Ортофосфатна кислота: области применения и средства на ее основе

Ортофосфорная кислота — использование в качестве антиоксиданта, удобрения и для удаления ржавчины

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.

Обратите внимание

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.

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:

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

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.

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:

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:

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

Видео

Источник: https://sovets.net/12809-ortofosfornaya-kislota.html

Применение ортофосфорной кислоты

Нередко металл и изделия из него подвергаются характерной «болезни», которая проявляется в виде рыжего налета, разъедающего металл. Речь идет о ржавчине.

Ее образование происходит благодаря воздействию на поверхность металлического изделия углекислого газа, кислорода и воды.

Безусловно, для того чтобы продлить срок службы изделия из металла необходимо как можно скорее начать борьбу с коррозией. Помочь в этом может обработка ортофосфорной кислотой.

Характеристики ортофосфорной кислоты

Услышав слово кислота, человек невольно напрягается, ведь еще из давних уроков химии в школьные годы известно, что кислота может оказывать довольно значимое влияние на предметы или, к примеру, кожу человека. А что собой представляет ортофосфорная кислота? Опасна ли ортофосфорная кислота, применение которой рекомендуется как один из способов борьбы с налетом ржавчины?

Ортофосфорная или попросту фосфорная кислота представляется в виде продукта, имеющего неорганическое происхождение. В условиях нормальной комнатной температуры ортофосфорная кислота имеет вид небольших ромбовидных кристалликов.

Чаще всего же ортофосфорная кислота имеет вид сиропообразного 85%-процентного раствора, не имеющего характерного запаха. Кристаллики ортофосфорной кислоты довольно хорошо растворяются в воде или этаноле.

Уравнение ортофосфорной кислоты

Применяется ортофосфорная кислота в следующих отраслях человеческой деятельности:

  • Создание удобрений (фосфатных),
  • Производство специальных чистящих средств, относящихся к классу бытовой химии,
  • Стоматология,
  • Вещества для борьбы с коррозией металла,
  • Звероводство,
  • Пищевая промышленность.

Если температура окружающей среды, например, в условиях лабораторных исследований превышает показатели в 213 градусов Цельсия, ортофосфорная кислота преобразуется в пирофосфорную кислоту. Состав ортофосфорной кислоты и ее химическая формула, соответственно, изменяется.

Таблица 1. Физико-химические показатели ортофосфорной кислоты согласно ГОСТ 10678-76

Наименование показателяНормаМарка АМарка Б1-й сорт2-й сорт
1. Внешний вид Бесцветная жидкость прозрачная в слое 15-20 мм при рассмотрении на белом фоне Бесцветная или со слабо-желтым оттенком жидкость в слое 15-20 мм при рассмотрении на белом фоне Бесцветная или окрашенная жидкость с оттенком от слабо-желтого до коричневого, не прозрачная в слое 15-20 мм при рассмотрении на белом фоне
2. Массовая доля ортофосфорной кислоты (H3PO4), %, не менее 73 73 73
3. Массовая доля хлоридов, %, не более 0,005 0,01 0,02
4. Массовая доля сульфатов, %, не более 0,010 0,015 0,020
5. Массовая доля нитратов, %, не более 0,0003 0,0005 0,0010
6. Массовая доля железа, %, не более 0,005 0,010 0,015
7. Массовая доля тяжелых металлов сероводородной группы, %, не более 0,0005 0,002 0,005
8. Массовая доля мышьяка, %, не более 0,0001 0,006 0,008
9. Массовая доля восстанавливающих веществ, %, не более 0,1 0,2 Не нормируется
10. Наличие метафосфорной кислоты Выдерживает испытание
11. Массовая доля взвешенных частиц, %, не более Выдерживает испытание 0,3
12. Наличие желтого фосфора Выдерживает испытание Не нормируется
Читайте также:  Как рассчитать количество краски для стен: математический способ

Таблица 2. Физико-химические показатели ортофосфорной кислоты согласно ГОСТ 6552-80

