Применение ортофосфорной кислоты в быту, сельском хозяйстве и пищевой промышленности — химические свойства

Что такое ортофосфорная кислота

Вещество принадлежит к категории неорганических химических соединений с консистенцией сиропа. Его кристаллы быстро растворяются в этиловом спирте и воде.

Средство считается антиоксидантом и применяется в качестве регулятора кислотности. При использовании в роли добавки его обозначают кодом E338.

Описание и химические свойства

Фосфорная кислота имеет формулу H3PO4 с молекулярной массой 98 г/моль. Микрочастицы вещества соединяют атомы кислорода и водорода. Концентрация компонентов в составе выглядит так:

Название элемента	Количество атомов	Процент массы
Фосфор	1	65,3
Водород	3	3,1
Кислород	4	31,6

У ортофосфорного соединения есть ряд химических свойств. Среди них:

1. Быстрое растворение в воде и этаноле.
2. Формирование 3 рядов солей – фосфатов.
3. Провоцирование ожогов при воздействии на кожу.
4. Образование взрывоопасного водорода при взаимодействии с металлическими поверхностями.
5. Несовместимость с горячими поверхностями, негашеной известью, спиртосодержащими составами, хлоратами и чистыми металлами.
6. Плавление при температуре 42,35 °C, но без разложения.

Ортофосфорную кислоту соединяют атомы кислорода и водорода.

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.

Получение кислоты

Кислоту можно получить 3 путями:

1. В результате гидролиза фосфорного пентахлорида.
2. Из фосфата.
3. С помощью реакции фосфора с водой.

Последний способ предусматривает бурную реакцию, поэтому фосфорный оксид предварительно обрабатывается концентратом кислоты, подогретым до 200 °C.

В лабораторных условиях

Промышленная технология получения H3PO4 состоит из таких этапов:

1. Окисление фосфора при сжигании до состояния ангидрида.
2. Гидратация и абсорбция готового соединения.
3. Накопление кислоты
4. Улавливание испарений из газовой фракции.

Кислоту получают в результате гидролиза фосфорного пентахлорида.

Кроме того, в лабораторных условиях компонент генерируют путем взаимодействия ядовитого белого фосфора с разбавленной азотной кислотой.

Такой способ имеет ряд ограничений и подразумевает соблюдение особой техники безопасности.

В домашних условиях

Экстракционный метод производства, который можно реализовать в быту, заключается в применении реакции сернокислотного разложения солей с выходом до 95%. Технология изготовления состоит из следующих этапов:

1. Консистенция на основе природного фосфата (пульпы) и серной кислоты из резервуара подается в экстрактор – специальный стальной чан с мешалкой.
2. Четырехчасовая обработка и нагрев до 90 °C приводят к появлению фосфорной кислоты и кристаллизации сульфата кальция.
3. Разделение природного фосфата происходит с помощью перфорированной ленты со специальным фильтрующим покрытием. Проходя через отверстия этого полотна, готовый продукт направляется в вакуумные камеры.

Преимущества ортофосфорной кислотыПрименение химического соединения для обработки металлоизделий обусловлено эффективным растворением окислов и формированием прочной защитной пленки. Раствор не вредит металлическим поверхностям и преобразует следы коррозии в фосфаты железа. Ортофосфорная кислота преобразует следы коррозии в фосфаты железа.Техническая кислота активно применяется для промывки теплообменников, змеевиков, нагревателей и продукции металлопрокатной промышленности, включая поверхности труб систем водоснабжения и отопления, арматуру, котлы, гидротехнические сооружения и изделия из чугуна. Кроме того, она востребована для полировки поверхностей. Наибольшим спросом пользуется цинкарь, содержащий несколько добавок – марганец, кислоту и цинк.Такая смесь повышает защитные свойства образовавшейся на металле пленки. Техника безопасности при работе с кислотойH3PO4 принадлежит к классу опасных соединений, поэтому работа требует строгого соблюдения ряда правил. Обработка металлов или другие действия с кислотой выполняются в специальной постройке с организованной приточно-вытяжной вентиляционной системой, подальше от источников открытого пламени. Для работы с ортофосфорной кислотой нужны респиратор, перчатки и очки.Запрещено начинать работу без респиратора, перчаток и очков. Также нужно предусмотреть комплект спецодежды и нескользящей обуви.При контакте вещества с кожными покровами и глазами либо при вдыхании паров у человека может появиться ожог, рвотный рефлекс, кашель и головокружение. Для исключения осложнений нужно незамедлительно снять одежду, которая была загрязнена, промыть пораженный участок проточной водой, вызвать медицинского работника, наложить повязку и нейтрализовать разлитый состав щелочным средством. Правила храненияОртофосфорные соединения фасуются с маркировкой ГОСТа 3885-73. Все требования по хранению и транспортировке указаны в нормативном акте.Держать состав можно в стальных цистернах для железнодорожной отрасли, резервуарах с герметично закрывающейся крышкой, бочках, канистрах, полиэтиленовых и стеклянных бутылях либо в специальных автоцистернах из резины. В упаковке вещество разрешено размещать в крытых ангарах с отоплением. Для сохранения физико-химических характеристик при растапливании кристаллизованную форму H3PO4 подогревают до 60°C. Срок хранения при соблюдении всех правил составляет 3 года с момента производства. Утилизация соединения выполняется в промышленных условиях путем нейтрализации щелочами.ПеревозкаЕсть ряд ограничений и требований для транспортировки кислоты, указанных в ГОСТе 3885-73. Перевозить состав можно на любом транспорте, используя плотно закрытые емкости. Правила транспортировкиСуществуют 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.Использование ортофосфорной кислоты в медицинеВ стоматологической сфере состав используется для обработки внутреннего покрытия коронок. Это улучшает сцепление изделия при протезировании. Вещество применяется в фармакологии в качестве действующего компонента в различных медикаментах или зубном цементе. Ортофосфорная кислота применяется в стоматологической сфере. Ортофосфорное соединение может протравливать эмаль зуба, что требуется при пломбировании.Влияние на здоровье человекаH3PO4 влияет на кислотно-щелочной баланс, повышая кислотность желудка. Поэтому продукты с высоким содержанием пищевой добавки противопоказаны для людей с гастритом и прочими проблемами, вызванными высоким уровнем pH. Некоторые специалисты утверждают, что кислота вымывает из организма кальций, ухудшая состояние зубной эмали и костной ткани. При чрезмерном употреблении появляются расстройства органов ЖКТ, рвота и тошнота. При отравлении необходимо незамедлительно обратиться за помощью к врачу.ЦенаКислоту 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: Количество, литр Средняя цена, р. Пищевая термическая 1 400 Техническая 85% 0,8 380 1600 13500 Флюс для пайки 0,01 180 0,003 40 Пищевая добавка Е388 1 85 Применение для металлаКислота H3PO4 широко применяется в металлургии и при обработке металлических поверхностей. С ее помощью можно удалять следы коррозии и накипи, преобразовывать ржавчину или проводить пайку деталей.Удаление ржавчиныH3PO4 эффективно устраняет коррозию с металла, включая драгоценные виды (серебро, латунь, бронза), а еще образует тонкий защитный слой, который препятствует негативному воздействию внешних факторов. После обработки таким компонентом на поверхности начинается цикл разъедания и поглощения оксидов железа, а затем появляется серая маслянистая пленка. Ортофосфорная кислота устраняет коррозию с металла.В промышленности и быту используют несколько технологий удаления окислов: Полное погружение детали в кислоту.Поверхностная промывка с помощью кисти, валика или распылителя.Обработка верхней поверхности, которая предварительно очищается механическим способом.Для удаления коррозии изделие предварительно обезжиривается и промывается. Дальше готовится раствор кислоты (100 г 85% средства разбавляется в 1 л воды), и деталь погружается в резервуар с составом на 1 час. Содержимое следует периодически помешивать.После того как цикл обработки завершится, изделие нужно достать и промыть с помощью нейтрализующего препарата. Для его приготовления используются такие ингредиенты:Вода – 50%.Медицинский спирт – 48%.Нашатырный спирт – 2%. Преобразователь ржавчиныСредство для преобразования ржавчины на основе H3PO4 образует защитную пленку на металлических поверхностях, которая препятствует развитию коррозийных процессов в будущем. Соединение безопасно для образцов следующих типов:Металлопрокатной продукции.Скважин.Парогенераторов.Бойлеров и водонагревателей.Радиаторов отопления.Теплообменников.Змеевиков.Агрегатов отопления и водоснабжения.Генераторов пара.Котлов.Комплектующих механизмов и транспортных средств. Средство преобразования ржавчины используется для металлопрокатной продукции.Для пайкиКислотный флюс из ортофосфорного соединения позволяет получить качественную пайку при условии, что остатки вещества будут сразу смыты водой. Если оставить их застывать, на поверхности появится защитная пленка. Применение от ржавчиныПреобразователь 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. Ортофосфорная кислота в бытуКислота активно применяется в бытовой химии для удаления ржавчины с поверхностей санузлов. Она подходит для ухода за фаянсовыми и эмалированными покрытиями. Перед распределением раствора поверхность обрабатывается моющим составом, который готовится из 200 г действующего компонента и 1 л воды. Кислота применяется для удаления ржавчины с поверхностей санузлов.При этом соединение нельзя использовать для обработки акриловых деталей.Использование ортофосфорной кислоты в пищевой промышленностиВ пищевой промышленности H3PO4 обозначается как E338. Вещество используют при производстве разных продуктов и для поддержания их товарного вида в течение долгого времени. Что за добавка Е338Пищевая добавка E338 – приятный на вкус неорганический состав, который является мощным антиоксидантом и поддерживает начальную окраску съедобной продукции. Также компонент применяют для подкисления напитков и продуктов.Опасна или нетПищевой компонент официально разрешен, но оказывает негативное воздействие на организм при избыточной концентрации. В ходе исследований было доказано, что переизбыток вещества в составе напитков или продуктов может привести:К развитию заболеваний желудочно-кишечного тракта.Появлению осложнений гастрита или язвенных заболеваний.Нарушению кислотно-щелочного баланса.Вымыванию кальция из организма.Развитию кариеса.Появлению рвоты. Добавка E338 может привести к развитию заболеваний желудочно-кишечного тракта. При любых симптомах интоксикации нужно обратиться за медицинской помощью. Куда и зачем добавляютE338 востребована при изготовлении порошков для выпекания хлеба, расплавлении сыров, приготовлении сахара, колы, спрайта, колбас и т.д. Основная сфера применения – производство газированных напитков. Кроме того, добавку можно найти в составе: Сдобных изделий.Плавленых сыров.Колбас.Булок.Молока.Тортов.Детского питания. Добавку можно найти в составе плавленых сыров.

