بهترین راه برای خنثی کردن اسید فسفریک

اسید فسفریک که به نام اسید اورتوفسفریک نیز شناخته می شود، یکی از پرمصرف ترین اسیدهای معدنی با فرمول شیمیایی H3PO4 است که حاوی یک اتم فسفر، چهار اتم اکسیژن و سه اتم هیدروژن است. این ترکیب یکی از مهم ترین و مفیدترین مواد شیمیایی شناخته شده برای انسان است. شکل خام این اسید از سنگ‌های فسفاته استخراج می‌شود و فرم خالص‌تر فسفر سفید به صورت صنعتی تولید می‌شود. به طور کلی اسید فسفریک در صنعت به دو روش اصلی تولید می شود: 1) روش مرطوب و 2) روش حرارتی. در روش حرارتی اسید تولید شده دارای خلوص و غلظت بالاتر اما انرژی بسیار بالایی است. اسید فسفریک تولید شده به روش مرطوب خلوص کمتری دارد و برای تولید انواع کودهای فسفاته مناسب است.

با توجه به کاربردهای اسید فسفریک که در مقالات قبلی به آن پرداختیم، باید مروری کوتاه بر رایج ترین واکنش های شیمیایی خنثی کننده ای داشته باشیم که این اسید معدنی پرمصرف در آنها شرکت می کند.

خنثی سازی چیست؟
خنثی سازی حذف یک خاصیت اسیدی یا قلیایی توسط یک عامل شیمیایی مناسب است. برای خنثی سازی صنعتی، بسته به کاربرد و اینکه آیا یک مایع اسیدی یا قلیایی را خنثی می کنید، مواد شیمیایی مختلفی در دسترس هستند. اسیدهایی مانند اسید فسفریک به دلیل خلوص خود همواره مشکلات و مخاطراتی را برای تاسیسات، تجهیزات و محیط زیست ایجاد می کنند. برای رفع این مشکلات، کارشناسان همواره به دنبال راهی برای از بین بردن خاصیت اسیدی این مواد بوده اند تا از اسید در سیستم کاری خود استفاده کنند و بدون مشکل دفع شوند.

چگونه یک اسید را خنثی کنیم؟
رایج ترین مواد شیمیایی مورد استفاده برای خنثی سازی اسیدها یا بازها هیدروکسید سدیم (50%) و اسید سولفوریک (98%) هستند. کربنات سدیم (خاکستر سودا)، هیدروکسید آمونیوم، هیدروکسید کلسیم (آهک) یا هیدروکسید منیزیم نیز می توانند برای افزایش PH یک مایع اسیدی استفاده شوند. علاوه بر اسید سولفوریک، می توان از مایع پایه، اسید فسفریک، اسید هیدروکلریک (HCl)، اسید نیتریک یا دی اکسید کربن برای کاهش PH استفاده کرد. همه اینها مواد شیمیایی موثر برای تنظیم pH هستند. از نمونه های مهم خنثی سازی و تنظیم اسیدیته می توان به خنثی سازی صنعتی آب آشامیدنی و تصفیه فاضلاب اشاره کرد. همچنین در صنایع غذایی برای افزایش ماندگاری غذاها و بهبود طعم آنها استفاده می شود. در صنعت داروسازی از این روش برای تنظیم PH داروها متناسب با اسیدیته محیط داخلی بدن و همچنین عملکرد بهتر داروها استفاده می شود.

چگونه اسید فسفریک را خنثی کنیم؟
اکنون که به طور کامل با مفهوم این موضوع آشنا شدیم، در مورد چگونگی خنثی سازی اسید فسفریک صحبت خواهیم کرد:

اسید فسفریک و هیدروکسید سدیم:
واکنش شیمیایی بین اسید فسفریک و هیدروکسید سدیم یک واکنش خنثی سازی بین یک اسید ضعیف و یک باز قوی است که محصول آن تری سدیم فسفات و آب است.

H3PO4+3NaOH⇌Na3PO4+3H2O

اسید فسفریک و هیدروکسید پتاسیم:
در این واکنش خنثی سازی، ما اسید فسفریک و هیدروکسید پتاسیم داریم که این فرآیند به ما نمک های فسفات پتاسیم و آب می دهد.

H3PO4 + KOH ⇌ K3PO4 + H2O

اسید فسفریک و آمونیاک:
یکی دیگر از واکنش های خنثی سازی اسید فسفریک، واکنش آن با آمونیاک است که محصول آن فسفات آمونیوم است.

H3PO4 + 3 NH3 → (NH4)3PO

فسفات آمونیوم به دست آمده نقش مهمی در تولید کودهای فسفاته در کشاورزی دارد. یکی از مزایای تولید این کود نسبت به سایر کودهای فسفر این است که می توان از اسید فسفریک خالص کمتری استفاده کرد و برخلاف سایر کودها نیازی به اسید فسفریک خالص نیست.

نتیجه:
به طور کلی، هر گونه پساب صنایع و کارخانجات با استفاده از اسیدهایی که دارای PH خارج از محدوده خنثی هستند، باید حتما قبل از ورود به چرخه فاضلاب خنثی شوند. اگر این کار انجام نشود قطعاً تجهیزات دچار خوردگی شده و دفع عادی آنها خطرات زیست محیطی زیادی را به همراه خواهد داشت.