Наименование показателяНормаХимически чистый (х.ч.) ОКП 26 1213 0023 08Чистый для анализа (ч.д.а.) ОКП 26 1213 0022 09Чистый (ч.) ОКП 26 1213 0021 10
1. Внешний вид и цвет Прозрачная бесцветная жидкость не содержащая взвешенных частиц
2. Массовая доля ортофосфорной кислоты (H3PO4), %, не менее 87 85 85
3. Плотность Р420, г/см3, не менее 1,71 1,69 1,69
4. Массовая доля остатка после прокаливания, %, не более 0,05 0,1 0,2
5. Массовая доля летучих кислот (СН3СООН), %, не более 0,0004 0,0010 0,0015
6. Массовая доля нитратов (NO3), %, не более 0,0003 0,0005 0,0005
7. Массовая доля сульфатов (SO4), %, не более 0.0005 0.002 0.003
8. Массовая доля хлоридов, (Cl)%, не более 0.0001 0.0002 0.0003
9. Массовая доля аммонийных солей (NН4), %, не более 0,0005 0,002 0,002
10. Массовая доля железа (Fe), %, не более 0,0005 0,001 0,002
11. Массовая доля мышьяка (As), %, не более 0.00005 0.0001 0.0002
12. Массовая доля тяжелых металлов (Pb), %, не более 0,0005 0,0005 0,001
13. Массовая доля веществ, восстанавливающих KMnO4 (H3PO3), %, не более 0.003 0.005 0.05

Сферы применения фосфорной кислоты

Современная наука довольно часто позволяет использовать одно и то же химическое вещество или один и тот же химический состав в совершенно различных целях. То же самое можно сказать и о вариантах применения ортофосфорной кислоты.

На сегодняшний день, существует немалое количество разнообразных сфер применения ортофосфорной кислоты. Так, к примеру, данную кислоту могут применять при органическом синтезе. Применяют ее в случаях, когда требуется создать фосфорные соли натрия, кальция, алюминия, марганца.

Велико значение и использование ортофосфорной кислоты в промышленности по металлобработке, поскольку тут практически незаменима ортофосфорная кислота, влияние которой доказано при удалении ржавчины или предотвращении ее появления.

Ортофосфорную кислоту можно обнаружить и в составе большого количества веществ, предназначенных для использования хозяйками в быту. Известно и об ее использовании в медицинской и пищевой промышленности.

Среди прочих сфер, где можно обнаружить применение ортофосфорной кислоты, можно назвать:

  • Нефтяную промышленность,
  • Изготовление спичек,
  • Изготовление кинопленки,
  • Производство противопожарных или огнеупорных предметов и материалов.

Велика роль ортофосфорной кислоты и в процессе подпитки растений, поскольку широко известно, благотворное влияние фосфора на способность растений давать высокие урожаи. Сельскохозяйственные культуры благодаря этой кислоте приобретают устойчивость к заморозкам и прочим неблагоприятным условиям.

Значение ортофосфорной кислоты важно и для животных. Она не только совместно с другими органическими веществами участвует в метаболических процессах животного организма, но еще и помогает в образовании у некоторых видов животных панцирей и других естественных наростов, поскольку в их составе имеется фосфат кальция.

Применяется ортофосфорная кислота и в виде пищевой добавки в некоторых продуктах питания. Она имеет код Е 338. Свое назначение в пищевой промышленности данная кислота находит в производстве колбас, некоторых видов плавленых сыров, газированных напитков.

Следует отметить, что не стоит злоупотреблять продуктами питания, в составе которых отмечено присутствие ортофосфорной кислоты, поскольку не выяснено какова норма потребления ее человеком в сутки.

Но в любом случае польза от ее потребления несоизмеримо мала, если даже не сказать, ничтожна, в сравнении с тем вредом, который она может нанести в виде нарушения работы желудочно-кишечного тракта, возникновения кариеса, развития остеопороза.

Правила работы с ортофосфорной кислотой

Как и любая другая кислота, ортофосфорная требует от человека предельной внимательности, аккуратности и выполнения всех правил безопасности при работе с кислотами.

Ортофосфорная кислота является довольно агрессивным химическим веществом при неправильном ее использовании и пренебрежение техникой безопасности применение ортофосфорного соединения может вызвать возникновение ожогов на кожных покровах.

Пары фосфорной кислоты, могут спровоцировать ожоги слизистой дыхательных путей, а также проявление признаков серьезной интоксикации организма человека. Помимо этого, ортофосфорная кислота является пожаро- и взрывоопасным соединением.

Важно

Именно поэтому весьма важно соблюдать предписанные правила при работе с фосфорной кислотой.

Правила работы с ортофосфорной кислотой.