О едком и не очень

– Эти идиоты поместили фарфоровый контейнер со «студнем» в специальную камеру, предельно изолированную… То есть это они думали, что камера предельно изолирована, но когда они открыли контейнер манипуляторами, «студень» пошел через металл и пластик, как вода через промокашку, вырвался наружу, и все, с чем он соприкасался, превращалось опять же в «студень». Погибло тридцать пять человек, больше ста изувечено, а все здание лаборатории приведено в полную негодность. Вы там бывали когда-нибудь? Великолепное сооружение! А теперь «студень» стек в подвалы и нижние этажи… Вот вам и прелюдия к контакту.

— А. Стругацкий, Б. Стругацкий «Пикник на обочине» Привет, %username%!

В том, что я всё ещё что-то пишу — вините вот этого человека. Он навеял идею.

Просто, немного поразмыслив, я решил, что небольшой экскурс по едким веществам получится относительно быстро. Может кому-то будет и интересно. А кому-то — и полезно.

Поехали. Сразу определимся с понятиями.

Едкий — 1. Разъедающий химически. 2. Резкий, вызывающий раздражение, боль. 3. Язвительный, колкий.

Ожегов С.И. Словарь русского языка. — М.: Рус.яз., 1990. — 921 с. Итак, отбрасываем сразу два последних значения слова. Также отбрасываем «едкие» лакриматоры — которые не столько едкие, сколько вызывают слезотечение, и стерниты — которые вызывают кашель. Да, ниже будут вещества, которые обладают и этими свойствами, но они — что главное! — действительно разъедают материалы, а иногда и плоть.

Мы не будем рассматривать вещества, едкие только для человека и подобных — в виду специфического разрушения мембран клеток. А потому иприты останутся не у дел.

Мы будем рассматривать соединения, которые в комнатных условиях — жидкости. Поэтому жидкий кислород и азот, а также газы типа фтора рассматривать не будем, хотя их можно считать едкими, да.

Как обычно, взгляд будет исключительно субъективным, основанным на собственном опыте. И да — вполне возможно, что кого-то я и не упомню — пиши комментарии, %username%, в течение трёх суток с момента публикации я буду дополнять статью тем, что забылось с самого начала!

И да — у меня нет времени и сил строить «хит-парад», поэтому будет сборная солянка. И со всеми исключениями — она вышла довольно короткой.

Едкие щелочи

А конкретно — гидроксиды щелочных металлов: лития, натрия, калия, рубидия, цезия, франция, гидроксид таллия (I) и гидроксид бария. Но:

• Литий, цезий, рубидий и барий отбрасываем — дорого и редко встретишь
• Если ты, %username%, встретишь гидроксид франция, то едкость тебя будет волновать в последнюю очередь — он жутко радиоактивный
• То же и с таллием — он ядовит до жути.

«Расплывание» на воздухе — по сути образование очень концентрированных растворов щелочей. А потому, если положить кусочек едкой щёлочи на бумагу, кожу, некоторые металлы (тот же алюминий) — то по прошествии времени обнаружится, что материал хорошо подъело! То, что показывали в «Бойцовском клубе» — очень похоже на правду: действительно, потные руки — да в щёлочь — будет больно! Лично мне показалось больнее, чем от соляной кислоты (о ней ниже).

Впрочем, если руки очень сухие — скорее всего в именно сухой щёлочи ничего и не почувствуешь.

Едкие щёлочи отлично разваливают жиры на глицерин и соли жирных кислот — так и варят мыло (привет, «Бойцовский клуб!») Чуть дольше, но так же действенно расщепляются белки — то есть в принципе щёлочи плоть растворяют, особенно крепкие растворы — да при нагревании. Недостатком в сравнении с той же хлорной кислотой (о ней тоже ниже) является то, что все щёлочи тянут углекислый газ из атмосферы, а потому сила будет постепенно снижаться. Кроме того, щёлочи реагируют и с компонентами стекла — стекло мутнеет, хотя, чтобы его растворить целиком — тут, конечно, надо постараться.

