных аппаратах. Это не только экономит теплоноситель, но и удаляет фторсодержащие примеси, которые используют в производстве гексафотросиликата водорода H2SiF6. Прочие неорганические загрязнения, соединения мышьяка и кадмия, удаляют осаждением и экстракцией, а чистая кислота перегонкой освобождается от растворителя.

С водой реакция идет очень бурно, поэтому оксид фосфора(V) обрабатывают нагретым до 200 °C концентрированным раствором ортофосфорной кислоты.

Расплавленная ортофосфорная кислота и ее концентрированные растворы обладают большой вязкостью, что обусловлено образованием межмолекулярных водородных связей.

Что лучше выбрать?

Выбирая средство для удаления ржавчины, нужно ориентироваться на место его применения. Для очистки деталей методом полного погружения требуется большой объем кислоты. Здесь приобретение ортофосфорной кислоты 85% концентрации будет оправдано и с практической, и с экономической точки зрения.

Также нужно учитывать то, будет наноситься слой грунтовки или нет. Преобразователи-модификаторы повышают гидрофобизирующие и ингибиторные свойства грунтовки, но сами по себе грунтом не являются. А вот после обработки преобразователем-грунтовкой можно сразу покрывать металл краской.

В заключение хочется акцентировать внимание на том, что ортофосфорная кислота создает защитный слой на межоперационный период. То есть без покрытия ЛКМ металл будет подвержен коррозии.

Любители безалкогольных газированных напитков типа «Кока-Колы» редко изучают этикетки с составом продукта. И напрасно — там присутствует информация о добавке E338, подслащённые растворы которой по вкусу напоминают крыжовник. Это и есть ортофосфорная кислота, нашедшая применение не только в пищевой, но и в химической и авиационной промышленности, медицине и сельском хозяйстве.

А ещё она с успехом используется в машиностроении для защиты от самого опасного врага, коррозии, ведь при обработке металлических поверхностей её растворами с добавками цинка и марганца (т. н. фосфатировании) получается инертная защитная плёнка. Высоко оценили эти качества и домашние мастера, своими руками восстанавливающие лакокрасочное покрытие на подержанных автомобилях.

Виды борьбы с коррозией

Существует два основных способа защиты кузова машины от коррозии. Первый — это барьерная защита. Она не допускает физическое взаимодействие поверхности уязвимых металлов с внешней средой. Это выражается в использовании лакокрасочного покрытия и различных механических средств и защит.

Второй — протекторная защита. Ее примером служит оцинковка, ведь цинк имеет более отрицательный потенциал, чем железо. Соответственно, если соединить их, то в такой паре железо будет восстанавливаться, а цинк корродировать. Однако поскольку на поверхности цинка имеется оксидная пленка, то этот процесс происходит очень медленно.

Как упоминалось ранее, существует три основных типа борьбы с коррозией на автомобиле:

Щетки для удаления коррозии

  1. Пассивный.
  2. Активный.
  3. Электрохимический.

Пассивный метод борьбы предполагает использование лакокрасочного покрытия корпуса. Задача автовладельца в данном случае заключается в поддержании целостности ЛКП. Нельзя допускать появления мелких сколов или царапин на его поверхности. К этому методу стоит отнести и периодическую мойку машины, а также использование дополнительных защитных средств — воска, жидкого стекла и так далее.

Под активным методом борьбы с коррозией авто подразумевают использование специальных антикоррозионных материалов и мастик. Они отличаются в зависимости от того, для каких участков кузова применяются. Например, днище автомобиля зачастую обрабатывается антигравийным покрытием.

Как правило, эти составы созданы на основе мелкодисперсного порошка алюминия. Существуют также специальные антикоррозионные средства для арок колес.Чаще всего для этого используется так называемый жидкий локер (прочный эластичный материал). Отдельным классом являются антикоррозионные материалы для скрытых полостей. Они предназначены для обработки порогов, стоек, лонжеронов, усилителей пола и прочих поверхностей.

Электрохимический метод борьбы с коррозией металла на кузове автомобиля заключается в использовании специального электронного прибора, который имеет в своем составе электрод, предназначенный для того, чтобы взять коррозию на себя. Проще говоря, ржаветь будет не корпус машины, а упомянутый электрод. Этот метод очень эффективен, однако его существенным недостатком является высокая цена.