  1. Работать с кислотой нужно только в условиях хорошо проветриваемого помещения.
  2.  При работе с кислотой, следует особое внимание уделить защитной экипировке в виде перчаток, маски или лучше респиратора и очков для защиты глаз.
  3. Не допускать попадания кислоты на открытые участки тела, иначе могут возникнуть сильнейшие ожоги.
  4. Если кислота, все же, попала на кожу, ее следует как можно скорее смыть большим количеством проточной воды и обязательно обратиться в больницу.

Транспортировка и хранение ортофосфорной кислоты также требует обязательного соблюдения определенных условий.

Перевозить реагент разрешается только специальными автотранспортными средствами, которые оснащены металлическими цистернами, не подвергающимися воздействию кислоты. Транспортировка допускается также и другими видами транспорта, например, поездами или водными судами, но при условии полного соблюдения требований техники безопасности.

Условия хранения кислоты предусматривают ее помещение в такое место, куда не проникает солнечный свет. Хранить в таких условиях ортофосфорное соединение можно не более одного года.

Применение от ржавчины ортофосфорной кислоты

Ортофосфорная кислота, влияние которой на ржавчину широко известно, может применяться как в промышленных масштабах, так и для удаления коррозии металла в домашних условиях. Разумеется, что подобные действия должны проводиться с учетом описанных выше правил безопасности.

Явным преимуществом именно фосфорной кислоты является то, что при условиях химической очистки с поверхности металла при помощи фосфорной кислоты можно не только убрать рыхлые окислившиеся массы, но и создать тем самым небольшую защитную пленку на поверхности металлического изделия.

Образование такой пленки происходит следующим образом: оксид железа разъедается и поглощается кислотой, вместо этого происходит фосфарирование поверхности металла.

Люди, проделывающие подобную процедуру очищения, свидетельствуют о том, что после снятии ржавчины посредством применения кислоты ортофосфорной на поверхности металлического изделия образуется маслянистая пленка серого оттенка.

На данном этапе можно назвать несколько основных способов борьбы с образованием окислов на металлических поверхностях:

  • Травление металла, предусматривающее полное его погружение в раствор кислоты,
  • Распыление соединения при помощи пульверизатора или нанесение ее посредством валика,
  • Механическая очистка металла от окислов с последующим применением кислоты.

Наиболее подходящий и действенный метод очистки металла от коррозии подбирается в каждом конкретном случае с учетом индивидуальных условий, в которых возможно проведение процедуры.

Ортофосфорная кислота для металла

Учитывая, что существует несколько вариантов очищения металла с применением ортофосфорного соединения, следует рассмотреть каждый из них подробнее.

Очищение с полным погружением очищаемой детали, к примеру, требует предварительного очищения детали от жиров любого происхождения. Для этого достаточно промыть металлическое изделие при помощи любого моющего средства.

Далее нужно растворить в одном литре воды 150 мл кислоты. После того, как раствор будет готов нужно опустить в него деталь на один час. При этом требуется постоянно размешивать раствор, чтобы кислота лучше действовала.

После того, как кислота оказала свое действие, и ржавчина растворилась, необходимо смыть ортофосфорную кислоту при помощи специального раствора, составе которого имеется 50 частей воды, 2 части нашатырного спирта, 48 частей спирта.

Окончанием процедуры станет ополаскивание детали проточной водой и сушка.

Совет

Если металлическое изделие по причине его больших размеров нельзя погрузить в контейнер, то тут можно применить другой способ удаления ржавчины. Для этого нужно нанести ортофосфорную кислоту при помощи распылителя, валика или обычной кисти на поверхность металла.

В некоторых случаях, возможно, потребуется предварительная ручная очистка ржавчины.

После того, как часть ржавчины буквально отодрана с поверхности металлического изделия, на металл наносится раствор кислоты, выдерживается определенное время, после чего изделие омывается нейтрализующим кислоты раствором и производится его сушка.

В обоих случаях при необходимости можно увеличивать период воздействия кислоты на окислы металла.

Фаянсовые и эмалированные поверхности можно очистить следующим способом. Предварительно обезжиренную любым моющим средством поверхность обрабатывают кислотным раствором.

Для его приготовления нужно взять и перемещать 1 литр воды с 200 гр фосфорной кислоты. В зависимости от степени загрязнения кислоту нужно оставить на поверхности на 1-12 часов.