К едким щелочам иногда относят и тетраалкиламмоний гидроксиды, например Гидроксид тетраметиламмония

На самом деле в этих веществах объединились свойства катионных поверхностно-активных веществ (ну это как обычное мыло — только катионное: тут активная дифильная частица — с зарядом «+», а в мыле — с зарядом «-«) и относительно высокая основность. Если попадёт на руки — можно намылить в воде и помыть, как мылом, если в водном растворе погреть волосы, кожу или ногти — растворятся. «Едкость» на фоне гидроксидов натрия и калия — так себе.

Серная кислота

H2SO4 Самая популярная, наверное, во всех историях. Не самая едкая, но достаточно неприятная: концентрированная серная кислота (которая 98%) — маслянистая жидкость, которая очень любит воду, а потому у всех её отнимает. Отнимая воду у целлюлозы и сахара, обугливает их. Точно так же она радостно отнимет воду и у тебя, %username%, особенно если налить её на нежную кожу лица или в глаза (ну в глаза на самом деле всё будет попадать с приключениями). Особо добрые люди мешают серную кислоту с маслом, чтобы труднее смывалась и лучше впитывалась в кожу.

Кстати, забирая воду, серная кислота здорово разогревается, что делает картину ещё больше сочной. А потому смывать её водой — очень плохая идея. Лучше — маслом (смывать, а не втирать — а потом уже смыть водой). Ну или большим потоком воды, чтобы сразу и охлаждать.

«Сначала вода, а потом кислота — иначе случится большая беда!» — это именно про серную кислоту, хотя почему-то все считают, что про любую кислоту.

Будучи окислителем, серная кислота окисляет поверхность металлов до оксидов. А поскольку взаимодействие оксидов с кислотами проходит при участии воды как катализатора — а воду серная кислота не отдаёт — то происходит эффект, называемый пассивацией: плотная, нерастворимая и непроницаемая плёнка оксида металла защищает его от дальнейшего растворения.

По этому механизму концентрированную серную кислоту посылают в далёкие дали железо, алюминий. Примечательно, что если кислоту разбавить — появляется вода, и посылать не получается — металлы растворяются.

Кстати, оксид серы SO3 растворяется в серной кислоте и получается олеум — который иногда ошибочно пишут как H2S2O7, но это не совсем верно. У олеума тяга к воде ещё больше.

Собственные ощущения от попадания серной кислоты на руку: немного тепло, потом чуток печёт — смыл под краном, ничего страшного. Фильмам не верьте, но на лицо капать не советую.

Органики часто пользуются хромпиком или «хромовой смесью» — это бихромат калия, растворённый в серной кислоте. По сути это — раствор хромовой кислоты, он хорош для мытья посуды от остатков органики. При попадании на руку тоже жжётся, но по сути — серная кислота плюс токсичный шестивалентный хром. Дырок в руке не дождёшься, разве что на одежде.

Автор этих строк знаком с идиотом, который вместо бихромата калия использовал перманганат калия. При контакте с органикой немножко жахнуло. Присутствующие обделались отделались лёгким испугом.

Кстати, раз уж вспомнили хромпик — немного отвлечёмся от темы кислот и

Хлористый хромил

CrO2Cl2 По сути своей — лютое соединение шестивалентного хрома и соляной кислоты. Тёмно-красная жидкость, которая тянет воду, гидролизуется — и в итоге дымит этой самой соляной кислотой. Едкость — итог этого братского единения: хром — окисляет, соляная кислота — растворяет: воспламеняет некоторые органические растворители (спирт, скипидар), однако в некоторых растворяется (четыреххлористый углерод, дихлорметан, сероуглегод). Подъедает металлы, но не настолько хорошо, как кислоты — опять дело в пассивации. например, сталь при воздействии приобретает красивую тёмно-синию поверхность.

Кожу — понятно — изъязвляет, при чём в этом сильнее хромпика, поскольку лучше проникает в кожу как в неполярную органическую ткань. Но дело даже не в этом, а в шестивалентном хроме, который вообще-то канцероген, а потому глубже проникнет — больше проблем. Ну и конечно надышаться куда опаснее.

Соляная кислота

HCl Выше 38% в воде не бывает. Одна из самых популярных кислот для растворения — в этом она покруче остальных, потому что технологически может быть очень чистой, а кроме действия, как кислота, ещё и образует комплексные хлориды, которые повышают растворимость. Кстати, именно по этой причине нерастворимый хлорид серебра очень даже растворим в концентрированной соляной кислоте.

Эта при попадании на кожу жжётся чуток сильнее, субъективно — ещё и зудит, к тому же воняет: если в лаборатории с плохой вытяжкой работать много с концентрированной соляной кислотой — твой стоматолог скажет тебе «спасибо»: ты его озолотишь на пломбах. Кстати, помогает жвачка. Но не сильно. Лучше — вытяжка.

Поскольку не маслянистая и с водой сильно не разогревается, то едкость — только к металлам, и то не ко всем. Кстати, сталь в концентрированной соляной кислоте пассивируется и говорит ей «не-а!». Чем и пользуются при транспортировке.

Азотная кислота

HNO3 Тоже очень популярная, её тоже почему-то боятся — а зря. Концентрированная — это которая до 70% — она самая популярная, выше — это «дымящая», чаще всего никому не нужная. Есть ещё безводная — так та ещё и взрывается.

Будучи окислителем, пассивирует многие металлы, которые покрываются нерастворимой плёнкой и говорят: «до свидания» — это хром, железо, алюминий, кобальт, никель и другие.

С кожей моментально реагирует по принципу ксантопротеиновой реакции — будет жёлтое пятно, что означает, что ты, %username%, всё-таки состоишь из белка! Через какое-то время жёлтая кожа слезет, как при ожоге. При этом щиплет меньше соляной, хотя воняет не хуже — и на этот раз токсичнее: летящие окислы азота не очень хороши для организма.

В химии используют так называемую «нитрующую смесь» — самая популярная состоит из серной и азотной кислот. Используется в синтезах, в частности в получении весёлого вещества — пироксилина. По едкости — тот же хромпик плюс красивая жёлтая кожа.

Так же есть «царская водка» — это часть азотной кислоты на три части соляной. Используется для растворения некоторых металлов, в основном — драгоценных. На разном соотношении и добавлении воды основан капельный метод проверки пробы золотых изделий — кстати, специалистов по этому методу очень сложно надурить с подделкой. По едкости для кожи — та же «нитрующая смесь» плюс воняет отменно, запах не спутаешь ни с чем, он тоже довольно токсичный.

Есть ещё «обратная царская водка» — когда соотношение наоборот, но это редкая специфика.

Кстати, о той самой «дымящей», которая красная, злая и окислитель — цитирую рассказ хорошего друга, который мне вот прямо сейчас прислал.