Действие фосфорной кислоты в организме человека — последние мысли

  • Что такое фосфорная кислота? Это неорганическая минеральная кислота, обычно используемая производителями продуктов питания и напитков, чтобы добавить запах и действовать как консервант.
  • Кола является одним из самых популярных продуктов, содержащих эту кислоту.
  • Вы также можете найти этот сомнительный консервант в ряде других ультрапроцессированных продуктов питания и напитков. Поэтому внимательно читайте этикетки. Даже некоторые сыры и мясные продукты содержат его.
  • Фосфорная кислота или кола, содержащая ее, легко удаляют ржавчину с металла. Поэтому становится трудно не задумываться над тем, что та же самая кислота может сделать для нашего организма.
  • Потенциальные опасности фосфорной кислоты — снижение плотности костей (особенно у детей и пожилых людей) и усвоение питательных веществ. А также увеличение частоты хронических проблем с почками и внутренней кислотности. Все это составляет ужасную комбинацию, способствующую болезням.
  • Из всех продуктов и напитков, содержащие эту кислоту, от колы, как правило, труднее всего отказаться многим людям. Но существует много здоровых альтернатив, действительно имеющих прекрасный вкус и способствующих нашему здоровью, а не разрушающих его.

Защитные меры при работе

Удаление ржавчины кислотой требует защитных мер, которые нужно усвоить заранее, чтобы предотвратить возможные ожоги кожи.

Внимание! Данный раствор относится к группе опасных для здоровья веществ, поэтому обращаться с ним необходимо крайне осторожно.

Перед работой с данным веществом заранее подготовьте резиновые перчатки, спецодежду, обувь, а также респиратор.

Помните о возможной опасности при работе с этим химическим соединением

Он защитит дыхательные пути от опасных паров, а перчатки с остальными элементами защитного костюма уберегут открытые участки кожи от ожогов. Помните, что данный состав является пожароопасным, поэтому помещение для работы с ним должно быть хорошо проветриваемым.

При попадании на открытые участки тела химического состава обязательно выполните следующие действия:

  • снимите одежду, испачканную раствором;
  • поврежденный участок кожи промойте под проточной водой 15 минут;
  • не вытирайте раствор ватными дисками или салфетками, чтобы не допустить его большего проникновения в кожу;
  • если жжение не прекратилось, то следует повторить обработку водой еще 15 минут;
  • на пострадавший участок тела нанесите марлевую повязку;
  • примите обезболивающее.

Вызовите скорую помощь, чтобы не усугубить эффект от полученной травмы.

Здоровые альтернативы и рецепты

Газированные напитки, особенно Кола, являются основным способом потребления людьми фосфорной кислоты. Вместо этого употребление чистой газированной воды, такой как имбирный эль, может помочь сократить потребление. Однако, это все еще очень высокий вариант сахара, и есть лучшие альтернативы этим опасным для здоровья безалкогольным напиткам.

Если действительно нужно получить пузырьки, выбирайте натуральную газированную минеральную воду. Она дает газирование без каких — либо добавленных кислот, плюс вы получите полезные минералы в организм без перегрузки сахаром. Проверяйте этикетки перед употреблением, чтобы быть уверенными в ее натуральности.

Вы также можете попробовать сделать мой домашний рецепт свитча. Это легкий в приготовлении освежающий напиток, наполненный целебными ингредиентами, уменьшающим воспаление имбирем и яблочным уксусом.

Комбуча — еще одна замечательная альтернатива газировке. Вы получаете шипучие пузырьки (которые возникают в результате естественного брожения) вместе с мощным ударом пробиотиков, витаминов группы В и ферментов.

Вы также можете попробовать приготовить этот рецепт чайного гриба дома. Кокосовая вода — еще одна более здоровая альтернатива содовой, которая обеспечивает ценные электролиты.

Избавление от коррозии на ваннах, унитазах и раковинах.

Из-за того что ортофосфорная кислота отлично борется со следами ржавой воды на санфаянсе и эмалированных поверхностях, ее используют взамен бытовой химии. Не поможет это обладателям акриловых ванн.

Порядок действий для очистки фаянсовых и эмалированных поверхностей:

  1. Разбавить каждые 500 мл воды 100 г 85%-й кислотой;
  2. При помощи любого моющего средства обезжирить поверхность;
  3. Обработать пораженную поверхность щеткой из натурального материала;
  4. Чрез пару часов нужно смыть кислоту используя раствор соды (1 ст. ложка литр воды).