По истечении времени кислоту нужно нейтрализовать раствором соды и смыть.

Источник: http://lkmprom.ru/analitika/ortofosfornaya-kislota—primenenie-i-naznachenie/

Ортофосфорная кислота: применение против ржавчины

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.
Читайте также:  Затирка white hills: особенности, преимущества, правила применения

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.

  • Очищение ортофосфорным составом с полным погружением детали.

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.

Обратите внимание

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.

Источник: https://remontoni.guru/sanuzel/ortofosfornaya-kislota-primenenie-protiv-rzhavchiny.html

Как удалять ржавчину ортофосфорной кислотой, способы и достоинства метода

К наиболее болезненному состоянию металлических деталей относится их окисление и отложение ржавого слоя. Этот процесс происходит под воздействием воды, углекислого газа, а также кислорода.

В результате такой химической реакции происходит повреждение металлов и их последующее разрушение.

Для очистки поверхности и защиты от коррозии используется механическая обработка, а также химическое воздействие при помощи кислотных средств.

Что такое ортофосфорная кислота?

Это кристаллическое соединение неорганического типа представляющее водный раствор (85 %) сиропообразного вида. Концентрированная жидкость имеет бесцветную консистенцию с полным отсутствием запаха. Благодаря такому состоянию она отлично покрывает любую поверхность.

Используется данный продукт в пищевой отрасли, стоматологии, автомобильной, авиационной промышленности, а также в изделиях бытовой химии. Этот состав помогает защитить металлоконструкции от коррозии, а на его основе создаются средства от ржавчины. Многочисленные грунтовки для металлических поверхностей для покраски содержат именно этот ингредиент.

Наибольшей популярностью у автомобилистов пользуется ортофосфорная кислота, применение от ржавчины которой очень эффективно. Она помогает защитить от вредного воздействия как кузов авто, так и прочие металлические элементы.

Важно

С ее помощью металлическая поверхность очищается от окислов и многочисленных проявлений коррозии. Правильно обработанная таким фосфорным составом деталь получает надежный, а также прочный слой защиты, препятствующий последующему разрушению материала.

Удаление ржавчины при помощи ортофосфорного кислоты является эффективным приемом защиты металлических изделий

Технология разведения ортофосфорной кислоты

Данный химический продукт имеет первоначальную кристаллическую структуру. Он продается в виде обычного порошка, если еще не находится в разбавленном состоянии. Для получения жидкости используется соотношение состава к обычной воде в пропорции ориентировочно 1/5, 1/6. В результате такого правильного разбавления получается 85 % раствор прозрачной консистенции.

Он применяется в качестве стандартного преобразователя ржавчины. Этот продукт является простейшим, получаемым в домашних условиях.

Ортофосфорная кислота от ржавчины является основой растворов многочисленных производителей, которые содержат дополнительные добавки. Их состав тщательно скрывается для поддержания конкурентоспособности товара.

Готовая к применению ортофосфорная кислота против воздействия ржавчины может продаваться и в небольших емкостях, однако ее цена при этом существенно дороже порошковой массы.

Для обработки металлических поверхностей используется и жидкость с разбавленной кислотной концентрацией (15 – 30 %). После ее нанесения происходит реакция со ржавчиной, которая превращается в очень стойкое защитное покрытие.

При этом образуется отложение ортофосфата железа, создающего пленку коричневого оттенка на поверхности изделия.

Перед тем как разбавить ортофосфорную кислоту для удаления ржавчины необходимо выполнить меры предосторожности для работы с опасным веществом.

Защитные меры при работе

Данный раствор относится к опасным для здоровья веществам, поэтому обращаться с ним следует крайне осторожно.

Перед использованием фосфорной жидкости подготавливается респиратор, а также защитные резиновые перчатки. Они защитят тело от ожогов, а дыхательные пути – от воздействия опасных паров.

Совет

Помимо этого, данный состав является взрыво- и пожароопасным. Помещение для выполнения работ должно быть хорошо вентилируемым.

При попадании на кожный покров химического состава необходимо выполнить обязательные действия:

  • избавиться от одежды с попавшим на нее раствором;
  • пострадавший участок кожного покрова промыть проточной водой в течение 15 минут;
  • не допускать втирания средства в кожу и удаления его салфетками;
  • при продолжающемся жжении продолжить водную обработку еще 15 минут;
  • на пострадавший участок наложить марлевую повязку;
  • принять обезболивающий препарат.

