Вредна ли ортофосфорная кислота для человека. Подписка на новости журанала

24.06.2019

Данное химическое вещество является неорганическим соединением. Оно также известно под названием «фосфорная кислота», однако этот термин можно отнести ко всем кислотам, содержащим фосфор.

Ортофосфорная кислота и её особенности

Как химический реагент вещество в основном используется в растворённом в воде виде. Подобные растворы могут иметь различные показатели pH-уровня (в пределах от 1,08 до 7,00), в зависимости от количества добавленной кислоты. 85-процентный раствор данного химического элемента даёт едкую жидкость, однако при добавлении воды кислотный уровень быстро понижается. Ортофосфорная кислота имеет химическую формулу - H 3 PO 4 . При стандартной комнатной температуре вещество имеет кристаллическую форму. При повышении температуры более 42,35 градусов кристаллы начинают растапливаться, образуя бесцветную жидкость без запаха. Ортофосфорная кислота имеет полярную молекулярную структуру. Это говорит о том, что вещество очень хорошо растворимо в воде.

Ортофосфорная кислота и её применение

Наиболее активным образом данное вещество используется в качестве пищевой добавки. В международном стандарте ортофосфорная кислота - пищевая - имеет идентификационный номер E338. Она используется для придания пище или напиткам кисловатого вкуса. Особенно интенсивно ортофосфорная кислота применяется для создания безалкогольных газированных напитков. Такие мировые бренды, как Coca-Cola или Pepsi используют данную пищевую добавку для придания своей продукции слегка кисловатого привкуса. По всему миру налажено массовое (и недорогое, к тому же) производство данного вещества, поэтому оно является вторым в списке самых востребованных продуктов для изготовления подобных напитков. Лимонная кислота, используемая для тех же целей, обычно менее востребована (возможно, потому, что цена на неё несколько выше, чем на рассматриваемый продукт).

Ортофосфорная кислота и её воздействие на организм

Были проведены (и до сих пор проводятся) исследования, направленные на выявление воздействия данного химического элемента на организм человека. Результаты таковы:

Несколько научных исследований в области воздействия на тело человека химических веществ говорят о том, что данная кислота становится виновником уменьшения плотности костной ткани.
Одна из научных работ, которая проводилась с 1996 до 2001 года и была опубликована в американском журнале клинического питания (англ. The American Journal of Clinical Nutrition), явно показала уменьшение плотности костей у женщин, которые ежедневно потребляли колу.
Ещё одно исследование, финансируемое концерном Pepsi, наоборот, показало, что нехватка фосфора (а, следовательно, и любых производных от него веществ) приводят к снижению упомянутого расстройства.
Дальнейшие изучения позволили сделать вывод, согласно которому уменьшению плотности костей способствует кофеин, а вовсе не ортофосфорная кислота.
В 2001 году также была опубликована научная работа, в которой говорится о том, что данное состояние костей, скорее, вызывается нехваткой в питании молока и молочных продуктов, нежели употреблением ортофосфорной кислоты или даже кофеина.
Различные научные работы утверждают, что возникновению множества хронических заболеваний почек и образованию в них камней способствует именно ортофосфорная кислота. Вред от напитков, подобных коле, изучается до сих пор, однако никаких точных данных до сих пор выявлено не было.

Он “забирает” из костей и зубов, поэтому может развиваться остеопороз и кариес.

Среди других негативных последствий употребления продуктов с этим компонентом в составе медики отмечают появление заболеваний органов пищеварительного тракта, в том числе, гастрита и язвы желудка и кишечника, тошноту, диарею и рвоту.

Никакой информации по поводу возможной пользы добавки у учёных на сегодняшний день нет. Также не подтверждены данные о возможной связи между употреблением кислоты в пище и появлением онкологических заболеваний, бесплодия или генных мутаций.

Ортофосфорная кислота – синтетический антиоксидант и стабилизатор, регулятор кислотности и компонент многих популярных продуктов и напитков. Несмотря на то, что продукту присвоен средний уровень опасности, он является ингредиентом газировок “Coca-cola” и “Pepsi”, которые очень любят пить и взрослые, и дети. В последнее время учёные всё чаще обращают внимание мировой общественности на тот факт, что пищевая добавка Е338 – одна из распространённых причин появления кариеса, нарушений в работе желудочно-кишечного тракта, вымывания из организма кальция. Пока единственное, чего им удалось достичь – установление максимально разрешённого количества вещества в качестве добавки к пищевым продуктам. И сегодня продолжается изучение свойств и результатов употребления добавки в пищу, а также поиск аналогичной по цене и простоте получения альтернативы. Пока она не найдена, и в составе пищи по-прежнему можно встретить ингредиент под кодом “Е338”. Потребителю остаётся только внимательно изучать этикетки и решать для себя, стоит ли покупать продукты с этим регулятором кислотности.