Главным достоинством такого способа избавления от коррозии будет то, что эмаль не разрушается из-за трения. На заметку хозяйкам, которые применяют для этих же целей «Кока-колу»: она действует именно так благодаря ортофосфорной кислоте в составе. Таким образом, выгоднее применять ортофосфорную кислоту в правильной объёме, а продукты применять по их прямому назначению.

Как бороться с накипью?

Для начала необходимо разобраться что же такое накипь. На самом деле, это не растворенные, осевшие на деталях техники соли кальция и магния. Вот почему для их удаления прекрасно подходит кислота. Несмотря на то, что кислота чаще всего применяется лимонная, ортофосфорная кислота также будет являться отличным средством, ведь ее часто применяют в промышленных масштабах. Так, чаще всего ее используют для удаления накипи из теплообменного оборудования.

Для борьбы против накипи следует смешать слабый раствор ортофосфорной кислоты и затем залить его в емкость, пораженную накипью, например, в чайник. Этот раствор нужно оставить на час, а затем тщательно промыть изделие от кислоты. Если этот способ не помогает, попробуйте повторить данную процедуру или слегка нагреть раствор. Это повысит его эффективность.

Кислород, вода и углекислый газ вызывают коррозию металла. Особенно жаль, когда коррозии подвергается автомобиль. Не все знают, что с этими повреждениями можно бороться. Ортофосфорная кислота применение от ржавчины в автомобиле известны многим.

Ортофосфорная кислота – неорганический водорастворимый продукт. На вид бесцветная жидкость, выпускается в форме 85% водного раствора. Свойства этой кислоты позволяют не только удалять окислы на металле, но и образовать сероватую защитную пленку, предотвращающую появление новой ржавчины.

Как проводить очистку от ржавчины при помощи ортофосфорной кислоты дома?

Очистку нужно проводить крайне осторожно, иначе можно допустить истончение металла или даже образование дыр на авто. Поэтому нужно ограничивать степень воздействия ортофосфорной кислоты на металл. Во время подготовки поверхности к обработке, нельзя использовать шлифовальные диски со слишком сильной абразивной способностью. При этом можно повредить поверхность, которая уже не сможет выдержать последующую очистку.

Перед нанесением лучше оградить всю остальную поверхность от воздействия такого сильно действующего вещества как орфоосфорная кислота. Аккуратность и точность воздейтвия помогут избежать дополнительных трат на реставрацию не заржавевшей, но пострадавшей от попадания кислоты поверхности.

Если все сделать правильно, то поверхность полностью очиститься от ржавчины, которая рано или поздно уничтожала бы металл. Ортофосфорная кислота может нанести вред человеческому организму, поэтому все работы с ней ведутся в прочных перчатках и маске.

Существует три основных метода использования ортофосфорной кислоты для удаления налета ржавчины с металлических деталей. Выбор метода зависит от размера, степени повреждениях и других свойств очищаемого предмета. Очищения модно добиться полным погружением предмета в кислотную среду.

Как удалить ржавчину

На автомобиле очень часто появляется ржавчина, которая разъедает металл, и именно из-за этого дефекта снижается срок эксплуатации не только отдельных запчастей, но и самого транспортного средства. Удаление производится после тщательной подготовки ржавой детали или пораженного участка. Для этого необходимо деталь снять, а сильно поврежденные места зачистить металлической щеткой.

При этом следует защитить неповрежденные участки с помощью специальной клейкой ленты. На больших и объемных участках, где ржавчина проникла особенно глубоко, можно воспользоваться обыкновенной болгаркой. Однако такой механический метод удаления не так популярен, как химический. Происходит это из-за того, что химические реагенты не слишком сильно повреждают метал и не вызывают его истончения.

Метод поверхностного нанесения

Для больших предметов применяется метод поверхностного нанесения кислотного соединения. При этом, снижается уровень расхода вещества. Наносите жидкость только при помощи кисточки с натуральным ворсом, также используйте валик или распылитель.

Если присутствуют участки, где слой ржавчины толще среднего, удалите часть ржавчины при помощи железной щетки или шлифовальной машины.

По истечении двух часов обработайте изделие нейтрализующей смесью, чтобы удалить остатки вещества. После этого выполните основательную промывку и просушку детали.

Читайте подробно об удалении ржавчины с чугунной сковороды.

Можете ли когда-нибудь употреблять фосфорную кислоту?

Фосфорная кислота «обычно считается безопасной при использовании в соответствии с надлежащей производственной практикой».