Обязательно обратитесь за помощью в медицинское учреждение во избежание усугубления травмы.

Процедура обработки ржавчины при помощи ортофосфорного кислотного раствора требует особой осторожности и внимательности.

Как использовать кислотный состав для удаления ржавчины

Преобразователь ржавчины ортофосфорная кислота отлично удаляет с металлической поверхности имеющиеся окислы и образует специальную пленку, защищающую деталь. Он также используется перед проведением оцинкования изделий. Жидкость разъедает оксид железа с последующим его поглощением, после чего фосфатирует материал. Различают два метода удаления ржи с деталей:

  1. погружной метод;
  2. поверхностное нанесение.

Погружной метод

Используется при наличии достаточного объема раствора и емкости, в которую можно поместить обрабатываемую деталь. На предварительном этапе проводится очистка узла и его обезжиривание.

В емкость заливается раствор из расчета 1 л обычной воды и 100 – 150 г кислоты (85 %).  Обрабатываемая деталь полностью погружается в жидкость и оставляется для химической обработки на один час.

На протяжении этого времени ортофосфорный состав периодически перемешивается.

Очищенный элемент достается и тщательно промывается, после чего обрабатывается нейтрализующей смесью. Она разводится из 2 % спирта нашатырного, а также 48 % бутилового спирта и 50 % воды. На заключительной стадии изделие омывается чистой водой и просушивается. Не допускается пропуск любого из этапов, так как это приведет к нарушению химического процесса.

Читайте также:  Сколько времени сохнет плиточный клей и как не помешать процессу?

Травление изделия будет проходить неравномерно, если не провести обезжиривание поверхности.

В этом случае раствор не уберет загрязнения органического характера, вследствие чего потребуется дополнительная очистка проблемных мест. Данный способ используется для элементов с различной степенью коррозии.

Время обработки погружным методом, а также расход состава напрямую зависит от толщины слоя окислов на изделии.

Пренебрежение сушкой детали после окончания финишной промывки приведет к образованию на поверхности гидроксида. Просушивание можно выполнять конвекционным способом или же любым другим методом.

Поверхностное нанесение

Для изделий больших размеров применяется поверхностное нанесение раствора. Преобразователь ржавчины на основе ортофосфорной кислоты используют при недостаточном количестве состава для погружной обработки. Жидкость наносится на поверхность металла при помощи кисточки, имеющей натуральный ворс, валика или же распылителя.

Наличие толстого слоя окислов потребует дополнительной механической обработки поверхности по его устранению. Ржавый налет удаляется при помощи шлифмашины с лепестковым кругом или же металлической щеткой.

При отсутствии электроинструмента поверхностный слой снимается ручным способом. По окончании механической обработки проводится обезжиривание с последующим нанесением кислотного раствора.

Не допускайте пропусков обрабатываемых участков.

Обратите внимание

По истечении двух часов проводится удаление состава нейтрализующей смесью. После этого выполняется финишная промывка, а также сушка изделия. Небольшой слой окислов необязательно подвергать механической обработке, при этом возможно повторное использование раствора. Ортофосфорная кислота, содержащаяся в преобразователе ржавчины, эффективно воздействует на самые сложные участки изделий.

Для улучшения воздействия в химический раствор добавляется катапин, являющийся ингибитором. Он затормаживает химический процесс, а также препятствует реакции с не окислившимся металлом. На 1 л воды такой смеси требуется 1 -2 г катапина.

Достоинства применения ортофосфорного состава

Использование этого химического компонента при обработке металлоизделий активно применяется в многочисленных преобразователях.

Они не только растворяют имеющиеся окислы, но и создают пленочный защитный покров. Помимо этого, плюсом данного раствора является полная безопасность для металла.

Ортофосфорная кислота убирает окислы и выполняет преобразование металлической ржавчины в фосфаты железа.

Такой состав применяется для очистки и промывки: металлопрокатных изделий, в том числе арматуры, поверхностей труб, водоснабжающих и отопительных систем, чугунных предметов, скважин и котлов. Помимо этого, он используется для обработки теплообменников, нагревателей, бойлеров, змеевиков, а также многочисленных металлических элементов механизмов и автомобилей.

