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Phosphorsäure
Phosphorsäure ist eine anorganische Verbindung mit großer Bedeutung für die chemische Industrie und technischen Anwendungen in vielen weiteren Bereichen. Der Stoff kann in industriellem Maßstab durch die Verbrennung von Phosphor sowie eine anschließende Hydrolyse und Hydratisierung des dabei entstehenden Phosphorpentoxids zu Phosphorsäure hergestellt werden. Alternativ können phosphathaltige Mineralien wie Hydroxylapatit in wässriger Lösung mit Schwefelsäure behandelt werden, um Phosphorsäure und entsprechende Sulfate zu erhalten. Zudem befinden sich mittlerweile vielversprechende Verfahren zur umweltfreundlichen Gewinnung von Phosphor aus Klärschlamm in der Erprobung.
Die Verbindung ist ein wichtiger Ausgangsstoff für die Herstellung von Düngemitteln und Waschmitteln auf Phosphatbasis. Verdünnte Phosphorsäure wird in Getränken und Lebensmitteln als Konservierungsmittel, Säureregulator sowie Säuerungsmittel eingesetzt. In Produkten wie Kuchen, Wurst und Fleisch verhindert sie allmähliche Verfärbungen der Speisen und das Ranzigwerden der enthaltenen Fette. Die Zahnmedizin nutzt Phosphorsäure zur Anfertigung von provisorischem Zahnzement aus Zinkphosphat und als Ätzlösung für die Reinigung und Aufrauung von Zahnoberflächen. Daneben wird der Stoff als Rostumwandler und Rostschutzmittel, Bestandteil von Pufferlösungen sowie zum Ätzen mikroelektronischer Bauelementen wie Halbleitern und Wafern aus Siliziumnitrid verwendet. In Brennstoffzellen ist die Säure als Elektrolyt enthalten.
Bei PENPET können Sie unkompliziert und nachhaltig die benötigte Menge Phosphorsäure bestellen. Für ein individuelles Angebot freuen wir uns auf Ihre Anfrage. Die Lieferung erfolgt als konzentrierte Lösung in ISO-Tankcontainern und IBCs.
CAS-Nr. 7664-38-2
EINECS-Nr. 231-633-2
Summenformel: H3PO4
Synonyme: Orthophosphorsäure, ortho-Phosphorsäure, Phosphoric Acid, E 338
Anwendungsbereiche: Herstellung von phosphathaltigem Dünger, Waschmitteln, Zahnzement und Kosmetikprodukten, Einsatz als Elektrolyt, Ätzlösung, Rostschutzmittel und Rostentferner, Nutzung als Säuerungsmittel, Säureregulator und Konservierungsmittel
Weitere Informationen
Phosphorsäure ist eine Sauerstoffsäure des Phosphors. Ihre Moleküle bestehen aus einem Phosphoratom im Zentrum sowie den Elementen Sauerstoff und Wasserstoff. Der Phosphor unterhält dabei jeweils einfache Bindungen zu drei Hydroxygruppen und eine Doppelbindung zu einem Sauerstoffatom. Entsprechend verläuft die Lösung der Säure in Wasser in drei Schritten der Protolyse. Dabei werden die Wasserstoffprotonen der Hydroxygruppen nacheinander an Wassermoleküle abgeben, wobei sich zunächst Dihydrogenphosphat-, dann Hydrogenphosphat- und schließlich die Phosphat-Anionen des Stoffes bilden.
Phosphorsäure kann durch Dehydratisierung Multimere wie die Diphosphorsäure oder die Triphosphorsäure bilden. Dabei verbinden sich unter Abspaltung von Wasser und Auflösung jeweils einer Hydroxygruppe benachbarte Moleküle über eine Säureanhydrid-Bindung.
Physikalische und chemische Eigenschaften
Reine Phosphorsäure ist unter normalen Lagerbedingungen ein zerfließender Feststoff, der jedoch bereits bei Temperaturen leicht oberhalb von 40 °C zunehmend den Zustand einer zähfließenden Flüssigkeit annimmt. Die Verbindung ist farblos und geruchlos. In wasserfreier Form wirkt die Säure stark hygroskopisch. Zumeist liegt sie jedoch als saure, wässrige Lösung vor. Phosphorsäure ist mit Wasser vollständig mischbar und in Ethanol gut löslich.
Stabilität und Reaktivität
Phosphorsäure ist nicht brennbar. Auch bei einer Verwirbelung von Partikeln der Verbindung besteht keine Explosionsgefahr. Bei Kontakt der Säure mit Nitromethan sind Explosionen jedoch möglich. Mit Metallen, Basen und Natriumborhydrid reagiert sie ebenfalls in gefährlicher Weise. Bei der Lagerung von Phosphorsäure ist zu beachten, dass die Verbindung korrodierend auf Metalle wirkt. Die thermische Zersetzung des Stoffes kann giftige und ätzende Dämpfe freisetzen.
Angaben zur Toxikologie
Phosphorsäure ist für den menschlichen Organismus ungiftig, kann in konzentrierter Form aber zu schweren Verätzungen führen. Schon in geringen Mengen wirkt sie reizend bis ätzend auf die Haut und die Atemwege. Bei Kontakt der Säure mit den Augen drohen schwerwiegende und irreversible Schäden sowie ein Verlust der Sehfähigkeit. Betroffene Körperstellen sind sofort und gründlich mit Wasser zu spülen, um Säurereste zu verdünnen und zu entfernen. Eine umgehende ärztliche Behandlung ist geboten.
Das Verschlucken von Phosphorsäure bewirkt Verätzungen und Beschädigungen der Mundschleimhaut, des Rachens und des Magen-Darm-Traktes. Perforationen der Speiseröhre und des Magens sind möglich. In höheren Mengen aufgenommene Phosphorsäure kann zur Bildung von Nierensteinen beitragen. Nach einer versehentlichen Einnahme ist der Mund mit Wasser auszuspülen. Anschließend sollte reichlich Wasser nachgetrunken werden, um die Säure zu verdünnen.
Der Stoff ist von den zuständigen Behörden als schwach wassergefährdend bewertet worden. Ein Entweichen von Phosphorsäure in die Umwelt oder das Abwasser ist zu vermeiden. Die Verbindung unterliegt Transportvorschriften.