Гнал я эту самую 98% азотку. То ли просто перегонял для очистки, то ли из меланжа, уже не помню. Нагнал литра два, снимаю приемник. Прошу лаборантку дать чистую колбу на 2 литра — перелить. Она мне и дала сухую, чистую, но из под спирта — и с закрытой пробкой. То есть пары были и накопились. Я туда воронку и переливаю. Я ее туда — а она обратно. Хорошо брызнула на руки, на рожу и ниже шеи. Ощущение — как орел в морду вцепился. Плюс руки, шея, под носом ну и т.д. по мелочи. В руках, напоминаю, два литра того же добра. Глаза закрыты, естественно. Понимаю, что бросить колбу нельзя, будет сразу сильно хуже. Аккуратно ставлю колбу на резиновую подставку, перемещаюсь к мойке, разворачиваю гусак себе в морду и включаю полный напор. Секунд за пять управился. До подкожной клетчатки не добралась. А то все было бы намного хуже. Видел у другого мужика, что бывает через 10-15 сек. Труднозаживающие багровые рубцы на половину руки. Потом понял, почему она такая злая. Мало того, что довольно сильная кислота и окислитель, она еще и чудесный растворитель. Неограниченно смешивается с водой, но неограниченно смешивается и с, например, дихлорэтаном. Такая себе бифильная дрянь.

Фосфорная кислота

H3PO4 На самом деле я привёл формулу ортофосфорной кислоты — самой распространённой. А есть ещё метафосфорная, полифосфорные, ультрафосфорные — короче, хватает, но неважно.

Концентрированная ортофосфорная кислота (85%) — это такой сиропчик. Кислота она сама по себе средняя, её часто используют в пищевой промышленности, кстати — когда тебе ставят пломбы, то поверхность зуба предварительно протравливают фосфорной кислотой.

Коррозионность у неё так себе, но есть неприятный нюанс: этот сиропчик хорошо впитывается. Поэтому если капнет на вещи — впитается, а потом будет потихоньку разъедать. И если от азотной и соляной кислоты будет пятно или дырка — то от фосфорной вещь будет разлазиться, особенно это красочно на обуви, когда дырка как бы крошится, пока не получится насквозь.

Ну а вообще едкой её назвать сложно.

Плавиковая кислота

HF Концентрированная плавиковая кислота — это примерно 38%, хотя и бывают странные исключения.

Слабенькая кислота, которая берёт яростной любовью фторид-ионов образовывать стойкие комплексы со всем, с кем можно. Поэтому на удивление растворяет то, что другие, более сильные подруги — не могут, а потому очень часто используется в разных смесях для растворения. При попадании на руку ощущения будут больше от других компонентов таких смесей, но есть нюанс.

Плавиковая кислота растворяет SiO2. То есть песок. То есть стекло. То есть кварц. Ну и так далее. Нет, если ты плеснёшь на окно этой кислотой — оно не растворится, но мутное пятно останется. Чтобы растворить — нужно долго держать, а ещё лучше — нагреть. При растворении выделяется SiF4, который так полезен для здоровья, что лучше это делать под вытяжкой.

Маленький, но приятный нюанс: кремний содержится у тебя, %username%, в ногтях. Так вот, если плавиковая кислота попадёт под ногти — ты ничего не заметишь. Но ночью спать не сможешь — болеть будет ТАК, что иногда возникает желание оторвать палец. Поверь, друг — я знаю.

И вообще плавиковая кислота токсична, канцерогенна, впитывается через кожу и масса всего — но мы-то сегодня про едкость, правда?

Помнишь, мы договаривались в самом начале, что фтора не будет? Его и не будет. Но будут…

Фториды инертных газов

На самом деле фтор — суровый парень, с ним особо не повыпендриваешься, а потому некоторые инертные газы образуют с ним фториды. Известны такие стабильные фториды: KrF2, XeF2, XeF4, XeF6. Всё это — кристаллы, которые на воздухе с разной скоростью и охотой разлагаются влагой до плавиковой кислоты. Едкость — соответствующая.

Иодоводородная кислота

HI Самая сильная (по степени диссоциации в воде) бинарная кислота. Сильный восстановитель, чем пользуются химики-органики. На воздухе окисляется и становится бурой, чем и пачкает при контакте. Ощущения при контакте — как от соляной. Всё.

Хлорная кислота

HClO4 Одна из самых сильных (по степени диссоциации в воде) кислот вообще (с ней конкурируют суперкислоты — о них ниже) — функция кислотности Гаммета (численное выражение способности среды быть донором протонов по отношению к произвольному основанию, чем меньше — тем сильнее кислота) составляет -13. Безводная — сильный окислитель, любит взрываться, да и вообще неустойчива. Концентрированная (70%-72%) — окислитель не хуже, часто используют в разложении биологических объектов. Разложение интересно и захватывающе тем, что может взрываться в процессе: нужно следить, чтобы не было частиц угля, чтобы не кипело слишком бурно и т.д. Хлорная кислота к тому же довольно грязная — её невозможно очистить субперегонкой, взрывается зараза! Поэтому используют её нечасто.

При попадании на кожу жжётся, ощущения как от соляной. Воняет. Когда видите в фильмах, что кто-то кинул труп в ёмкость с хлорной кислотой — и он растворился, то да, такое возможно — но долго или греть. Если греть — может рвануть (см. выше). Так что будьте критичны к кинематографу (я, кажется, видел это в «Кловерфилд, 10»).

Кстати, едкость оксида хлора (VII) Cl2O7 и оксида хлора (VI) Cl2O6 — это итог того, что с водой эти оксиды образуют хлорную кислоту.

А теперь представим, что мы решили в одном соединении объединить сильную кислотность — и едкость фтора: возьмём молекулу хлорной или серной кислоты — и заменим на ней все гидроксильные группы на фтор! Дрянь получится редкостная: она будет взаимодействовать с водой и подобными соединениями — и будет в месте реакции сразу получаться сильная кислота и плавиковая кислота. А?

Фториды серы, брома и иода

Помните, мы договорились рассматривать только жидкости? По этой причине в нашу статью не попал трифторид хлора ClF3 , который кипит при +12 °C, хотя все страшилки о том, что он жутко токсичен, воспламеняет стекло, противогаз и при разливании 900 килограммов — проедает 30 см бетона и метр гравия — всё это правда. Но мы же договорились — жидкости.

Однако есть жёлтая жидкость — пентафторид иода IF5

, бесцветная жидкость — трифторид брома BrF3 , светло-жёлтая — пентафторид брома BrF5 , которые не хуже. BrF5, к примеру, тоже растворяет стекло, металлы и бетон.

Аналогично — среди всех фторидов серы жидким является только декафторид дисеры (иногда её называют ещё пятифтористой серой) — бесцветная жидкость с формулой S2F10

. Но это соединение при обычных температурах достаточно стабильно, не разлагается водой — а потому не особо и едко. Правда, в 4 раза токсичнее фосгена с аналогичным механизмом действия.

Кстати, говорят, что пентафторид иода был «специальным газом» для заполнения атмосферы в спасательном шаттле в последних кадрах фильма «Чужой» 1979 года. Ну не помню, честно. Напомнился! Блин, там настолько круто, что я не удержался — и посвятил этому отдельную статью.

