foszforsav
(ortofoszforsav, E 338, pirofoszforsav, metafoszforsav)

H₃PO₄

Hárombázisú sav, (ortosav), amelynek három sorozat sója van (foszfátok).

A foszforsav molekulaképe balra golyó és pálcika jobbra térkitöltéses megjelenítésben.

A FoszfSav.pdb koordináta fájl térben megjeleníthető a https://sourceforge.net/projects/openrasmol/ címről letölthető molekulamegjelenítő programmal

Történet
Régóta ismert.

Előállítás
Színtelen foszforból salétromsavval állítható elő.
Iparilag színtelen foszfor és túlhevített gőz reakciójával állítják elő:

2 P + 5 H₂O = P₂O₅ + 5 H₂
P₂O₅ + 3 H₂O = 2 H₃PO₄

Műtrágyagyártás céljára nyersfoszfátokból (apatitból vagy foszforitból) kénsavval készítik:

Ca₃(PO₄)₃F + 3 H₂SO₄ = 3 H₃PO₄ + 5 CaSO₄ + HF

A hidrogén-fluorid értékes melléktermék, azonban a mindig jelenlévő szilicium-dioxiddal és vízzel hidrogén-sziliko-fluoridot ad, amelyből nátrium-sziliko-fluoridot gyártanak.

Fizikai és kémiai tulajdonságok
Közönséges hőmérsékleten kristályos.
Olvadáspontja 42°C
Vízzel minden arányban keveredik.
Töményebb oldata nyúlós.
Középerős, hárombázisú sav.
Aktívabb fémeket felold.
Oldja a finom eloszlású kovasavat (H₂SiO₃), valamint számos oxidot és hidroxidot.
Molibdén- és volfrámsavval komplex heteropolisavakat alkot.
dehidratációja révén foszfor-pentoxid (P₂O₅) keletkezik, ami kiváló vízelvonószer.
Erősen besűrítve, 150 °C alatti hőmérsékleten kihűléskor szirupsűrűségű folyadékot keletkezik, amelynek sűrűsége 1,88 g/cm³ és tiszta ortofoszforsavnak tekinthető. Ebből a sűrű folyadékból hosszabb állás után a színtelen, rombos kristályokban kiválik, és olvadáspontja 40°C körüli. A hőmérsékletet besűrítéskor 213°C fölé emelve pirofoszforsav (H₄P₂O₇) keletkezik. Erős izzításkor a pirofoszforsav ismét vizet veszít és a kihűléskor üvegszerűen megmerevedő tömeg, metafoszforsav (HPO₃).
Sói a foszfátok. Vannak primer, szekunder és tercier foszfátok (pl. KH₂PO₄, K₂HPO₄, K₃PO₄).
Az első sorozat sói hevítve metafoszfátokat adnak:

KH₂PO₄ = KPO₃ + H₂O

A szekunder foszfátokból hevítés hatására pirofoszfátok vagy difoszfátok keletkeznek:

2 K₂HPO₄ = K₂P₂O₇ + H₂O

A tercier foszfátok mérsékelt hevítésre nem változnak, igen erős hevítéskor vízgőzzel hidrolizálnak. Az alkáli-foszfátok, valamint az alkáliföldfémek savanyú foszfátjai vízben oldhatók, a többi foszfát oldhatatlan.

Felhasználás
Az évi világtermelés millió tonnás nagyságrendű.
Elsősorban műtrágyagyártásra használják. (A foszforsav oldattal kezelve nyers foszfátból szuperfoszfátot készítenek.)
Az élelmiszeriparban sav-szabályzóként alkalmazzák.
Élelmiszeradalékként kódja E 338

Biológia
Nem mérgező.
Tömény állapotban maró hatású. Szembe vagy bőrre kerülve maró hatású.
Belélegezve irritáló.
Vegyületei a szervezet fontos alkotói, sőt a szervezet számára szükséges. (Pl. a DNS és az ADP illetve az ATP is tartalmaz foszfátcsoportot.)

Felhasznált irodalom