Любители газированного напитка «Кока-кола» вряд ли смотрят на его состав, имеющий добавку Е338. Этим веществом является ортофосфорная кислота, которая находит применение не только в пищевой промышленности, но и в текстильной, сельскохозяйственной и даже справляется с ржавчиной на поверхности деталей. Что за свойства у химического соединения, какие сферы его использования, что нужно знать о технике безопасности – стоит рассмотреть подробнее.

Что такое ортофосфорная кислота

При комнатной температуре это гигроскопичные бесцветные кристаллы ромбообразного вида, которые хорошо растворяются водой. Ортофосфорное соединение считается неорганической кислотой со средней силой. Одна из ее форм – желтоватая или бесцветная сиропообразная жидкость, без запаха, является водным раствором с концентрацией 85%. Другое ее название – белая фосфорная кислота.

Химическое ортофосфорное соединение имеет свойства:

растворяется в этаноле, воде, растворителях;
образует 3 ряда солей – фосфатов;
вызывает ожоги при попадании на кожу;
при взаимодействии с металлами образует горючий, взрывоопасный водород;
температура кипения зависит от концентрации – от 103 до 380 градусов;
жидкая форма склонна к переохлаждению;
несовместимо с горючими материалами, чистыми металлами, негашеной известью, алкоголем, карбидом кальция, хлоратами;
при температуре 42,35 градуса плавится, но не разлагается.

Формула

Кислота ортофосфорная – неорганическое соединение, которое описывается формулой H3PO4. Его молярная масса равна 98 г/моль. Микрочастица вещества построена в пространстве так, что соединяет между собой атомы водорода и кислорода. Формула показывает – химическое вещество обладает таким составом:

Получение фосфорной кислоты

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.

Химические свойства

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.

Применение

Кислота ортофосфорная применяется во многих областях, начиная от промышленности до лечения зубов. Средство используется умельцами как флюс при пайке, для очистки поверхности металла от ржавчины. Жидкость применяется:

для научных исследований в молекулярной биологии;
как катализатор процессов органического синтеза;
для создания антикоррозионных покрытий металлов;
при производстве огнеупорных пропиток для дерева.

Вещество находит применение:

в нефтяной промышленности;
при изготовлении спичек;
для производства кинопленки;
с целью защиты от коррозии;
для осветления сахарозы;
при изготовлении лекарств;
в холодильных установках как связующее вещество в составе фреона;
при механической обработке для полировки, очистки металлов;
в текстильной отрасли при производстве тканей, имеющих огнезащитную пропитку;
как компонент при получении химических реактивов;
в ветеринарии для лечения мочекаменной болезни у норок;
как составляющая для грунтовки по металлу.

В пищевой промышленности

Широкое распространение получило применение фосфорной кислоты при изготовлении продуктов питания. Она зарегистрирована в реестре пищевых добавок под кодом Е338. При употреблении с допустимыми количествами вещество считается безопасным. Полезными являются такие свойства препарата:

предотвращение прогоркания;
регулирование кислотности;
продление срока годности;
сохранение вкусовых характеристик;
усиление действия антиоксидантов.

Кислота ортофосфорная как подкислитель, разрыхлитель, антиоксидант находит применение в хлебопечении, мясной, молочной промышленности. Используется при производстве кондитерских изделий, сахара. Вещество придает продуктам кисловатый, горьковатый вкус. Добавка Е338 входит в состав:

плавленых сыров;
сдобы;
газированных напитков – «Пепси-кола», «Спрайт»;
колбас;
булок;
молока;
детского питания;
мармелада;
тортов.

Исследования показали, что злоупотребление продуктами, содержащими ортофосфорные соединения, особенно газированными напитками, может привести к появлению проблем со здоровьем. Не исключено:

вымывание из организма кальция, что может спровоцировать образование остеопороза;
нарушение кислотно-щелочного баланса – добавка способна увеличивать его кислотность;
появление заболеваний ЖКТ;
обострение гастрита;
разрушение эмали зубов;
развитие кариеса;
появление рвоты.

В непищевой промышленности

Применение ортофосфорной кислоты можно наблюдать во многих сферах производства. Часто это связано с химическими свойствами продукта. Препарат применяется для изготовления:

комбинированных, фосфорных минеральных удобрений;
активированного угля;
фосфорных солей натрия, аммония, марганца;
огнезащитных красок;
стекла, керамики;
синтетических моющих средств;
огнеупорных связующих компонентов;
негорючего фосфатного пенопласта;
гидрожидкостей для авиационной промышленности.

