Ácido Fosfórico em Processo Úmido para Grau Industrial

Fosfooácido rico

Propriedade química

O ácido fosfórico é um sólido incolor e inodoro contendo fósforo e um composto inorgânico com a fórmula química H3PO4. É comumente encontrado como uma solução aquosa de 85%, que é um líquido xaroposo incolor, inodoro e não volátil. Em solução aquosa, o ácido fosfórico se comporta como um ácido triprótico.

H3PO4 ⇌ H2PO−4 mais H mais , pKa1=2.14

H2PO−4 ⇌ HPO2−4 mais H mais , pKa2=7.20

HPO2−4 ⇌ PO3−4 mais H mais , pKa3=12.37

A diferença entre valores sucessivos de pKa é suficientemente grande para que os sais de fosfato monoidrógeno, HPO2-4 ou fosfato diidrógeno, H2PO-4, possam ser preparados a partir de uma solução de ácido fosfórico ajustando o pH para ficar no meio entre os respectivos pKa valores.

Processo úmido

No processo úmido, um mineral contendo fosfato, como hidroxiapatita de cálcio e fluorapatita, é tratado com ácido sulfúrico.

Ca5(PO4)3OH mais 5 H2SO4 → 3 H3PO4 mais 5 CaSO4 mais H2O

Ca5(PO4)3F mais 5 H2SO4 → 3 H3PO4 mais 5 CaSO4 mais HF

Sulfato de cálcio (gesso, CaSO4) é um subproduto, que é removido como fosfogesso. O gás fluoreto de hidrogênio (HF) é enviado para um purificador úmido (água) produzindo ácido fluorídrico. Em ambos os casos, a solução de ácido fosfórico geralmente contém 23 a 33 por cento de P2O5 (32 a 46 por cento de H3PO4). Pode ser concentrado para produzir ácido fosfórico comercial ou comercial, que contém cerca de 54 a 62 por cento de P2O5 (75 a 85 por cento de H3PO4). A remoção adicional de água produz ácido superfosfórico com uma concentração de P2O5 acima de 70 por cento (correspondente a quase 100 por cento de H3PO4). O ácido fosfórico de ambos os processos pode ser ainda purificado pela remoção de compostos de arsênico e outras impurezas potencialmente tóxicas.

Aplicativo

Aplicações específicas de ácido fosfórico de grau industrial incluem:

No tratamento antiferrugem por revestimento de conversão de fosfato ou passivação;

Prevenir a oxidação do ferro por meio do processo de Parkerização;

Como padrão externo para ressonância magnética nuclear de fósforo-31;

Em células de combustível de ácido fosfórico;

Na produção de carvão ativado;

No processamento de semicondutores compostos, para gravar índio gálio; Arseneto seletivamente em relação ao fosfeto de índio;

Na microfabricação para gravar nitreto de silício seletivamente em relação ao dióxido de silício;

Na microfabricação para gravar alumínio;

Como ajustador de pH em cosméticos e produtos para cuidados com a pele;

Como agente sanitizante nas indústrias de laticínios, alimentos e cervejarias.