Fosforik Asit Nedir? Üretim Süreçleri ve Kullanım Alanları

Fosforik Asit Nedir? Üretim Süreçleri ve Kullanım Alanları

Fosforik Asit, H₃PO₄ kimyasal formülüne sahip renksiz, kokusuz ve sıvı halde bulunan zayıf bir asittir. Suda çözünürlüğü yüksek olan Fosforik Asit’in sulu çözeltisinin pH değeri 2-3 arasındadır. Endüstriyel olarak Fosforik Asit, Sülfürik Asit kullanılarak veya elektroliz yöntemiyle üretilir. Fakat Sülfürik Asit kullanılarak Fosforik Asit üretimi daha verimli ve düşük maliyetli olduğundan daha yaygın bir yöntemdir.

1. Sülfürik Asit Yöntemi: Bu yöntemde, öncelikle ağırlıklı olarak Kalsiyum Fosfat içeren Fosfat kayası öğütülerek toz haline getirilir. Daha sonra toz haldeki bu fosfat kayası Sülfürik Asit ile reaksiyona sokularak Fosforik Asit ve Alçı Taşı elde edilir. Bu reaksiyon:

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂​SO₄​→2H₃​PO₄​+3CaSO₄​

Reaksiyon sonucunda elde edilen karışım, sıcaklık ve basınç yardımıyla sıvı hale getirilir. Elde edilen Fosforik Asit çözeltisi, çeşitli saflaştırma işleminden geçer ve Fosforik Asit çözeltisi konsantre olarak elde edilir.

2. Elektroliz Yöntemi: Bu yönteminde öncelikle fosfor elektroliz yoluyla oksitlenir ve fosfor oksit oluşturur. Daha sonra elde edilen fosfor oksit su ile reaksiyona girerek Fosforik Asit’i oluşturur. Bu reaksiyon:

P₄​O₁₀​+6H₂​O→4H₃​PO_4​

Elde edilen Fosforik Asit, saflaştırmayla konsantre hale getirilebilir veya su ile karıştırılarak kullanılabilir.

Fosforik Asit Hangi Alanlarda Kullanılır?

Fosforik Asit endüstride birçok farklı alanda kullanılır. Bu kullanım alanları:

• Fosfat Gübreleri: Tarımda yaygın olarak kullanılan fosfat bazlı gübrelerin üretiminde Fosforik Asit kullanılır.
• Yiyecek ve İçecek Sektörü: Fosforik asit, asitli içeceklerde ve bazı gıda maddelerinde asitlik düzenleyici olarak kullanılır.
• Temizlik Ürünleri: Fosforik Asit, inorganik mineralleri çözme yeteneğinden dolayı kireç ve mineral birikintilerini temizlemek için kullanılan temizlik ürünlerinin yapısında kullanılır.
• Su Arıtımı: Su arıtma tesislerinde, suyun pH’ını düzenlemek ve bazı kirleticileri uzaklaştırmak için Fosforik Asit kullanılır.
• Metal İşleme: Paslanmaz çelik ve diğer metallerin yüzey temizliğinde ve paslanmaya karşı korunmasında Fosforik Asit kullanılır.
• Kimyasal Üretim: Fosfat tuzları ve esterleri gibi bazı kimyasal bileşiklerin üretiminde Fosforik Asit hammadde olarak kullanılabilir.

 

Fosforik Asit Şeker Üretiminde Nasıl Kullanılır?

Şeker üretimi yaygın olarak şeker pancarı veya şeker kamışından yapılır. Fosforik Asit, şeker üretiminin farklı aşamalarında kullanılabilir. Bu aşamalar:

• Şeker Özsuyunun Temizlenmesi: Şeker üretiminde şeker pancarı veya şeker kamışı öncelikli olarak şeker özsuyuna dönüştürülür. Bu özsuyun içerisinde doğal olarak kirleticiler, renk verici maddeler ve istenmeyen mineral bileşikler bulunur. Bu nedenle şeker özsuyu için temizleme işlemi uygulanır. Dekolorasyon olarak bilinen şeker özsuyunun temizlenmesi işleminde Fosforik Asit kirleticileri nötrlemek ve çöktürmek amacıyla kullanılır.
• Şeker Kristalleştirme İşlemi: Şeker üretiminde, elde edilen şeker özsuyu yoğunlaştırılıp buharlaştırılarak şeker kristalleri elde edilir. Fosforik Asit, şeker kristallerinin oluşumu destekler ve istenmeyen ürünlerin kristalleşmesini engeller.
• pH Düzeyinin Ayarlanması: Şekerin saflaştırılması işleminde pH değerini düşürmek için Fosforik Asit kullanılır. Şekerin saflaştırılması işleminde pH ayarı önemli bir adımdır çünkü şekerin daha verimli bir şekilde elde edilmesini sağlar.