Acido Fosforico: Proprietà, Concentrazioni e Applicazioni Industriali
Cos'è l'acido fosforico?
L'acido fosforico (H₃PO₄, acido ortofosforico) è un acido inorganico triprotico di media forza, prodotto industrialmente dall'attacco solforico del fosfato di calcio (processo umido) o dall'ossidazione del fosforo elementare (processo termico). Si presenta come liquido viscoso incolore o soluzione acquosa, con concentrazioni commerciali tipiche del 75–85%. È uno degli acidi più prodotti al mondo, con oltre 50 milioni di tonnellate/anno, principalmente destinati alla produzione di fertilizzanti fosfatici.
Proprietà chimico-fisiche
- Formula: H₃PO₄
- Concentrazioni commerciali: 75% (agricoltura), 85% (tecnico/alimentare), 105% (pirofosfato)
- Densità: 1,57 g/cm³ (85%); 1,44 g/cm³ (75%)
- pKa: 2,15 / 7,20 / 12,35 (acido triprotico, media forza)
- Punto di ebollizione: 158°C (85%)
- Solubilità: miscibile in acqua in qualsiasi proporzione
- Classificazione ADR: classe 8 (liquido corrosivo), UN 1805
Applicazioni industriali principali
Fertilizzanti fosfatici
Oltre l'80% della produzione mondiale di acido fosforico è destinato alla produzione di fertilizzanti: superfosfato triplo (TSP), fosfato monoammonico (MAP) e diammonio fosfato (DAP). Fornisce il fosforo assimilabile (P₂O₅) essenziale per la crescita delle radici.
Trattamento superfici metalliche
L'acido fosforico al 10–30% è usato per il fosfatazione di acciaio e ferro: crea uno strato di fosfato insolubile che migliora l'adesione delle vernici e protegge dalla corrosione. Usato anche come convertitore di ruggine (reazione diretta con Fe₂O₃ → fosfato di ferro insolubile).
Industria alimentare (E338)
L'acido fosforico alimentare (85%, grado food) è approvato come additivo E338 per la regolazione dell'acidità in bevande gassate (cola), prodotti lattiero-caseari e lievitanti chimici. Dosaggio: 0,05–0,5% nel prodotto finito.
Produzione di fosfati
Materia prima per la sintesi di fosfati di sodio (trisodico, bisodico, esametafosfato), fosfati di calcio (idrossiapatite, dicalcico) e fosfati di zinco (pigmenti anticorrosivi).
Pulizia e sgrassaggio industriale
Soluzioni diluite (5–10%) per la pulizia di superfici calcaree, rimozione di ruggine e preparazione di metalli alla verniciatura. Compatibile con acciaio, alluminio e zinco.
Precauzioni e DPI
- Guanti: PVC o neoprene — evitare nitrile per concentrazioni > 50%
- Occhiali: occhiali a tenuta ermetica o schermo facciale
- Contenitori: PE, PP, acciaio inox 316L — evitare alluminio per concentrazioni > 50%
- Stoccaggio: locale ventilato, separato da basi e ossidanti
- Primo soccorso: in caso di contatto cutaneo lavare con acqua per 15 min; consultare il medico
Domande Frequenti
Cos'è l'acido fosforico e a cosa serve?
L'acido fosforico (H₃PO₄) è un acido inorganico di media forza usato principalmente nella produzione di fertilizzanti fosfatici, nel trattamento di superfici metalliche (fosfatazione), come additivo alimentare E338 e nella sintesi di fosfati industriali.
Qual è la differenza tra acido fosforico alimentare e tecnico?
L'acido fosforico alimentare (grado food/E338) ha specifiche di purezza più elevate (metalli pesanti limitati) ed è approvato per uso in alimenti e bevande. L'acido tecnico ha specifiche meno stringenti ed è destinato ad applicazioni industriali.
L'acido fosforico rimuove la ruggine?
Sì: l'acido fosforico reagisce con la ruggine (Fe₂O₃) formando fosfato di ferro insolubile, che aderisce alla superficie e la protegge. Applicare puro o diluito al 20–40%, lasciare agire 15–30 minuti, sciacquare e verniciare.
L'acido fosforico attacca l'alluminio?
A basse concentrazioni (<10%) l'alluminio è resistente. A concentrazioni elevate (>50%) la reazione è significativa con produzione di idrogeno. Per stoccaggio e manipolazione di acido fosforico concentrato usare contenitori in PE, PP o acciaio inox 316L.