Даже нашёл, присмотрелся и понял, что Рипли там жила в таких суровых условиях, что инопланетный зверь — просто няшка

Суперкислоты

Примеры — фторсерная и хлорсерная кислоты

У фторсерной кислоты функция Гаммета -15,1, кстати, благодаря фтору, эта кислота постепенно растворяет пробирку, в которой хранится. Потом кто-то из умных подумал: а давайте возьмём кислоту Льюиса (вещество, способное принять пару электронов другого вещества) и смешаем с кислотой Бренстеда (веществом, которое способно отдавать протон)! Смешали пентафторид сурьмы с плавиковой кислотой — получили гексафторсурьмяную кислоту HSbF6

. В этой системе плавиковая кислота выделяет протон (H+), а сопряжённое основание (F−) изолируется координационной связью с пентафторидом сурьмы. Так образуется большой октаэдрический анион (SbF6−), являющийся очень слабым нуклеофилом и очень слабым основанием. Став «свободным», протон обусловливает сверхкислотность системы — функция Гаммета -28!

А потом пришли другие и сказали, а чего это кислоту Бернстеда взяли слабую — и придумали вот что.

Трифторметансульфоновая кислота

Так выглядит эта красотка

Ну поскольку суперкислоты — это обычные кислоты, то и действуют они обычно, только немного сильнее. Ясно, что кожу будут жечь, но это не значит — что растворять. Фторсульфоновая — отдельный случай, но там всё благодаря фтору, как и в плавиковой.

Тригалогенуксусные кислоты

А конкретно — трифторуксусная и трихлоруксусная кислота

Трихлоруксусная в этом плане — младший брат, но тоже ничего. Кстати, аплодисменты слабому полу: в погоне за красотой, некоторые идут на так называемую процедуру ТСА-пилинга (ТСА — это TetraChloroAcetate) — когда этой самой трихлоруксусной кислотой растворяют верхний огрубевший слой кожи.

Правда, если косметолог заболтается по телефону, возможен фэйл

Уксусная кислота

СН3СООН Скорее всего, у тебя на кухне есть эта кислота — и да, она используется как пищевая добавка Е260. Но также она бывает и покрепче — 70-80%-й водный раствор уксусной кислоты называют уксусной эссенцией, а если концентрация близка к 100% — ледяной уксусной кислотой (потому что она может замерзать и образовывать нечто похожее на лёд.

Уксусная кислота не так едка по отношению к металлам, как минеральные кислоты, но поскольку и не так полярна, а в какой-то степени даже дифильна (сочетание гидрофобной и гидрофильной части в одной молекуле — как в поверхностно-активных веществах) — то она здорово всасывается кожей. Опасными считаются растворы с концентрацией уксусной кислоты больше 30%. Особенность ожогов в том, что также инициируется развитие коагуляционных некрозов прилегающих тканей различной протяженности и глубины — если не смыть, то будут долго заживающие язвы и рубцы.

Ну и воняет она, конечно, знатно.

Муравьиная кислота

НСООН Мы уже обсуждали, что муравьиная кислота, образующаяся в организме после принятия метанола, — одна из основных причин его токсичности. Так вот, муравьиная кислота извне вовсе не так опасна, поскольку быстро метаболизируется и выводится организмом. Токсичность довольно низка — для крыс LD50 порядка 1,8 г/кг, а потому муравьиную кислоту тоже часто используют, в том числе и как пищевую добавку — и этого бояться не стоит.

»Едкость» муравьиной кислоты зависит от концентрации. Согласно классификации Европейского союза, концентрация до 10% обладает раздражающим эффектом, больше 10% — разъедающим. И речь опять не о металлах и стекле — а об организме. При контакте с кожей 100%-я жидкая муравьиная кислота вызывает сильные химические ожоги. Попадание даже небольшого её количества на кожу причиняет сильную боль, поражённый участок сначала белеет, как бы покрываясь инеем, потом становится похожим на воск, вокруг него появляется красная кайма. Кислота легко проникает через жировой слой кожи, поэтому промывание поражённого участка раствором соды необходимо произвести немедленно. Так что муравьи действительно что-то знают.

Бром

Br2 Тяжёлая едкая жидкость красно-бурого цвета с сильным неприятным запахом, отдалённо напоминающим запах одновременно иода и хлора. Кстати, название «бром» от греческого βρῶμος — «вонючка», «вонючий».

Бром — типичный галоген, по химической активности бром занимает промежуточное положение между хлором и иодом. То есть не такой прыткий, как фтор — но поживее скучного иода. И да, до хлора тоже не дотягивает.

Немного растворим в воде, хорошо — в некоторых органических растворителях. Бромная вода — реактив на непредельные углеводороды — воняет, но вполне себе мирная и ничего сильно не растворяет.

Чистый бром могуч, вонюч и волосат, а также токсичен. При попадании на кожу вызывает ожоги: неприятность в том, что молекулы брома неполярны, а потому хорошо проникают в гидрофобную человеческую кожу и плоть — а потому ожоги действительно болезненны, долго заживают, почти всегда оставляют на память шрам. Алюминий вспыхивает при контакте с бромом, остальные металлы более воздержаны, но в виде порошка — некоторые реагируют, например, железо.

Бетон и стекло к брому достаточно устойчивы. Органические соединения бромом — что? — правильно! — бромируются при наличии ненасыщенной связи. По этой причине устойчивость полимеров зависит от их типа, к примеру полиэтилен и полипропилен — плевать хотели на бром при комнатных условиях.

Пероксид водорода

H2O2 Нестабильное соединение, которое постоянно постепенно разваливается на кислород и воду. Чем выше концентрация — тем нестабильнее, что постепенно превращается во взрывоопасность. Для стабилизации технического пероксида водорода в него добавляют пирофосфат или станнат натрия; при хранении в алюминиевых емкостях используют ингибитор коррозии — нитрат аммония.

Пероксид водорода в лаборатории обычно представляет собой раствор 38%. При попадании на кожу оказывает химический ожог с характерным белым окрашиванием. Ожог болезненный, особенно на тонкой коже, побелевшая ороговевшая кожа потом часто трескается и зудит.

В медицине используют 3% пероксид водорода для очистки глубоких ран сложного профиля, гнойных затёков, флегмон и других гнойных ран, санация которых затруднена — так вещество обладает не только антисептическим эффектом, но и создаёт большое количество пены при взаимодействии с ферментом каталазой. Это в свою очередь позволяет размягчить и отделить от тканей некротизированные участки, сгустки крови, гноя, которые будут легко смыты последующим введением в полость раны антисептического раствора. Кстати, перекись водорода нежелательна в других случаях ран: обладая хорошими очищающими свойствами, это вещество на самом деле не ускоряет процесс заживления, поскольку повреждает прилегающие к ране клетки, равно как и молодые, новообразующиеся ткани — а это ещё и чревато образованием рубцов.

Кроме как ожогов на коже — ничего не разъедает и не растворяет. Металлы, стекло и пластики устойчивы к пероксиду водорода.

А ещё пероксид водорода подарил миру много уникальных натуральных блондинок с чёрными корнями волос!

Близки к пероксиду водорода так называемые надкислоты — кислоты, в которых присутствуют пероксидные группы. Пример: надуксусная кислота СН3СОООН

— вещество, напоминающее по свойствам пероксид водорода, а потому и использующееся точно в таких же сферах. Есть «первомур» или «С-4» (нет, это не тот С-4, о котором ты подумал) — это пермуравьиная кислота HCOOOН , которая ещё слабее надуксусной, а потому хирируги моют ей руки перед операцией. И наконец — трифторперуксусная кислота СF3СОООН — лютый, бешеный окислитель, на который с восхищением смотрят химики-органики за возможность окисления анилина до нитробензола, получения гипервалентного иода в органических соединениях, реакцию Байера-Виллигера и другие малопонятные нормальным людям вещи. По едкости — трифторуксусная кислота, смешанная с перекисью водорода, чем, собственно, и является, а потому для рук представляет особую опасность, да. В виду своей высокой окислительной способности, трифторперуксусная кислота не продаётся, а обычно получается восхищающимися химиками-органиками прямо там, где необходимо, взаимодействием трифторуксусного ангидрида с пероксидом водорода.