К наиболее востребованным средствам относится цинкарь, который имеет дополнительные ингредиенты: марганец и кислота+цинк. Они увеличивают прочность защитного слоя на поверхности обработанной детали. Цена в розницу этих препаратов невелика.

Используя самостоятельно подготовленный состав или же приобретенный в магазине преобразователь, соблюдайте все меры безопасности при работе с этими опасными веществами, а также внимательно изучайте инструкцию по их применению.

Для наглядного понимания проводимой операции по удалению ржи просмотрите дополнительно видео с процедурой обработки изделий.

Источник: https://oxmetall.ru/zaschita/kak-udalyat-rzhavchinu-ortofosfornoj-kislotoj-sposoby-i-dostoinstva-metoda

Ортофосфорная кислота — применение от ржавчины, способы и особенности использования

Распространенная «болезнь» металла (стали и стальных сплавов) – ржавчина. Она образуется под воздействием кислорода, углекислого газа и воды.

Говоря научным языком, это химическая реакция, в результате которой образуются гидрооксиды и оксиды железа.

При первом появлении ржавчины необходимо очистить поверхность изделия из металла и защитить ее, так как, в отличие от патины на бронзе, ржа на стали не создает защитную пленку.

Очищать оксиды или гидрооксиды (окислы) можно несколькими способами:

  • механическим;
  • химическим;
  • с помощью пескоструйного оборудования.

Для химической очистки окислов подходит ортофосфорная кислота, хотя чаще всего сочетается механическая и химическая обработка.

Что собой представляет ортофосфорная кислота?

Ортофосфорная (фосфорная) кислота – водорастворимый продукт неорганического происхождения, выпускается в виде 85%-го водного раствора сиропообразной бесцветной консистенции. Используют ее в различных отраслях промышленности, в том числе в пищевой. Она является одним из основных компонентов при производстве фосфатных химических удобрений, а также используется в стоматологии.

При производстве бытовой химии эту кислоту используют также довольно активно – она присутствует почти во всех фабричных средствах для борьбы со ржавчиной. Но ее основе производят грунтовки по металлу, а преобразователь ржавчины содержит ее как основной ингредиент.

Меры предосторожности

При необходимости удаления ржавчины химическим путем в первую очередь нужно позаботиться о своей безопасности – подготовить респиратор и резиновые перчатки. Фосфорная кислота – это агрессивное вещество, которое может вызвать ожоги кожных покровов, а ее испарения – ожоги дыхательных путей и острое отравление.

Кроме того, она пожаро- и взрывоопасна.
Все работы должны выполняться в хорошо проветриваемых помещениях, при этом нельзя допускать попадания вещества на кожу. Если это произошло, нужно промыть пораженный участок под проточной водой.

При химическом ожоге на большой площади необходимо сразу же обратится в лечебное учреждение.

Удаление ржавчины

Плюсом использования ортофосфорной кислоты для химической очистки ржавчины является то, что она не только убирает рыхлую массу окислов, но и создает тонкую защитную пленку.

Механизм создания такой защиты заключается в том, что кислота, разъедая и поглощая оксид железа, фосфатирует поверхность.

Важно

Те, кто работал с этим веществом, могли наблюдать, что после обработки металла и высыхания на его поверхности, на месте рыжего налета, образуется сероватая пленка, масляная на ощупь.

В зависимости от степени коррозии и размера очищаемой детали или изделия можно выбрать разные способы удаления окислов:

  • травление детали с полным погружением в раствор;
  • одно- или многократная обработка кислотой поверхности валиком или пульверизатором;
  • нанесение на металл с предварительной механической очисткой.

Травление деталей с полным погружением

При наличии достаточного количества фосфорной кислоты и нужной емкости легче всего производить удаление способом полного погружения. Для этого нужно выполнить следующие действия:

  • обезжирить деталь любым моющим средством и промыть ее;
  • наполнить емкость раствором с соотношением: 100-150 г 85% кислоты на 1 литр воды;
  • погрузить деталь в емкость и оставить на 60 минут, время от времени перемешивая раствор;
  • достать и промыть;
  • приготовить нейтрализующий раствор в следующих пропорциях: 50% воды, 48% спирта, 2% нашатырного спирта;
  • промыть деталь приготовленным раствором, а затем чистой водой и сразу же просушить.

Нельзя пропускать ни один из вышеизложенных этапов, так как они все взаимосвязаны.

