APLICACIONES DEL ÁCIDO FOSFÓRICO

El ácido fosfórico, H3PO4, es un ácido que constituye la fuente de compuestos de gran importancia industrial llamados fosfatos.

A temperatura ambiente, el ácido fosfórico es una sustancia cristalina con una densidad relativa de 1.83. Tiene un punto de fusión de 42.35 °C. Normalmente, el ácido fosfórico se almacena y distribuye en disolución. Se obtiene mediante el tratamiento de rocas de fosfato de calcio con ácido sulfúrico, filtrando posteriormente el líquido resultante para extraer el sulfato de calcio. Otro modo de obtención consiste en quemar vapores de fósforo y tratar el óxido resultante con vapor de agua. El ácido es muy útil en el laboratorio debido a su resistencia a la oxidación, a la reducción y a la evaporación. Entre otras aplicaciones, el ácido fosfórico se emplea como ingrediente de bebidas no alcohólicas, como pegamento de prótesis dentales, como catalizador, en metales inoxidables y para fosfatos que se utilizan, como ablandadores de agua, fertilizantes y detergentes.

¿Qué son los Fosfatos?

Los fosfatos son productos formados por la sustitución de parte o todo el hidrógeno del ácido fosfórico por metales. Según el número de átomos de hidrógeno sustituidos, el compuesto obtenido se define como fosfato primario, secundario o terciario. Así, NaH2PO4, con un átomo de hidrógeno sustituido, se denomina fosfato primario de sodio (también dihidrogenofosfato de sodio), y Na3PO4, con tres átomos de hidrógeno sustituidos, fosfato terciario de sodio. También conocido como fosfato de sodio, el fosfato terciario de sodio se usa como detergente y ablandador del agua. Los fosfatos primarios y secundarios contienen hidrógeno y son sales ácidas. Los fosfatos secundarios y terciarios son insolubles en agua, a excepción de los de sodio, potasio y amonio; los primarios son más solubles.

Los fosfatos son importantes para el metabolismo de animales y plantas. Los huesos contienen fosfato de calcio, Ca3(PO4)2, y el primer paso en la oxidación de la glucosa en el cuerpo es la formación de un éster de fosfato. Para aportar fosfatos al ganado, se usa el hidrogenofosfato de calcio hidratado, CaHPO4 · 2H2O, como suplemento alimenticio. El fosfato primario de calcio, Ca(H2PO4)2, se emplea como ingrediente en fertilizantes para plantas.

En tiempos recientes se ha incrementado la preocupación por los efectos medioambientales perjudiciales de los fosfatos contenidos en los detergentes domésticos. Los detergentes que contienen fosfatos contribuyen a la contaminación del agua, ya que son un medio nutriente para las algas. Si crecieran en exceso, dificultarían la vida acuática de lagos y ríos por la falta del oxígeno.

Aplicaciones del Acido Fosfórico grado técnico

Este ácido fosfórico tiene un aspecto líquido transparente y se provee comercialmente en concentraciones del 75%, 80% y 85%

Sus principales aplicaciones son:

Tratamiento de metales: Fosfatado de metales y abrillantado de aluminio.

Detergencia: Limpiadores de tipo ácido.

Tratamiento de aguas: Aporte de fósforo en aguas residuales industriales (plantas biológicas).

Química: Obtención de fosfatos metálicos.

Aplicaciones de Acido fosfórico purificado

El ácido fosfórico purificado tiene un aspecto Líquido transparente, ligeramente amarillento y se maneja comúnmente en concentraciones de 54% P2O5 (75% H3PO4)

Sus principales aplicaciones son:

Abonos: Complejos líquidos y en suspensión. Fertirrigación y abonos foliares.

Química: Regulador del pH. Fabricación de fosfatos.

Otras aplicaciones del ácido fosfórico

El ácido fosfórico se utiliza en la preparación de abonos y en el riego por goteo. Es además el punto de partida para la obtención de fosfato monoamónico, usado en fertirrigación y en abonos foliares.

El fosfato bi-cálcico y el monocálcico son productos empleado principalmente en la preparación de piensos compuestos por su alto contenido en fósforo digestible y calcio.