Ну вот примерно так, если говорить про жидкость и про едкость. Будут ещё дополнения?

Прочие сферы применения

Помимо медицины, металлургической и пищевой промышленности, ортофосфорное химическое соединение востребовано при органическом синтезе. С его помощью создаются фосфорные соли кальция, марганца, алюминия и натрия. Среди других сфер деятельности, где встречается компонент:

1. Нефтяная промышленность.
2. Производство кинопленки.
3. Изготовление спичек.
4. Производство противопожарных и огнеупорных изделий.

Не менее важна кислота для сельского хозяйства, что обусловлено благотворным воздействием фосфора на состояние растений и интенсивность их роста.

Ортофосфорную кислоту используют при изготовлении спичек.

Компонент необходим для сельскохозяйственных животных, т.к. улучшает обменные процессы и способствует появлению естественных наростов.

Сферы использования продукта

Многие отрасли народного хозяйства по достоинству оценили свойства фосфорной кислоты. Применение её удивительно разносторонне — от научных исследований в молекулярной биологии до обеспечения хладагентами морозильных установок.

Производство минеральных удобрений потребляет львиную долю экстракционной кислоты, и ежегодно сюда расходуется более 90% фосфорсодержащих руд. Растениям фосфор необходим для образования семян и плодов, его добавки увеличивают резистентность к заморозкам и пересушиванию, что особенно существенно для северных областей с коротким периодом вегетации и слабым развитием почвенных микроорганизмов.

Фосфор необходим для фотосинтеза.

В случае дефицита элемента цвет листьев может поменяться с темно-зеленого на багряный, они начнут опадать и покрываться пятнами.

Кроме того, растение не сможет вырасти до привычной высоты, а развитие корней приостановится.

Использование ортофосфорной кислоты для подкормок

Для сельскохозяйственной деятельности применяется кислота, которая добывается из руды. Попадая в почву, она помогает растениям справиться с морозами или засухой. Кроме того, химическое соединение повышает плодородность земли, делая ее благоприятной средой для произрастания различных культур.

Овощей

Фосфорная кислота способствует завязыванию плодов и цветков, поэтому необходима для обработки различных овощных культур. Ее используют при уходе за огурцами и томатами. Применение вещества при капельном орошении позволяет снизить затраты на покупку удобрения и чистку систем полива.

Ортофосфорная кислота используется при уходе за огурцами.

Для деревьев и кустарников

При подкормке кустарников и деревьев H3PO4 может улучшить их внешний вид и стимулировать плодоношение. Подкормки производятся как весной, так и осенью, с использованием разных пропорций компонентов. Стандартный расчет для осенних работ подразумевает разведение 1 ч. л. кислоты, 2 ч. л. калийных подкормок в 10 л воды.

Для почвы

Препараты на основе H3PO4 благотворно влияют на состояние почвы, способствуя ее структурированию, размножению полезных бактерий и разложению важных веществ. Кроме того, добавка повышает кислотность субстрата, насыщая его подвижными соединениями железа, марганца и алюминия.

Такие компоненты связывают вносимые удобрения, включая негранулированный суперфосфат.

Виды фосфорных удобрений и их применение

Все фосфорные препараты рекомендуется использовать при осенней перекопке грядки, а не для поверхностного распределения. Это связано с тем, что основной действующий компонент (фосфор) находится в трудноусвояемой форме, а за зимний период он полностью разлагается, обогащая все части растений.

Суперфосфат

Для многих овощеводов и садовников суперфосфат – лучший вариант подкормки. В его составе содержатся монокальции фосфата, фосфорной кислоты, магния и серы. В продаже доступен простой (15-20%) и двойной (50%) суперфосфат. Обе разновидности используются для открытой почвы всех типов и теплиц, для всех растений.

Суперфосфат – лучший вариант подкормки.

Основные сферы применения – обработка огурцов, виноградной лозы, клубники, томатов и цветов.

При высадке овощей в каждое углубление вносится по 15-20 г подкормки, а при посадке деревьев или кустарников – по 35-70 г. На стадии вегетации распределяются удобрения в жидкой форме: 100 г простого суперфосфата разбавляют в 10 л горячей воды, а затем вносят в почву по периметру приствольного круга в объеме 0,5 л на каждый куст.

Если используется двойной суперфосфат, дозировка уменьшается в 2 раза из-за повышенной концентрации фосфора.

Аммофос

Подкормка получается в результате нейтрализации кислоты при участии аммиака. Это провоцирует появление аммония фосфорнокислого и азота – незаменимого компонента для развития растений.

Декоративные насаждения подкармливаются из расчета 15-25 г подкормки на 1 кв. м. Плодовые культуры и ягодные кустарники – 20-35 г на 1 кв. м.

Диаммофос

В продаже удобрение можно встретить под названиями гидрофосфат аммония и диаммонийфосфат. Оно содержит 50% фосфора и 18-20% азота. Подкормка предназначается для снижения кислотности почвы и может использоваться для совместной обработки с навозом или птичьим пометом. В большинстве случаев состав распределяют по грядке при высадке овощных культур.

Диаммофос – прикормка, которая используется на малоплодородных землях.

Так, если производится посадка картофеля, в каждое углубление вносят по 1 ч. л. гранулированного диаммофоса. При высадке огурцов и томатов рассадным путем в грунт добавляется по 1 ч. л. удобрения.

Метафосфат калия

Препарат продается в виде белого порошка. В его составе есть 55-60% оксида фосфора и 35-40% оксида калия.

Подкормка быстро усваивается в кислой почве и оказывает благотворное воздействие на культуры, которые восприимчивы к хлору.

Фосфоритная мука

Этот минеральный комплекс на 20% состоит из фосфора и на 30% – из кальция. Кроме того, в его составе присутствует комплекс микроэлементов. Фосфоритную муку применяют при вскапывании почвы перед высадкой огородных культур, исходя из расчета 1,5-2 кг вещества на 10 кв. м. Вещество вносят в яму для приготовления компоста.

Фосфоритная мука – минеральное фосфорное удобрение.

Костная мука

Продукт производится из переработанных костей крупного рогатого скота. В его составе есть 15-35% фосфора, кальций и биологически активные добавки, включая цинк, кобальт, йод, марганец, железо и др. Костную муку применяют для обработки цветов и овощей.

Вещество не растворяется в воде и отличается медленным усвоением растениями. Этот процесс занимает от 5 до 8 месяцев. Костная мука подходит для обработки кислых грунтов перед высадкой растений в дозировке по 2-3 ст. л. в лунку для овощей или 60-100 г на 1 кв. м при высадке кустарников. Для плодовых деревьев используется дозировка 200 г на 1 кв. м.

Нитроаммофоска

Нитроаммофоска – комплексная фосфорная подкормка, которая содержит не только фосфор, но и ряд других важных подкормок, необходимых для роста и развития растений.

