فرمول شیمیایی: H3PO4
اسید فسفریک یک ماده شیمیایی است که به طور متداول در طیف گستردهای از کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. بخارات این ماده سبب تحریک چشم شده و محرک بینی و گلو و دستگاه تنفسی نیز می باشد. اسيد فسفريک اسيد ضعيفي است و در شرايط عادي و مدت زمان کوتاه نميتواند خطرساز باشد. قابل ذکر است که اسيد فسفريک در دو نوع صنعتي و خوراکي وجود دارد .
اسيد فسفريک صنعتي را ميتوان با درجه خلوص مختلف تهيه کرد که نوع مرغوب آن داراي خلوص 85% ميباشد . همچنين نداشتن رنگ و بو از خصوصيات بارز اسيد فسفريک صنعتي با خلوص بالا ميباشد.
همراه با دیاکسید کربن، اسید فسفریک نیز اسیدی غیر آلی محسوب میشود که اغلب توسط انسان مصرف میشود. این ماده برای اضافه کردن یک طعم ترش در صنایع غذایی مختلف استفاده میشود، از جمله در برخی از نوشیدنیهای گاز دار نیز استفاده میشود. اسید فسفریک یک اسید غیر آلی است. هم چنین به عنوان ارتوفسفریک اسید نیز شناخته شده است. نام IUPAC آن در واقع،trihydroxidooxidophosphorus phosphoric acid است، اما خوش بختانه تقریباً هرگز به این نام خوانده نمیشود.
اتم فسفر در یک مولکول اسید فسفریک، با 4 اتم اکسیژن پیوند خورده است، یکی با پیوند دوگانه و سه تای دیگر با پیوند یگانه به فسفر پیوند میخورند. اتمهای اکسیژن با پیوند یگانه، به یک اتم هیدروژن هم متصل میشوند، در نتیجه ظرفیت شیمیایی آنها تکمیل میشود. اتمهای تک پیوندی اکسیژن در هنگام شاخه شاخه شدن، نسبت به ساختار آنها در پیوند دوگانه، بسیار به یکدیگر نزدیکتر هستند.
اسید فسفریک مسلماً یک اسید معدنی با بیشترین استفاده محسوب میشود. از آن ( حدود 90 ٪ ) بیشتر در تولید کودهای فسفاته استفاده میشود.
اسيد فسفريک از جمله پرمصرف ترين مواد شيميايي در صنایع مختلف محسوب میشود. به عنوان ماده افزودني در نوشابههاي گازدار، در توليد کودهاي شيميايي، پاک کنندههاي صابوني و غير صابوني، تصفيه آب، خوراک دام و دارو سازي، مکملهاي غذاي دام و طيور ( توليد دي و منو کلسيم فسفاتDCP )، مواد فسفاته شويندهها، تصفيه پسابها، توليد کودهاي فسفاته در کشاورزی، ضد حريق کردن برخي سطوح و عوامل بازدارنده اشتعال، صنایع آبکاری، زدودن زنگ آهن، ونيز جهت تميز کردن و جرم گيري سطوح فلزي به کار ميرود.
از شکل رقیقی اسید فسفریک در تولید غذاهای اسیدی و نوشابه های گازدار مانند انواع کولاها برای ایجاد طعم ترش استفاده میشود. بکارگیری این ماده نیز سبب دادن طعم تندی به غذا میشود. قیمت پایین و حجم زیاد تولید این ماده، آنرا در مقایسه با طعم دهنده های طبیعی نظیر زنجبیل برای دادن طعم تندی، یا اسید سیتریک که از لیمو (lemon) و عصاره لیموترش (lime) که برای دادن طعم ترشی بکار میرود، در رتبه بالاتری قرار داده است.
در تولید پاک کننده ها اسید فسفریک برای نرم کردن آب بکار می رود.آب نرم بدون یونهای کلسیم (II) و منیزیم (II) که آب سخت را تشکیل می دهند،اگر ازبین نروند تشکیل آب سخت را می دهند که این یونها با صابون تشکیل رسوبات غیر قابل حل می دهند که سبب لکه به روی لباس ها در هنگام شستشو می شوند. نمکهای فسفات از اسید فسفریک بطور وسیع در پاک کننده هابعنوان(builder) بکار می رود.بیشتر گستره ترکیبات فسفر درمخلوط پاک کننده های جامد است که سدیم تری پلی فسفات یکی از آنهاست.Na5P3O10 ،بعنوان نرم کننده آب ،سدیم تری پلی فسفات با کلسیم (II) و منیزیم (II) پیوند برقرار می کند و تشکیل اجزاء محلول را می دهد که کمپلکس یا کلیت است. این کمپلکس ها از واکنش کلسیم (II) و منیزیم (II) با صابون ممانعت بعمل می آورندتا رسوب ایجاد نشود.