Например, если не выполнена обработка обезжиривателем, то травление пройдет неравномерно, так как эта кислота не разъедает органические загрязнения, и придется дополнительно очищать проблемные участки.

Такой метод подойдет для деталей с любой степенью коррозии, однако чем больше слой ржавчины, тем больше времени нужно для очистки.

Нанесение кислоты на поверхность

Если размеры детали большие, нет подходящей емкости или недостаточно кислоты, можно нанести ее на металлическую поверхность с помощью распылителя, валика или кисти с натуральным ворсом. При этом обязательно нужно учитывать степень коррозии.

В случае если слой ржавчины большой, то придется применить комбинированный метод и предварительно снять поверхностный слой рыхлой массы механическим способом.

Это  можно выполнять вручную или с помощью болгарки, на которую надевают насадку – металлическую щетку или лепестковый круг.

После механической очистки нужно выполнить обезжиривание и нанести водный раствор кислоты, стараясь при этом не делать пропуски. Через два часа после нанесения можно делать смывку нейтрализирующим раствором, а затем произвести финишную смывку и сушку. При небольшой коррозии можно обойтись без механических приспособлений, хотя при этом может потребоваться повторное применение

Удаление ржавчины с поверхности ванн, унитазов и умывальников

Ортофосфорную кислоту можно использовать и в качестве бытовой химии. Она прекрасно справляется с очисткой следов ржавой воды в унитазах и эмалированных ваннах. Не подходит это средство лишь для акриловых ванн.

Применение для фаянсовых и эмалированных поверхностей:

  • 100 г 85%-й кислоты нужно добавить на 500 мл воды;
  • обезжирить поверхность любым моющим средством;
  • щеткой с натуральным ворсом обработать загрязненную поверхность;
  • через несколько часов (от 1 до 12 – зависит от накоплений окислов) смыть кислоту раствором соды – 1 ст. ложка на литр воды.

Преимущества такого способа очистки ржавчины – не приходится ничего тереть, поэтому не нарушается эмаль.

Информация для хозяек, которые для очистки рыжего налета используют «Кока-колу»: именно ортофосфорная кислота, присутствующая в небольшом количестве в этом напитке, дает такой результат.

Гораздо эффективнее использовать действующее вещество в нужной пропорции, а напитки применять по назначению.

Преобразователь ржавчины

Преобразователь ржавчины (модификатор ржавчины) – это раствор все той же ортофосфорной кислоты, но со специальными добавками. В зависимости от добавок, эти препараты подразделяют на несколько групп:

  • грунтовки,
  • модификаторы-стабилизаторы,
  • преобразователи ржавчины.

Как пример первой группы можно привести грунтовку ЭВА-0112, состоящую из двух компонентов – основы и 85%-й кислоты. Ее применяют в качестве основы под краску для изделий из стали.

Преобразователь «Цинкарь» также имеет в своем составе ортофосфорную кислоту с добавлением солей цинка и марганца. Благодаря этим добавкам из преобразованной ржавчины получается упрочненный защитный слой (эффект легирования металла).

Перед тем как использовать преобразователь, необходимо ознакомится с инструкцией, а применять состав можно только в соответствии с рекомендациями производителя.

Что лучше выбрать?

Выбирая средство для удаления ржавчины, нужно ориентироваться на место его применения. Для очистки деталей методом полного погружения требуется большой объем кислоты.

Здесь приобретение ортофосфорной кислоты 85% концентрации будет оправдано и с практической, и с экономической точки зрения.

Если же нужно не только убрать ржавчину, но еще и создать защитный слой под лакокрасочное покрытие, то самостоятельно сделанный раствор не подойдет. В этом случае лучше купить заводской преобразователь со всеми необходимыми добавками.

Совет

Также нужно учитывать то, будет наноситься слой грунтовки или нет. Преобразователи-модификаторы повышают гидрофобизирующие и ингибиторные свойства грунтовки, но сами по себе грунтом не являются. А вот после обработки преобразователем-грунтовкой можно сразу покрывать металл краской.

В заключение хочется акцентировать внимание на том, что ортофосфорная кислота создает защитный слой на межоперационный период. То есть без покрытия ЛКМ металл будет подвержен коррозии.

Источник: http://MsChistota.ru/sredstva/ortofosfornaya-kislota-primenenie-ot-rzhavchiny.html

Ссылка на основную публикацию