В медицине

Стоматологи применяют ортофосфорный состав для обработки внутренней поверхности коронки. Это помогает во время протезирования улучшить ее сцепление с зубом. Вещество используется фармацевтами для приготовления лекарств, зубного цемента. В медицине применение ортофосфорного соединения связано со способностью протравливать эмаль зуба. Это необходимо при случае использования для пломбирования адгезивных материалов второго, третьего поколения. Важные моменты – после травления поверхность необходимо:

промыть;
просушить.

Применение от ржавчины

Преобразователь ржавчины на основе ортофосфорной кислоты создает на поверхности защитный слой, оберегающий от коррозии при дальнейшем использовании. Особенность применения соединения – безопасность для металла при нанесении. Существует несколько способов выполнить удаление ржавчины ортофосфорной кислотой, зависящих от размера повреждения:

травление с погружением в ванну, иную емкость;
многократное нанесение на металл состава пульверизатором, валиком;
покрытие поверхности предварительно обработанной механической очисткой.

Ортофосфорное соединение производит преобразование ржавчины в фосфаты железа. Состав можно использовать для промывки и очистки:

изделий металлопроката;
скважин;
поверхностей трубопроводов;
парогенераторов;
систем водоснабжения, отопления;
змеевиков;
бойлеров;
водонагревателей;
теплообменников;
котлов;
деталей машин и механизмов.

Взаимодействие ортофосфорной кислоты

Свойства неорганического вещества определяют его взаимодействие с другими веществами и соединениями. При этом происходят химические реакции. Ортофосфорный состав входит во взаимодействие с:

солями слабых кислот;
гидроксидами, вступая в реакцию нейтрализации;
металлами, находящимися слева от водорода в ряду активности с образованием соли и выделением водорода;
основными оксидами, участвуя в реакции обмена;
гидроксидом аммония, создавая гидрофосфат аммония;
аммиаком с получением кислых солей.

Техника безопасности при работе с кислотой

Ортофосфорное соединение относится к классу опасных веществ, требует соблюдения осторожности. Работы с составом должны проводиться в специальном помещении, оснащенном приточно-вытяжной вентиляцией, вдали от источников огня. Недопустимо отсутствие средств индивидуальной защиты:

респиратора;
перчаток;
специальной одежды;
нескользящих ботинок;
очков.

Опасно попадание ортофосфорного состава на кожу, в глаза, вредно вдыхание горячих паров. Это может вызвать ожог, головокружение, рвоту, кашель. При экстренных случаях нужно:

снять одежду, на которую попало вещество;
промыть место поражения проточной водой;
вызвать врача;
наложить свободную повязку;
разлитую жидкость нейтрализовать щелочью.

Правила транспортировки

Существуют специальные ГОСТы, оговаривающие правила перевозки кислоты ортофосфорной, которая относится к опасным грузам. Вещество может доставляться любым видом транспорта. Химически активная жидкость перевозится в плотно закрытых:

стальных автоцистернах;
бутылях из полиэтилена, стекла;
пластиковых кубах;
бочках;
канистрах;
гуммированных железнодорожных цистернах.

Цена

Кислоту ортофосфорную можно приобрести в аптеках, хозяйственных магазинах, заказать через интернет-сайты. Для промышленных целей приобретают оптом со скидками. Средняя стоимость для Москвы в рублях составляет:

Видео

Среди всех существующих кислот особое внимание стоит уделить ортофосфорной. Она широко используется в разных направлениях промышленности, чем и привлекает к себе внимание. Ортофосфорная кислота относится к неорганическим кислотам. Внешне она выглядит как порошок, гранулы которого напоминают ромбическую форму. Они не имеют запаха и определенного цвета, достаточно хорошо растворяются в воде и даже в нескольких растворителях, например, этаноле. Если температура нагревания достигает 213˚С кислота преобразуется в пирофосфорную.

Востребованность ортофосфорной кислоты можно разделить на два направления: пищевую и непищевую. В первом случае, Е338 используется как антиоксидант для стабилизации цвета и предотвращения окисления продуктов питания. Вместо лимонной кислоты добавка широко применяется при производстве хлебобулочных изделий, плавленых сырков, колбас, сахара и газированных сладких напитков, как кока-кола, спрайт и т.п. Ее популярность обусловлена низкой ценой. Во втором случае, ортофосфорная кислота активно применяется в сельском хозяйстве при производстве удобрений. Так же, добавку можно встретить при изготовлении активированного угля, стекла, стекло-керамических изделий, пожаробезопасных тканей и других.