از اسید فسفریک میتوان مستقیماً برای زدودن زنگ آهن استفاده نمود. این ماده میتواند تا حد زیادی برای حذف و مقابله با خوردگی استفاده شود. از اسید فسفریک با اکسید آهن واکنش میدهد تا فریک فسفات ساخته شود. می تواند به راحتی پاک شود و یا حتی بر روی سطح به عنوان حفاظتی نسبی در برابر زنگ زدگی قرار داده شود. پس از زدودن زنگ آهن فسفات آهن تولید شده تبدیل به ترکیب فسفات آهن سیاه شده که خود به عنوان عامل جلوگیری از خوردگی میتواند مورد استفاده قرار گیرد. اسید فسفریک به عنوان کاتالیت در صنایع پتروشیمی نیز کاربرد دارد.
از اسید فسفریک در دندانپزشکی و اورتودنسی بهعنوان عامل قلم زنی (Etching) جهت تمیز کردن و زبر کردن سطح دندانی که قرار است پر شود خصوصاً در جاهایی که از اسباب و وسایل دندانپزشکی استفاده شده، بکار میرود. همچنین از اسید فسفریک بهعنوان کاتالیست در ساخت آسپیرین بخاطر داشتن یون هیدروژن فراوان و آلایندگی کمتر در مقایسه با اسید کلریدریک و سولفوریک استفاده میشود.
بیشتر اسید فسفریک در تولید کود بکار می رود.فسفر یکی از عناصر ضروری برای رشد گیاهان محسوب می شود. به عنوان یک تعدیل کنندهی pH در برخی از صنایع استفاده میشود. کشت کاران از اسید فسفریک برای کاهش pH محلول، استفاده میکنند. فسفاتهای آلی ترکیباتی هستند که انرژی لازم برای بیشتر واکنشهایی که در سلولهای زنده اتفاق می افتند را مهیا می کنند. بنابراین خاکهای غنی با کودهای فسفاتی رشد گیاهان را بالا می برند. افزایش غلظت فسفات در سطح آبها همچنین رشد گیاهان آبزی را بالا می برد. اضافات کودهای شیمیایی می توانند باعث تحریک رشد گیاهان در آبهای دریاچه ها و آبهای جاری به خصوص گیاهان گل دار بشوند.آب فاضلاب ها که شامل فسفات است می تواند تاثیر یکسانی داشته باشد.
دریاچه ها که از مواد مغذی غنی هستند از افزایش سرعت Eutrophication(انباشتگی خوراک آبی) تلف می شوند. وقتی گیاهان آبزی با این شرایط مغزی بودن محیط رشد می کنند پس از مدتی خواهند مرد. حال این گیاهان مرده برای تجزیه اکسیژن حل شده در آب را مصرف می کنند. این مصرف سطح اکسیژن حل شده را کاهش می دهد تا نقطه ای که برای حمایت حیوانات آبزی کافی نیست. برای کاهش تهدید Eutrophication دریاچه بسیاری از مناطق دارند فسفات ها را از پاک کننده ها حذف می کنند. در بعضی از موارد فسفاتها جای خودشان را با کربناتها عوض می کنند. به عبارت دیگر پاک کنندهای جدید به گونه ای تهیه می شوند که با کلسیم (II) و منیزیم (II) یونهای سخت آب واکنش ندهند.
اسید فسفریک میتواند از طریق دو فرآیند تشکیل شود؛ مرطوب و حرارتی. مورد اول بیشتر رایج است و شکل کمتر خالص اسید فسفریک را به دست میدهد که برای استفادههای صنعتی قابل قبول است. برای استفاده در مواد غذایی و صنایع آرایشی، فرم خالصتر مناسب است که با استفاده از روش حرارتی به دست میآید.