Нитроаммофоска – фосфорная подкормка.

В составе удобрения есть азот и калий, которые быстро усваиваются овощными культурами, деревьями и кустарниками.

Преципитат

Этот агрохимикат на 30% состоит из фосфора, поэтому предназначается для снижения кислотности почвы. С его помощью производится обогащение плодородного слоя и подкормка уже растущих культур.

Растения реагируют на обработку положительно при условии, что были соблюдены все правила использования.

Минеральные удобрения на основе ортофосфорной кислоты

Применение и употребление минеральных и фосфатных удобрений во всем мире неуклонно растет. Одними из самых популярных являются удобрения на основе фосфорной кислоты.

Согласно данным Международной ассоциации производителей минеральных удобрений (IFA) потребление фосфатсодержащих удобрений уже в 2010 году достигло 40 миллионов тонн в год. И продолжает прирост в несколько миллионов каждый год.

Международная ассоциация производителей минеральных удобрений (IFA) – некоммерческая ассоциация, занимающаяся вопросами изучения и использования удобрений в промышленности, продвижением растительных питательных веществ на рынки всего мира, улучшением экологической ситуации в странах, где применение пестицидов находится на очень высоком уровне. Компания основана в 1927 году, штаб-квартира расположена в Париже, но работники находятся в самых непосредственных условиях работы с удобрениями, — полях и производствах. Компания насчитывает около 600 членов из 85 стран мира.

Основой для минеральных и фосфатсодержащих удобрений, конечно же, является фосфорная кислота. 90% всей фосфорсодержащей руды идет именно в эту область. Среди мировых производителей: Китай, США, Марокко, Российская Федерация

Фосфорные удобрения – минеральные удобрения, содержащие соли кальция, суперфосфат, аммофос, ортофосфат, метафосфат, фосфоритную муку и другие производные аммония фосфорной кислоты.

Популярность фосфорсодержащих удобрений связана с их относительной безопасностью. Фосфор содержится в естественном росте растений и отвечает за важные функции роста и созревания. Именно фосфор в составе растений отвечает за устойчивость растения к сложным условиям, повышая морозоустойчивость, накопления сахара, жира, крахмала. Фосфорные удобрения является в почве единственным источником фосфора, отвечающим за все эти функции.

Крупнейшими экспортерами фосфорсодержащих удобрений являются следующие страны (по данным 2010 года):

1. США (объем 3 942 216 тонн в пересчете на фосфатP2O5).
2. Российская Федерация (объем 1 566495 тонн в пересчете на фосфатP2O5).
3. Китай (объем 1 560720 тонн в пересчете на фосфатP2O5).
4. Тунис (объем 803 351 тонн в пересчете на фосфатP2O5).
5. Марокко (объем 708 101 тонн в пересчете на фосфатP2O5).

В то время как список основных поставщиков фосфорной кислоты на мировой рынок выглядят следующим образом:

1. Марокко – 6 миллионов тонн.
2. Южная Америка – 1.1 миллионов тонн.
3. США – 0.8 миллионов тонн.
4. Китай – 0.5 миллионов тонн.

Подробнее о производстве и рынках сбыта можно ознакомиться в статье: «Производство и продажа ортофосфорной кислоты»

Фосфорно-калийные удобрения: преимущества и правила использования

Удобрения фосфорной группы вносятся глубоко в почву, поближе к корневой системе.

Калийные подкормки подходят для любых типов субстрата. Они тоже вносятся глубоко, т.к. долго усваиваются растениями. После такой обработки культуры быстрее получают углекислоту и становятся устойчивыми к резким температурным скачкам, вредителям и заболеваниям.

Калийная группа

В калийную группу входят следующие составы:

1. Хлористый калий (KCl). Ягодные кустарники с повышенной восприимчивостью к хлору (голубика и земляника) подвергаются ранней обработке составом. Рекомендуется вносить подкормку при плановом вскапывании почвы.
2. Калийная соль. Представляет собой смесь KCl с сильвинитом. Способна нейтрализовать высокую кислотность почвы.
3. Сернокислый калий. Предназначается для обработки ягодных и плодовых культур. В его составе отсутствуют вредоносные добавки. Вместе с другими подкормками вещество распределяется по грядке весной и осенью.

Фосфорно-калийные удобрения вносятся в почву.

Фосфорная группа

К категории фосфорных удобрений относятся такие виды:

1. Суперфосфат. Продается в форме порошка или гранул бледно-серого или черного цвета. Перед использованием средство разбавляется с водой, т.к. оно долго растворяется в почве.
2. Двойной суперфосфат. Обладает идентичными химическими и физическими свойствами, что и предыдущий вариант, но выпускается в 2-кратной дозировке. Для удобрения карбонатных и черноземных субстратов его вносят вместе с другой органикой. Оптимальный расход двойного суперфосфата составляет 200 г на 10 кг органики.

Азотно-фосфорные удобрения и их применение

Азотно-фосфорные подкормки широко распространены в сельском хозяйстве. Они необходимы для стимуляции роста растений, повышения стойкости к неблагоприятным факторам, включая заморозки, а еще для насыщения корнеплодов полисахаридами.

Карбамид мочевина

Состав получается при синтезе газообразного аммиака и углекислого газа. В нем содержится высокая концентрация азота. При закладке подкормки нужно учитывать интенсивность прогрева почвы. Чем она выше, тем лучше вещество будет усвоено растениями.

Карбамид мочевина получается при синтезе аммиака и углекислого газа.

Аммиачная селитра

Аммиачная селитра обогащена легкоусвояемым азотом, который подходит для обработки мерзлоталой почвы при выращивании озимых культур. Дозировка зависит от назначения подкормки:

1. При перекопке почвы расходуют 50 г вещества на 1 кв. м. площади.
2. При высадке в лунку дозировку уменьшают до 20-30 г.

Сульфат аммония

Азотсодержащий препарат пользуется спросом среди дачников и крупных производителей сельскохозяйственной промышленности. Он не наносит вреда растениям, но принадлежит к 3 классу опасности для человека. Поэтому при распределении подкормки нужно использовать средства индивидуальной защиты.

Сульфат аммония пользуется спросом среди дачников.

Оптимальная дозировка на 1 кв. м. составляет 40 г подкормки.

Комплексные удобрения и правила их использования

Для цветущих растений и овощных культур нужен не только калий, фосфор и азот, но и ряд важных микроэлементов. Для их внесения используют готовые комплексные составы.

Нитрат кальция

Является комплексным препаратом, который можно использовать как в твердом состоянии при перекопке почвы, так и при разведении с водой для внекорневой обработки и внесения под корень.

Нитрат кальция – комплексный препарат.

Наружное опрыскивание практикуется при уходе за огурцами. Раствор готовится из 2 г порошка, разбавленных в 1 л воды.

Медный купорос

Вещество отличается эффективностью при профилактике появления вредителей или заболеваний. Но при проникновении в грунт оно связывает фосфорные соединения, провоцируя дефицит химического элемента. Чтобы избежать таких последствий, нужно придерживаться инструкции по применению.

Расчет количества и норма внесения ортофосфорной кислоты

Кислота H3PO4 используется для обработки различных культур. Если выбран концентрированный раствор, то дозировка не должна превышать 1 ст. л. на 10 л. Если разведенный – нужно использовать соответствующие пропорции, исходя из состава.