El ácido fosfórico es usado como regulador de pH en diferentes industrias, como levaduras, cervezas, aceites y bebidas refrescantes.

El ácido fosfórico técnico interviene en los tratamientos de fosfatado de metales, siendo la industria automovilística su primer consumidor, y asimismo se emplea en los baños para el abrillantado del aluminio.

El ácido fosfórico se utiliza para el blanqueo del caolín, mediante la reducción y posterior eliminación de los iones férricos presentes en el mineral.

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Los pigmentos y los tintes dan color, pero con los pigmentos , el color queda en la superficie. Los pigmentos se adhieren a las superficies para darles color, pero los tintes se unen químicamente a las moléculas que colorean. En contraste con los pigmentos , la mayor parte de los tintes son solubles, y la mayoría son compuestos orgánicos aromáticos .Muchos de los tintes orgánicos que se dan en la naturaleza, en plantas o animales. El tinte rojo cochinilla se extrae de un insecto. Un brillante tinte anaranjado se consigue de los estigmas(órganos recolectores del polen) del crocus del azafrán. El tinte azul indigo deriva de unos compuestos llamados leucoantidanjdinas, que aparecen en las plantas del género irridigofera. EI rojo alizarín procede de la raíz de una planta llamada rubia.

La mayor parte de los tintes naturales se adhieren al tejido con la ayuda de un mordiente, compuesto metálico que se une al tejido bajo condiciones alcaljnas, pasándolos luego a las moléculas del tinte. Si un mordiente tiene hierro(llI), la tela a teñir se tinta de marrón, si el metal es estaño(ll), el color será rosa.

Los tintes sintéticos dan más variedad de colores que los naturales, su composición varía pero básicamente se componen de derivados del benceno tolueno, y naftaleno como el caso de la anilina. Otros como los azoicos se usan para las gamas de los amarillos , anaranjados y rojos, generalmente poseen grupos de ácido sulfónico en su estructura, para hacerlos solubles en agua y estables.

El color en los tintes se debe a la existencia de moléculas con grupos de átomos conocidos como cromóforos, donde la molécula de un metal está unida a las aromáticas por medio de un enlace con electrones deslocalizados.

Los tintes sintéticos también se fabrican añadiendo otros grupos químicos - como por ejemplo, grupos amino (-NH 2 ), nitro (-NO 2 ), o halógenos como flúor, cloro o bromo - a un sistema de anillos aromáticos, y el grupo sulfónico. Durante el proceso se suelen usar reacciones tan conocidas como la de Friedel-Crafts, para añadir átomos de carbono a los anillos aromáticos y permitir que se formen cadenas laterales (usando como catalizador el cloruro de aluminio).

Los llamados tintes sólidos , aquellos que no se destiñen al lavar se adhieren alas fibras por medio de fuertes enlaces covalentes, para contribuir a crear esos enlaces se debe añadir a las moléculas del tinte grupos que reaccionan químicamente con las fibras.

Otra aplicación industrial de los tintes es la cosmética del teñido capilar, donde se emplean gran variedad de tintes tanto naturales como sintéticos dependiendo del tipo de tintado que se le quiera aplicar al cabello. Así pues existen:

•  Tintes permanentes : vegetales como la camomila, azafrán, nuez, alheña) , que depositan el color en la cutícula del cabello.

•  Metálicos , que forman una laca sobre la superficie del pelo orgánicos sintéticos , que penetran en el interior del cabello. Todos ellos son tintes derivados de la anilina . estos tintes requieren la utilización de peróxido de hidrógeno para desarrollar sus colores.

•  Tintes progresivos : vegetales, tiñen por depósito en el tallo del pelo sin penetrar en él, mediante aplicaciones consistentes , estos tintes se consolidan y se hacen permanentes.

Por ejemplo, alheña (tinte vegetal) sus colores van del rojo al rojo índigo, salvia, ruibarbo, manzanilla. Metálicos tiñen por formación de una especie de laca de sulfuro metálico); incluyen colores restauradores( pueden ser líquidos o pomadas que contiene acetato de plomo y tiosulfato de sodio ) sales metálicas, cobre(color rojo) , estaño, plomo( color púrpura), plata(color verde), níquel, cadmio, etc.

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