В то время как количества, используемые в продуктах питания и напитках, считаются безопасными, согласно научному обзору, опубликованному в 2020 году:

Использование фосфорной кислоты остается спорным, поскольку она было связано с неблагоприятными последствиями для здоровья. Высокий уровень фосфора в крови, называемый «гиперфосфатемией», может привести к повреждению органов, особенно почек. Плохая функция почек может повысить уровень фосфора в крови, что в свою очередь снижает уровень кальция.

Можно ли употреблять этот тип кислоты в качестве добавки в пищу и напитки без явных нежелательных побочных эффектов? Конечно.

Может ли употребление добавленной фосфорной кислоты вызывать проблемы у людей? Да!

Ортофосфорная кислота и ее свойства

Являясь относительно слабой кислотой по сравнению со своими собратьями из таблицы химических элементов, ортофосфорная кислота является неорганическим веществом. Обычно она выглядит как россыпь мелких прозрачных кристаллов. Сами по себе, в обычных условиях, они практически не проявляют химической активности.

Кристаллы ортофосфорной кислоты под воздействием высокой температуры начнут плавиться, благодаря чему превратятся в жидкое вещество, которое и используется в быту. Стоит отметить и то, что концентрация химически активных компонентов в ортофосфорной кислоте обычно не превышает 85%.

Наиболее важным свойством данной кислоты является ее растворимость, благодаря которой можно самостоятельно получать растворы различной концентрации в зависимости от сферы применения данного вещества. Также кислота не имеет запаха и, что немаловажно, отлично реагирует с другими химическими веществами.

Очистка от ржавчины нанесением ортофосфорной кислоты на поверхность

Если от ржавчины пострадала крупная деталь автомобиля и нет возможности погрузить ее полностью в раствор. Либо количество реагента сильно ограничено, можно использовать другой метод.

Тут тоже обязательно нужно очистить и обезжирить поверхность. Если степень заржавления высока, возможно нужно применить болгарку. В качестве насадки может быть металлическая щетка. Далее, удобным способом наносится ортофосфорная кислота. Через несколько часов поверхность можно нейтрализовать и очищать. Осторожно стоит отнестись к декоративным покрытиям на металле, не ко всем из них она дружелюбна.

Ортофосфорная кислота взаимодействует не только с окислившимся железом, но и с остальной частью металла. Это может привести к истончению и образованию дыр на поверхности. Этот процесс можно приостановить использую ингибитор « Катапин» . На литр воды требуется 1 грамм этого нейтрализующего вещества.

Очистка поверхности путем нанесения состава

Если предмет обработки имеет значительные размеры, и возможность погружения в емкость отсутствует, то очистку выполняют путем нанесения состава на поверхность. Для этого используют кисточки или валик, перед началом основной работы, зачищают ржавые пятна, удаляют грязь, и обезжиривают предмет.

Если коррозия заняла большой участок на поверхности, то её зачищают при помощи болгарки. Удаляют ржавые пятна аккуратно, чтобы не образовывались сквозные дыры. Вначале поверхность очищается, затем обезжиривается моющим средством, и вымывается водой.

Поверхность подвергают полному высушиванию, а затем приступают к обработке кислотой. Оставляют обработанное место на два часа, а затем смывают спиртовым составом, который служит нейтрализатором. После чего поверхность смывается водой, и просушивается.

Очистка ржавчины путем погружения

Способ очистки деталей от ржавчины зависит от размера предмета. Если деталь съемная, то выполняют её полное погружение в раствор, это делают один или несколько раз, в зависимости от результата. Перед выполнением работы, предмет очищают щеткой от пыли, и грязи.

Необходимо подготовить емкость, в которую наливается кислота, и помещается предмет очистки. Вначале детали обезжиривают бытовой химией, а затем промывают под краном. В емкость наливают воду, и кислоту в соотношении 1 литр на 100 грамм. После этого все детали погружают в состав, и оставляют до одного часа, при этом жидкость периодически перемешивается.

Затем предмет достают, промывают, и погружают в нейтральный раствор, который приготавливается из 50 процентов воды, 48 спирта, и 2 нашатыря. Изделие обрабатывается таким раствором, затем промывается водой, и высушивается. Необходимо выполнять все действия последовательно, иначе нарушение действий приведет к негативным последствиям. Обезжиривание помогает очистить деталь равномерно. Тщательная просушка препятствует дальнейшему появлению коррозии.

