Agente de Limpeza Ácido

ÁCIDO FOSFÓRICO

O ácido fosfórico, ou o ácido ortofosfórico, é um ácido inorgânico de fórmula empírica de H₃PO₄.

Com o nome de “ácido fosfórico” significa geralmente o ácido fosfórico, o orto-prefixo é usado para distingui-lo de outros ácido fosfórico e polifosfórico.
O ácido fosfórico é um ácido inorgânico triprotico de força média, corrosivo mas não tóxico. Se puro, à temperatura e pressão ambiente é um sólido e funde-se a 42,35 ° C em um líquido viscoso incolor.

A molécula de ácido ortofosfórico é muito polar, para os quais o ácido fosfórico é altamente solúvel em água. O estado de oxidação do fósforo (P) é 5 (como no outro ácido fosfórico), o estado de oxidação do oxigénio é de -2 e que um dos átomos de hidrogénio é um.

Triprotico significa que, tendo três átomos de hidrogênio, pode dissociar-se a três vezes consecutivas, liberando um H + de cada vez:

H₃PO_4(s) + H₂O_(l) → H₃O⁺_(aq) + H₂PO₄⁻_(aq)

H₂PO₄⁻_(aq)+ H₂O_(l) → H₃O⁺_(aq) + HPO₄²⁻_(aq)

HPO₄²⁻_(aq)+ H₂O_(l) → H₃O⁺_(aq) + PO₄³⁻_(aq)

Natureza Química: Ácido Mineral

Sinônimos: Ácido OrtoFosfórico

Fórmula: H₃PO₄

Peso Molecular: 98

PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS

Estado físico: Líquido

Forma: Líquido

Cor: Esverdeado ou castanho

Odor: Inodoro

pH: Ácido

Ponto de fusão: 42.35 °C

Ponto de ebulição: 158 °C

Densidade: 1,685 g/cm³

Solubilidade: Solúvel em água, liberação de calor

USOS INDUSTRIAIS

Principais usos

Destacam-se, genericamente, os seguintes usos para o ácido fosfórico:

Indústria de fertilizantes
Industria de produção de sal mineral para alimentação animal
Indústria de bebidas
Usina de chocolate
Indústria farmacêutica
Formulação de detergentes
Abrilhantador de alúminio
Decapante

Trataremos mais pormenorizadamente das seguintes aplicações:

Preparação de haletos de hidrogênio

Ácido fosfórico reage com haletos para formar o gás haleto de hidrogênio correspondente (fumos vaporosos são observados quando do aquecimento da mistura de reação). Esta é uma prática comum para a preparação laboratorial de haletos de hidrogênio.

NaCl(s) + H₃PO₄(l) → NaH₂PO₄(s) + HCl(g)

NaBr(s) + H₃PO₄(l) → NaH₂PO₄(s) + HBr(g)

NaI(s) + H₃PO₄(l) → NaH₂PO₄(s) + HI(g)

Limpeza de superfícies com ferrugem

Agentes fortemente ácidos são compostos que corroem a grande maioria dos metais e estruturas de aço, e podem remover minerais e matéria incrustada nas superfícies dos equipamentos de vapor, caldeiras e alguns equipamentos de processamento alimentar. O ácido fosfórico é um exemplo deste tipo de composto.

O ácido fosfórico pode ser usado por aplicação direta a ferro enferrujado, ferramentas de aço, ou superfícies de maneira a converter óxido de ferro (III) (a popular ferrugem) em um composto fosfato solúvel em água. É normalmente disponível como um líquido esverdeado, disponível para imersão (banho ácido), mas é geralmente mais usado como um componente de um gel, comumente chamado em inglês de naval jelly (geléia naval). Como um gel espesso, pode ser aplicado em superfícies inclinadas, verticais, ou “sobre a cabeça”. Algumas vezes vendido com outros nomes, tais como “removedor de ferrugem” ou “rust killer” (em inglês, “matador de ferrugem”).

Cuidados devem ser tomados para evitar queimaduras pelo seu caráter corrosivo ácido à pele e especialmente aos olhos, mas os resíduos são facilmente diluídos com água. Quando suficientemente diluídos, pode ser nutritivo à vida vegetal, contendo os nutrientes essenciais fósforo e ferro. Não deve ser diretamente derramado na água de superfície tal como ralos ou em drenos, entretanto.

Após tratamento, o óxido de ferro castanho-avermelhado será convertido ao revestimento de composto fosfato de ferro preto que pode ser removido por atrito. Por esta razão, nos processos de decapagem com ácidos clorídrico ou sulfúrico é evitada pela tratamento das peças decapadas com ácido fosfórico diluído.