Компонент Е338 (Ортофосфорная кислота) — вред и польза на организм пищевого антиоксиданта имеют свои особенности. Так, несмотря на многогранность использования кислоты, она оказывает негативное влияние на кислотно-щелочной баланс организма человека. К тому же, добавка не является безопасной. Работая с ней, существует вероятность развития атрофических процессов в носоглотке, при попадании на кожу и слизистую оболочку оставляет ожоги. Доказано, что переизбыток добавки Е338 в организме разъедает зубную эмаль и понижает степень плотности костной ткани. При регулярном употреблении продуктов питания с ортофосфорной кислотой у человека могут возникнуть следующие последствия: тошнота, рвота, головокружения, потеря аппетита и веса, расстройство желудка. Высокий концентрат кислоты приводит к ожогам и нарушению дыхательных путей. Поэтому стоит быть предельно осторожными как в работе с таким веществом, так и с продуктами питания, которые его содержат.

Возможно вам также понравится:

Е339 (Ортофосфаты натрия). Вред и польза от пищевой добавки на организм человека
E322 (Лецитин) — вред и польза для здоровья человека
E330 (Лимонная кислота) — польза и вред пищевой добавки на организм
Плохая репутация: benzoic acid в косметике вред или польза
Benzoic acid в косметике — вред или польза.
Е410 (Камедь рожкового дерева) — вред и польза пищевой добавки

Любой металл подвергается «болезни» в виде рыжего налета, представляющего собой ржавчину. Ржавчина образовывается из-за воздействия на металл воды, кислорода и углекислого газа. Протекает химическая реакция, из-за которой образуются гидроксиды и оксиды железа. Чтобы увеличить длительность службы металлического изделия, необходимо вести борьбу с коррозией, так как в отличие от патины на бронзе, ржавчина на металле не образует защитную пленку. Приходит на помощь в данной борьбе ортофосфорная кислота.

Характеристика

Ортофосфорная или фосфорная кислота отличается неорганическим происхождением. При комнатной температуре она имеет вид маленьких ромбовидных кристаллов. Чаще всего она продается в виде сироповидного восьмидесяти пятипроцентного раствора с отсутствием запаха и цвета. Ее ромбические кристаллы хорошо растворяются в воде или этаноле. Получается в результате гидролиза пентахлорида фосфора, из фосфата, взаимодействием оксида фосфора (V) с водой.

Свойства

Основное ее свойство - это оказывать влияние на кислотно-щелочной баланс в организме человека, что приводит к повышению кислотности. Повышенная кислотность, способствует формированию кариеса и преждевременного остеопороза. В больших концентрациях она вызывает кровотечение из носа, повреждение слизистой носа, разрушает зубы и трансформирует формулу крови. Она взаимодействует с металлами, основными оксидами, основаниями, аммиаком, солями слабых кислот.

Ортофосфорная кислота: использование

Ортофосфорная (фосфорная) кислота представляет из себя состав на водной основе неорганического происхождения, выпускается в виде 85-процентного водного раствора сироповидной прозрачной консистенции.

Употребляется в следующих областях деятельности человека:

В производстве фосфатных удобрений.
В производстве чистящих средств, относящихся к бытовой химии.
В стоматологии.
В производстве веществ для борьбы со ржавчиной металла.
В звероводстве.
В пищевой промышленности.
В нефтяной промышленности.
При изготовлении спичек.
При изготовлении кинопленки.
При изготовлении противопожарных или огнеупорных предметов и материалов.

Использование в медицине

Употребляется в стоматологии при пломбировании зубов. Ею протравливают поверхность зубной эмали перед лечением зуба. Самой существенной сложностью представляется невозможность проконтролировать глубину и уровень деминерализации дентина и эмали , а также трудность в ее совершенном удалении перед началом лечения зуба. Остатки ортофосфорной кислоты могут повергнуть к уменьшению прочности бондинга и формированию «кислотной мины». Также кислотный раствор в незначительных количествах применяется в составах отбеливающих средств для зубов.

Удаление ржавчины ортофосфорной кислотой с поверхности металла

Большой плюс кислотного раствора в том, что он снимает рыхлую массу окислов с металла и образует тонкую защитную пленку на обработанной поверхности детали. При нанесении на поверхность детали кислотного раствора разъедается и поглощается оксид железа, ортофосфорный состав фосфатирует поверхность металла.

После обработки металла кислотным составом на поверхности формируется серого цвета пленка, маслянистая на ощупь. Существует несколько способов удаления окислов:

с полным погружением детали из металла в кислотный раствор;
обработка поверхности пульверизатором, кистью или валиком;
нанесение состава с предварительной ручной механической обработкой металла.