Популярные средства для удаления ржавчины

В настоящее время в автомагазинах есть десятки различных преобразователей ржавчины, причем их ассортимент может быть разным в различных регионах страны. Поэтому давать рекомендации по поводу покупки того или иного средства не имеет смысла. Но мы все же приведем в качестве примера несколько названий популярных составов, которые распространены среди автовладельцев. Итак:

Популярное средство «Цинкарь»

  • «Цинкарь»;
  • «Мовиль»;
  • линейка преобразователей ржавчины Hi-Gear;
  • «Кольчуга»;
  • Sonax;
  • «СФ-1»;
  • Runway;
  • Permatex;
  • Bitumast;
  • «Фосфомет».

Необходимо помнить, что с помощью любого преобразователя можно бороться со ржавчиной, слой которой не превышает 0,1 мм. Кроме этого, активные компоненты борются лишь с въевшейся ржавчиной. Ее рыхлую составляющую лучше удалить механически (с помощью наждачной бумаги, ножа, металлической щетки, пескоструя и так далее).

Выбор того или иного средства должен основываться на ассортименте, его составе, цене. Благо, стоят они недорого, поэтому в случае, если купленное средство окажется малоэффективным, вы всегда сможете приобрести другое.

К наиболее болезненному состоянию металлических деталей относится их окисление и отложение ржавого слоя. Этот процесс происходит под воздействием воды, углекислого газа, а также кислорода. В результате такой химической реакции происходит повреждение металлов и их последующее разрушение.

Правила применения ортофосфорной кислоты

  1. Перед тем как приступить к работе, необходимо подготовить все защитные средства.
  2. Поверхность очищают от грязи, и мусора, чтобы кислота могла полноценно очистить ржавый участок, в противном случае работа будет выполнена частями.
  3. Если ржавчина имеет толстый слой, то его счищают при помощи болгарки или металлической щетки. Пренебрегая этим действием, обработка поверхности не даст нужных результатов.
  4. Чтобы обработка ортофосфорной кислотой была эффективной, предмет необходимо качественно обезжирить, и вымыть водой.
  5. Когда процедуры по очищению окончены, изделие обрабатывают нейтральным раствором, снова вымывают водой, и тщательно высушивают.
  6. Основная часть, которая не подвергается очищению, закрывается пленкой, чтобы избежать повреждения.
  7. Если погрузить деталь в кислотный раствор не представляется возможным, то состав наносится на ржавую поверхность.
  8. Если после первой обработки поверхность не очистилась, то раствор наносят ещё раз, затем промывают нейтральным составом, и водой.
  9. Акриловые предметы не очищают при помощи ортофосфорной кислоты.
  10. При нанесении кислоты на поверхность используют кисти, валики, в некоторых случаях можно взять пульверизатор.
  11. Всю работу выполняют последовательно, если проигнорировать какое-либо действие, то желаемого результата не выйдет.

Правила транспортировки и хранения

Ортофосфорную кислоту упаковывают и наносят маркировку по ГОСТ 3885–73 «Реактивы и особо чистые вещества. Правила приёмки, отбор проб, фасовка, упаковка, маркировка, транспортирование и хранение». На таре должен присутствовать символ по ГОСТ 19433–88 «Грузы опасные. Классификация и маркировка». Вещество можно перевозить всеми видами транспорта, руководствуясь их действующими правилами.

Для этого подходят плотно закрывающиеся гуммированные и стальные железнодорожные цистерны, специализированные автоцистерны, пластиковые кубы, бочки и канистры, бутыли из полиэтилена и стекла. Для хранения в упаковке изготовителя используют крытые отапливаемые складские помещения.

Правила хранения ортофосфорной кислоты

Ортофосфорная кислота представляет из себя довольно агрессивное химическое соединение, и этим ни в коем случае не стоит пренебрегать. В сухом виде кислота должна быть помещена в полностью герметичную емкость. Чтобы из порошка получился высококачественный раствор кислоты, все используемые емкости должны быть сухими и чистыми.

Попадание примесей может сделать раствор бесполезным или привести к проявлению посторонних химических реакций, приходящих к образованию опасных для здоровья газов. Хранить кислоту нужно в сухом месте, где не возможно образование конденсата. Температура должна быть комнатной, без перепадов. Менять емкость в которой хранилась вещество изначально не нужно. Кислоту нужно хранить в той же емкости до самого окончания упаковки.

Перевозить ортофосфорную кислоту на большие расстояния можно только при наличии необходимой сопроводительной документации, так как это груз считается опасным.