Для подкормки деревьев и кустарников

Для осенней обработки деревьев и кустарников используется смесь из таких ингредиентов:

• 1 ч. л. ортофосфорного соединения;
• 2 ст. л. калийных подкормок;
• 10 л жидкости.

Ортофосфорная кислота используется для подкормки деревьев. Весной пропорции для ягодных кустарников, например для голубики, немного меняют, используя 1 ч. л. кислоты, 2 ст. л. карбамида и 10 л жидкости. Водный раствор подходит для обработки влажной почвы с последующим внесением в лунки воды.

Для подкормки овощей

Подкормка овощей производится таким средством: в 10 л воды разбавляется 1 ч. л. H3PO4, 1 ст. л. карбамида, 1 ст. л. калийной подкормки, 1 ч. л. медного купороса и 1 ч. л. борной кислоты. В состав вносят марганцовый раствор для насыщения растений марганцем. Подкормка используется 3 раза за сезон с частотой 1 раз в 10 дней.

Для очистки системы капельного полива

Для дезинфекции систем капельного орошения используется невысокая концентрация ортофосфорного соединения (до 0,6%). При проведении очистки нужно учитывать все требования техники безопасности. Кислота добавляется строго в воду, а не наоборот.

Получение

Для получения ортофосфорной кислоты применяются в основном два метода: метод влажного травления и термальный метод. Первый метод является наиболее востребованным для синтеза больших количеств кислоты, он заключается в обработке природных фосфатов минеральными кислотами, в основном серной (азотная и соляная кислоты используются значительно реже). Получаемая таким методом кислота называется влажной фосфатной кислотой.

Производство кислоты с термальным методом происходит путем окисления фосфора, получаемого из фосфатов, до оксида P 4 O 10 и последующей гидратацией.

Метод влажного травления

Несмотря на то, что принцип пищеварения фосфатов был разработан еще в 1880-х годах, его активное применение началось только после окончания Второй мировой войны — в ответ на стремительный рост спроса на минеральные удобрения.

В качестве основного сырья для пищеварения применяется апатит, который является весьма распространенным минералом:

(x = 0,1 … 2,2)

Для лучшего отделения малорастворимого гидрата сульфата кальция, реакцию обычно проводят в двух температурных режимах: при 70-80 ° C осадок выделяется преимущественно в форме дигидрата CaSO 4 · 2H 2 O, а при 80-90 ° C — в форме гемигидрата CaSO 4 · 0 , 5H 2 O. Вне этих температурных диапазонов осаждения происходит неэффективно.

Дигидратний процесс

Для проведения осаждения за дигидратним методом выходной фосфат размалывают до размера частиц в 150 мкм (не менее 75% гранулометрического состава). Концентрация конечного раствора кислоту варьируется в пределах 28-31% P 2 O 5.

Дигидратний процесс имеет большее применение, поскольку проводится по меньшей температуры, помогает снизить износ оборудования и коррозионные процессы. Также процесс позволяет использование в пищеварении большего количества фосфатных пород. К недостаткам этого способа относят сравнительно невысокую концентрацию раствора кислоты и относительно большие потери оксида (до 4-6%).

Гемигидратний процесс

Гемигидратний процесс значительно дороже в производстве, но позволяет получать растворы с концентрацией 40-50% P 2 O 5. В основном гемигидратний процесс проводится в комплексе с дигидратним. Один из первых Двухстадийная процессов был разработан в Японии, где остро стоял вопрос получения сверхчистого сульфата кальция для производства строительных материалов (в Японии отсутствуют природные залежи гипса).

В зависимости от порядка проведения осаждения за дигидратним (ДГ) и гемигидратним (ГГ) методами, различают:

• ГГ процесс:

концентрация конечного раствора — 40-48% P 2 O 5 одностадийная фильтрация осадок — CaSO 4 · 0,5H 2 O (с примесями)

• ГГ / ДГ процесс без промежуточной фильтрации:

концентрация конечного раствора — 30-32% P 2 O 5 одностадийная фильтрация осадок — CaSO 4 · 2H 2 O (чистый)

• ГГ / ДГ процесс с промежуточной фильтрацией:

концентрация конечного раствора — 40-52% P 2 O 5 двухстадийная фильтрация осадок — CaSO 4 (сверхчистый)

• ДГ / ГГ процесс:

концентрация конечного раствора — 32-36% P 2 O 5 повторяющаяся фильтрация с возвращением фильтрата осадок — CaSO 4 · 0,5H 2 O (сверхчистый)

Термальный метод

Производство ортофосфорной кислоты с термальным методом проводится путем сжигания белого (желтого) фосфора в кислороде воздуха и последующим растворением в воде:

Процесс IG

По методу окисления проводится в цилиндрических реакторах, в которых сверху впрыскивается смесь кислорода и атомизованого фосфора, а внизу находится вода для поглощения образованного оксида. Поскольку сжигание фосфора происходит с большим тепловым эффектом (достигается температура свыше 2000 ° C), по внутренней стороне стенок реактора подается охлажденная фосфатный кислота, которая предотвращает чрезмерное влияния температуры на металл. Все детали реактора производятся из низкоуглеродистой стали или резины — эти материалы не подвергаются воздействию кислоты при температурах до 100 ° C.

Концентрация конечной кислоты регулируется подачей воды для смешивания, а также охлаждением реакторов. Конечный продукт может иметь незначительную примесь фосфитнои кислоты (около 0,1%), которая образуется из полностью окисленного оксида фосфора (III).

Процесс TVA

(TVA) была предложена модификация термального метода: сожжение фосфора происходит в отдельной камере, дает больше времени на окисление. Твердые продукты окисления частично оседают на стенках и поглощают часть тепла, выделяемого в результате реакции, а также экранируют металл реактора от чрезмерного воздействия температуры.

Накопленный оксид фосфора растворяется в ортофосфорной кислоте с образованием полифосфатных кислот H n + 2P n O 3n + 1, которые имеют значительно большее содержание P 2 O 5. Так, по методу TVA получают раствор кислот с концентрацией 85% P 2 O 5, что соответствует концентрации ортофосфорной кислоты в 117%. При изготовлении камер для сжигания из графита, накопленный оксид фосфора (V) образует растворы кислот с концентрацией до 92% P 2 O 5.

Концентрирования

Концентрирования ортофосфорной кислоты до значений 40-55% P 2 O 5 видбуваетьcя путем испарения воды в вакууме при температурах около 120 ° C. Для достижения содержания оксида фосфора в 70% (суперфосфатная кислота), нагрев повышают до 200 ° C.

Обзор эффективных фосфорсодержащих удобрений

На рынке удобрений доступно множество фосфорсодержащих комплексов. Но особой эффективностью обладают такие составы:

1. Монофосфат калия. Концентрированная подкормка, которая легко растворяется в воде и на ¼ состоит из фосфора. Из-за отсутствия в составе азота подходит для обработки любых растений.
2. Нитроаммофоска. Комплексное минеральное удобрение с высокой эффективностью. Его можно использовать для любых сельскохозяйственных культур. Самые положительные результаты замечены при обработке сероземов и черноземов.
3. Фосфат натрия. Подкормка с высокой концентрацией фосфора (около 26%), которая насыщает корни растений питательными компонентами и благотворно влияет на урожайность культур.