Ортофосфорная кислота для металла

Проанализируем вариации очищения металла с использованием ортофосфорного раствора подробнее.

Предварительно очищают деталь от жиров самого различного происхождения. Для этого промывают металл моющим средством. Вслед за тем растворяют в 1 литре воды 150 мл кислоты. Вслед за этим спускают в кислотный состав обрабатываемую деталь на 1 час, периодически перемешивая раствор для наилучшего воздействия. Следом за этим смывают состав особенным раствором из 50 долей воды, 2 долей нашатырного спирта, 48 долей спирта. Далее споласкивают обработанную деталь проточной водой и тщательно сушат.

Нанесение распылителем, валиком или обыкновенной кистью на обрабатываемый металл.

Сначала вручную очищают ржавчину с металлической детали. После этого наносят ортофосфорный раствор, выдерживают некоторый период времени, после этого смывают состав нейтрализующим раствором и сушат.

Преобразователь ржавчины

Преобразователь коррозии или модификатор представляет собой смесь ортофосфорной кислоты со специфичными добавками. В зависимости от добавок эти растворы подразделяют на грунтовки, модификаторы-стабилизаторы , преобразователи ржавчины. К первой группе принадлежит грунтовка ЭВА-0112, она состоит из основы и восьмидесяти пятипроцентной кислоты. Представляет собой основу под краску, используется перед покраской изделий из металла. Преобразователь «Цинкарь» состоит из кислоты и солей цинка и марганца. При использовании из трансформированной ржавчины получается прочный защищающий поверхность слой, то есть совершается легирования металла.

Применение ортофосфорной кислоты в быту

Ортофосфорный раствор употребляют в бытовой химии. Он чрезвычайно хорошо очищает ржавчину с поверхностей санузлов. Запрещается использовать кислотный раствор для поверхностей из акрила. Ортофосфорным составом можно обрабатывать фаянсовые и эмалированные поверхности, он удаляет отпечатки ржавчины с умывальников, ванн и унитазов.

Для этого вначале предварительно обезжиривают поверхность любым имеющимся моющим средством, вслед за тем на поверхность фаянсового или эмалированного сан изделия наносят кислотный раствор. Для его приготовления смешивают 1 литр воды и 200 гр фосфорной кислоты. Полученный раствор наносят на обрабатываемую эмалированную или фаянсовую поверхность и оставляют на поверхности от 1 до 12 часов. После этого нейтрализуют смесь раствором соды и тщательно смывают. Плюс данной обработки в том, что не производится механическое воздействие на эмаль изделия, вследствие чего не повреждается поверхность.

Техника безопасности

Ортофосфорная кислота - это опасное вещество и требует соблюдения осторожности. Работают с ней в специальном помещении с проветриванием, вдали от открытого пламени, так как ортофосфорный раствор пожаро- и взрывоопасен. Перед обработкой изделий необходимо облачиться в респиратор , перчатки, особенную одежду, нескользящие башмаки, очки. Попадание кислоты на кожу, в глаза, в дыхательные пути вызывает сильный ожог, головокружение, рвоту, кашель. При попадании раствора быстро освобождаются от одежды, промывают место поражения проточной водой, вызывают доктора, сооружают просторную повязку, а разлитую жидкость нейтрализуют щелочью.

Вред ортофосфорной кислоты

Существует вред от употребления кислоты. Она оказывает нехорошее воздействие на кислотность организма человека и расстраивает баланс. Скверно воздействует на кальций, вытесняя его из зубов и костей. В стоматологии очень долго для удаления эмали применяли ортофосфорную кислоту и всего лишь недавно наложили запрет на ее использование. При употреблении в пищу она пробуждает рвоту, дурноту, отсутствие аппетита. При попадании на кожу порождает химические ожоги.

Использование в пищевой промышленности

Ортофосфорная кислота или Е338 представляет собой антиоксидант, защищающий съестные припасы от окисления и изменения окраски. Употребляется для подкисления различных продуктов и напитков. От лимонки, полученной природным путем, она отличается небольшой стоимостью и легкостью получения.

Ее широко применяют при производстве хлебопекарных порошков, при расплавлении сыров, изготовлении всевозможных колбас, сахара, колы, пепси, спрайта. Кислота, как пищевая добавка , официально разрешена к использованию, но она очень вредно воздействует на организм человека, оказывает скверное влияние на баланс кислоты в организме. Продолжительное употребление продуктов с данной добавкой приводит к утрате аппетита и веса.

При умелом и правильном использовании ортофосфорные растворы приносят колоссальную пользу человеку несмотря на некоторые их негативные свойства.