Купить ортофосфорную кислоту для собственных нужд можно в автомагазинах и магазинах радио деталей. Цена на этот реагент весьма доступна, хотя небольшой объем будет стоит дороже на литр чем при покупки большой емкости.

Металл подвергается разрушению в результате коррозии, избавиться от неё поможет ортофосфорная кислота. Такой элемент растворяется в воде, и способен не только избавиться от ржавчины, но и образовывать защитную пленку на поверхности. Ортофосфорную кислоту используют для очистки ржавчины отдельных деталей машины, и различных металлических поверхностей.

Правильное хранение, и транспортировка средства

Так как средство является агрессивным, нужно придерживать специальных правил при перевозке, и хранении такого состава. Средство в виде порошка помещается в полностью герметичную упаковку. При работе, необходимо использовать только чистые, и сухие емкости, это поможет предотвратить попадание посторонних предметов, и мусора в кислоту.

Если состав приготовлен некачественно, это может привести к серьезному отравлению испаряющимся веществом или очистка не будет выполнена. Хранить вещество нужно в теплом месте, без присутствия влажности. Средство лучше не пересыпать, а оставить в заводской таре. Такой вид груза считается опасным, поэтому на его транспортировку необходима специальная документация.

Преимущества ортофосфорной кислоты

Ортофосфорная кислота успешно справляется с ржавчиной на металле, эмалях и фаянсе.

Изделия из этих материалов могут быть успешно очищены от коррозии при помощи ортофосфорной кислоты. Кислота действует деликатно, не вызывая повреждений эмали. Помогает защитить металл от дальнейшего уничтожения ржавчиной.

Это средство известно как очищающее: ортофосфорную кислоту в быту используют для придания белизны сантехнике. Ванны и умывальники пожелтевшие от ржавой воды могут быть восстановлены этим методом. Чистить сантехнику нужно кислотой дополнительно разбавленной в пропорции 1 к 5 водой. Это позволит не разрушить эмаль при взаимодействии со слишком агрессивной кислотной средой. Будьте осторожны использую даже дополнительно разбавленную ортофосфорную кислоту в закрытых помещениях.

Ортофосфорная кислота категорически не подходит для обработки акрила! Обратите внимание из чего сделана ваша ванна, возможно вам не стоит использовать этот метод отбеливания от ржавчины. Ортофосфорная кислота давно и активно используется в автопромышленности. Убирать ржавчину без шлифовки, значит сохранить эмаль на поверхности и сэкономить на ее восстановлении.

Признаки недостатка элемента

Нехватку фосфора можно определить, не прибегая к лабораторному анализу грунта. При его дефиците на растениях отмечаются следующие проявления:

  • приобретение листвой темно-зеленого окраса, сменяющегося на фиолетовый;
  • изменение формы листовых пластин и преждевременное опадание цветков;
  • появление пятен с более темным оттенком на обратной стороне листвы;
  • мельчание культуры;
  • выпадение стебля из грунта из-за недоразвитости корневой системы.

Своевременное применение фосфоритов поможет предотвратить подобные проблемы, обеспечить обильное цветение, сохранить урожай, декоративность.

Применение ортофосфорной кислоты в быту

Применение от ржавчины – это не единственная сфера, где данное соединение получило популярность.

Состав очищает санитарный фаянс от наросших минералов. Налейте по полстакана раствора в бачок, унитаз и через 15 минут тщательно промойте мощным потоком воды. Это средство не разъедает пластик и резину, можете быть спокойны за сантехнику.

Прекрасно удаляет ржавчину внутри сливного бачка

Для очистки труб также подойдет данный состав, потому что не вредит материалу. Он растворяет грязь, которая накопилась в трубах за годы использования, что позволяет легко пробить любой засор.

Это химическое соединение борется с другой проблемой, которая часто возникает в доме. Ее используют для выведения накипи, которая является остатками соли, кальция и магния. Просто налейте её, например, в чайник и оставьте на пару часов, а затем вылейте и тщательно промойте.

Процесс производства

В лабораторных условиях её получают:

  • Растворением оксида фосфора (V) в воде при нагревании.
  • Гидролизом пятихлористого фосфора в горячей воде.
  • При реакции концентрированной азотной кислоты с белым фосфором.

В промышленности используют термический и экстракционный (сернокислотный) методы. Термический способ, позволяющий достичь наибольшей чистоты продукта, включает такие стадии:

  • Окисление элементного фосфора при сжигании в избытке воздуха с получением декаоксида тетрафосфора (фосфорного ангидрида).
  • Гидратация и абсорбция его паров в специальных башнях.
  • Конденсация полученной кислоты с улавливанием тумана из газовой фазы.