Uso no processamento de alimentos

Ácido fosfórico de grau alimentício (frequentemente tratado com o Número E E338) é usado para acidificar alimentos e bebidas tais como vários refrigerantes a base de cola, mas não sem controvérsia considerando seus efeitos para a saúde. Ele provê um a gosto ácido ou azedo e, sendo um produto químico de produção em massa, é disponível a baixo custo em grandes quantidades, onde representa aproximadamente 25% de todos os ácidos usados na indústria alimentícia. O baixo custo e a disponibilidade massiva é um diferencial de mais caros aditivos acidificantes naturais que dão sabores comparáveis, tais como o ácido cítrico, o qual também é obtido do limão e das limas. (Entretanto a maior parte do ácido cítrico na indústria de alimentos não é extraída das frutas cítricas, mas obtido por fermentação pelo fungo Aspergillus niger de resíduos de melaço e de amidos hidrolisados e ácido fosfórico.

Uso médico:

Em medicamentos

Ácido fosfórico é também um ingrediente em medicamentações anti-náusea de venda livre que também contém altos níveis de açúcar (glucose e frutose). Ele não deve ser usado por diabéticos sem consulta médica.

Em odontologia

Ácido fosfórico é usado em odontologia e ortodontia como um corrosivo, para limpar e tornar ásperas as superfícies dos dentes onde serão aplicados dispositivos ortodônticos ou colocados obturações. A técnica de preparação do esmalte dentário por ataque ácido para a posterior aplicação de resinas fotopolimerizntes é chamada de condicionamento ácido do esmalte dental. Aplica-se o ácido fosfórico para as cimentações das restaurações indiretas metálicas. Nestas aplicações, o ácido fosfórico é utilizado em concentrações que variam de 10 a 37%. Utiliza-se o ácido fosfórico numa técnica de microabrasão, em concentração de 37% em substituição ao ácido clorídrico. Este ácido é também usado em muitos branqueadores dentários para eliminar a placa que pode estar sobre o dente antes da aplicação.

Produção de tampões

Por causa da dissociação triprótica do ácido ortofosfórico, suas bases conjugadas cobrem uma larga faixa de pH, e por causa que soluções de ácido fosfórico/fosfatos são, em geral, não tóxicas, misturas destes tipos de fosfatos são frequentemente usadas para produzir agentes de tamponação, onde o pH desejado depende das proporções dos fosfatos nas misturas. O sistema tampão a base de fosfato, formado pelo fosfato de sódio e ácido fosfórico é eficaz em sua aplicação ao plasma sanguíneo, no líquido intracelular e nos túbulos renais onde se concentra em grande quantidade. Similarmente, os não tóxicos sais do também triprótico ácido cítrico, orgânico, são também frequentemente usados para produzir tampões.

Outras aplicações

Ácido fosfórico é usado como o eletrólito em células combustíveis de ácido fosfórico. É também usado como um padrão externo para ressonância magnética nuclear (RMN) para fósforo 31.

Ácido fosfórico é usado como um limpador por construtores para remover depósitos minerais, manchas de cimento, e manchas causadas por água dura. Também é usado como um quelante em alguns limpadores domésticos em tarefas similares de limpeza.
Ácido fosfórico quente é usado na microfabricação para gravar em nitreto de silício (Si₃N₄). O ácido fósfórico é altamente seletivo na gravação de Si₃N₄ contra o dióxido de silício, SiO₂.
Ácido fosfórico é usado como um fluxo por hobbistas (tal como modelistas de estradas de ferro, ou “miniaturas de trens”) como um auxílio à brasagem (soldagem com metal ou liga diversa dos metais base).
Ácido fosfórico também é usado em soluções para o ajuste de pH para hidroponia para baixar o pH de soluções nutrientes. Enquanto outros tipos de ácidos até podem ser usados, o fósforo é um nutriente usado por plantas, especialmente durante a floração, tornando o ácido fosfórico particularmente desejável. Em hidroponia soluções líquidas gerais para abaixar-se o pH contém ácido fosfórico em adição ao ácido cítrico e bissulfato de amônio com tamponadores para manter um pH estável na reserva de nutrientes.
Ácido fosfórico é usado como um ajustador de pH em cosméticos e produtos para tratamento de pele.
Ácido fosfórico é usado como um agente químico oxidante para a produção de carvão ativado.
Ácido fosfórico é também usado para cromatografia líquida de alta pressão (HPLC, High Pressure Liquid Chromotography).
Ácido fosfórico pode ser usado como um aditivo para estabilizar soluções aquosas dentro de uma faixa de pH desejada e específica, como se faz em aquariamo, em que produtos como os “redutores de pH” são baseados num tampão de ácido fosfórico. O ácido fosfórico tende a manter o pH em 6,5 dependendo da quantidade usada. Mas o uso de ácido fosfórico tem o significativo efeito colateral de aumentar o nível de fosfatos nos aquários, estimulando o crescimento de algas (eutrofização), sendo difícil controlar o crescimento de algas num aquário com elevados níveis de fosfatos. A única vantagem sobre o ácido clorídrico nesta aplicação é que o pH fica estabilizado com a capacidade tampão no seu valor mais baixo.