При экстракционном способе используют реакцию сернокислотного разложения природных солей с выходом до 95%. Этапы технологического процесса:

  • Ортофосфорная кислота от ржавчины и накипи
    Смесь из серной кислоты и природного фосфата, т. н. пульпа, из бункера подаётся в экстрактор — стальной футерованный чан с мешалкой.

  • За 4 часа нагретая до 90 °C пульпа последовательно проходит несколько таких реакторов. В результате образуется фосфорная кислота и кристаллизуется сульфат кальция.
  • Для разделения пульпа поступает на перфорированную ленту с фильтрующим полотном, и через её отверстия в вакуум-камеры собирается готовый продукт.

Различные сферы применения ортофосфорной кислоты

Она широко применяется в сельском хозяйстве, а также пищевой промышленности из-за полезных свойств при умеренном добавлении.

В сельском хозяйстве ее используют для удобрения почвы, что помогает растениям пережить засуху и низкие температуры.

Почва становится более плодородной и пригодной для выращивания овощей и мелкой зелени

В пищевой промышленности данный состав используется в качестве пищевой добавки и регулятора кислотности. Её активно добавляют в газированные напитки, колбасные изделия, сыры и так далее. До сих пор ведутся споры о вреде добавления этого вещества в продукты питания, но пока она официально разрешена.

Раствор также применяется при пайке для скрепления деталей из стали или меди. Используется для растворения и припоя оксидной пленки на поверхность предмета. Кислотное соединение размягчает эту пленку, а затем на ее месте образуется новая, которая препятствует появлению ржавчины. Используйте этот трюк при строительстве или сооружении чего-либо, чтобы избавиться от возможных проблем с коррозией.

Свое применение данное кислотное соединение нашло также в электронике, а именно аккумуляторах, так как является электролитом средней силы. Она затормаживает рост вредных кристаллов соли внутри аккумулятора, продлевая его срок действия.

Узнайте, чем лучше склеить пластмассовые детали.

Сферы использования

Фосфорная кислота и её производные нашли широкое применение в самых разнообразных областях жизни человека. Среди основных направлений можно отметить:

  • Производство простых фосфорных (суперфосфат и фосфоритная мука), комплексных и сложно-смешанных удобрений.
  • Использование кормовых фосфатов в качестве одной из важных добавок в сельском хозяйстве позволяет увеличить среднесуточный прирост в весе у свиней и бычков, повысить продуктивность по молоку и яйценоскости.
  • Эфиры и соли широко применяются в изготовлении добавок для умягчения воды и синтетических моющих средств, входят в состав ПАВ при изготовлении цемента. Они связывают ионы кальция и магния, которые отвечают за жёсткость и ухудшают качество стирки.
  • В литейном производстве и металлообработке нашлось применение ортофосфорной кислоты от ржавчины — для фосфатирования, в качестве флюса при пайке по нержавеющей стали, чёрным металлам и окисленной меди, для полировки и очистки поверхностей.
  • В текстильной промышленности — для огнезащитной пропитки и крашения шерсти и кожи, натуральных и синтетических волокон.
  • В химическом производстве она служит катализатором органического синтеза и сырьём для реактивов.
  • В авиакосмической области её эфиры являются компонентами гидравлической жидкости двигателей самолётов и антиобледенителей топлива ракет.
  • В горнодобывающей и нефтяной промышленности фосфаты натрия применяют для обогащения руд и приготовления буровых суспензий.
  • В морозильных агрегатах она входит в состав фреона. А ещё применяется для изготовления различных марок специальных стёкол, в т. ч. оптических, керамики и фарфора, светочувствительных эмульсий для фотобумаги и киноплёнки.
  • В производстве огнеупоров фосфаты служат наполнителями огнеупорных бетонов, сырьём для фосфодревесных плит и негорючего пенопласта, огнезащитных ЛКМ (лаков, красок, эмалей, грунтовок и пропиток).
  • В медицине её растворами проводят профилактику мочекаменной болезни и проблем желудка. В стоматологии используют для изготовления цементов, составов для протравливания эмали зубов и обработки внутренних поверхностей коронок.
  • В деревообрабатывающей промышленности нашёл применение тот факт, что пропитывание фосфорной кислотой делает материал негорючим — придаёт огнестойкость. Например, при изготовлении спичек её 1,5% раствором пропитывают осиновые палочки во избежание тления.
  • В пищевой промышленности добавка E338 регулирует кислотность, увеличивает сроки годности, сохраняет вкусовые характеристики и усиливает действие антиоксидантов. Её широко используют пекарские порошки, плавленые сыры, газированные напитки, детские смеси, мармелад и торты, колбасное производство и сахароварение.

Фосфаты

Соли фосфорной кислоты называются фосфатами. Фосфорная кислота образует одно-, двух- и трехзамещенные соли.

(дигидрофосфат натрия) (гидрофосфат натрия) (фосфат натрия)Дигидрофосфаты (однозамещенные фосфаты) имеют кислую реакцию, гидрофосфаты (двузамещенные фосфаты) — слабощелочную, средние (трехзамещенные фосфаты, или просто фосфаты) — щелочную.

Фосфаты при прокаливании не разлагаются, исключение составляет фосфат аммония (NH4)3PO4.

Органические фосфаты играют очень важную роль в биологических процессах. Фосфаты сахаров участвуют в фотосинтезе. Нуклеиновые кислоты также содержат остаток фосфорной кислоты.

Химические свойства

H3PO4 — трехосновная кислота средней силы. При взаимодействии с очень сильной кислотой, например, с хлорной HClO4, фосфорная кислота проявляет признаки амфотерности — образуются соли фосфорила, например [Р(ОН)4]·(ClO4).

Неорганическое соединение считается трехосновным, имеющим среднюю силу. Характерны такие химические свойства ортофосфорной кислоты:

  • реагирует на индикаторы изменением цвета на красный;
  • при нагревании преобразуется в пирофосфорную кислоту;
  • в водных растворах подвергается трехступенчатой диссоциации;
  • при реакции с сильными кислотами образует фосфорилы – комплексные соли;
  • образует желтый осадок, взаимодействуя с нитратом серебра;
  • термически разлагается до дифосфорной кислоты;
  • при контакте с основаниями, аморфными гидроксидами, образует воду и соль.

Фосфорная (ортофосфорная) кислота с молярной массой 97,99 г/моль и эмпирической формулой H3PO4 — неорганическая трёхосновная кислота средней силы. Структурная формула молекулы в газообразном агрегатном состоянии описывается в виде тетраэдра, содержит в центре атом фосфора, а в вершинах — атом кислорода и три гидроксильные группы.

Наименование Количество атомов Массовая доля, %
Водород (H) 3 3,10
Фосфор (P) 1 65,30
Кислород (O) 4 31,60

Чистящие средства с ортофосфорной кислотой

Ортофосфорная кислота активно добавляется в различные чистящие средства для очистки унитаза или ванной. Помимо этого, она используется в автохимии, как преобразователь ржавчины, и оказывает такое же влияние – разрушает коррозийный слой. Этим преимуществом пользуются автолюбители, так как перед покраской автомобиля необходимо счистить старый слой краски, а также образовавшуюся ржавчину.

Таблица 1. Информация о чистящих средствах

Название Производитель Объем, мл Цена, руб.
ANTIRUSTER «Преобразователь ржавчины» ASTROhim 250 70–100
«Преобразователь ржавчины» Autoprofi 500 150–170
«Чистящее средство для унитаза» Faberlic 500 180–220
Comet «7 дней чистоты» Comet 500 160–200

Цена многих продуктов выше, чем у конкурентов, так как входящее в состав вещество натуральное и имеет не такой стойкий химический запах. Моющие средства, которые содержат фосфорную кислоту, подойдут для удаления слабых загрязнений. Для старых и въевшихся пятен в состав добавляют более мощные соединения.

Осторожно! Применяя чистящие средства, надевайте перчатки, чтобы избежать химических ожогов.

Итоги

Очищение поверхностей выполняют двумя способами, то есть погружением детали в раствор или нанесение состава на изделие, если первый вариант является невозможным. Первый способ подразумевает полное качественное очищение предметов за небольшое количество времени.

В одном, и во втором случае поверхность очищают от грязи, и толстых слоев коррозии механическим способом, затем обезжиривают мыльными средствами, и наносят кислоту. По истечении некоторого времени, средство смывают, обрабатывают нейтральным раствором, и снова вымывают водой. После этого изделие тщательно высушивается. Так как вещество считается агрессивным, работу выполняют в средствах защиты.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Медицинский взгляд на еду
Adblock
detector