UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “GABRIEL RENÉ MORENO” FACULT FACULTAD AD DE CIENCIAS EXACTAS Y TECNOLOGÍA CARRERA DE INGENIERÍA DE CONTROL DE PROCESOS
ACIDO FOSFORICO
TECNOLOGÍA DE REACTIVOS QUÍMICOS DOCENTE ALUMNO
: Ing. O!n C"#$%& R!$%'( : C)*$!n A'n%& C(++!(
S)n,) C'-& B(*/$!)
ÁCIDO ÁCIDO FOSFÓRICO DEFINICIÓN Ácido fosfórico, de fórmula química H3PO4, ác ácid ido o que co cons nsttitu ituye la fuent uente e de compuestos de importancia industrial llamados fosfatos. A temperatura ambiente, el ácido fosfórico es una sustancia cristalina con una densidad relatia de !,"3. #iene un punto de fusión de 4$,3% &'. (ormalmente, el ácido fosfórico se almacena y distribuye en disolución. )e obtiene mediante el tratamiento de rocas de fosf fosfat ato o de ca calc lcio io co con n ác ácid ido o sulf sulf*r *ric ico, o, +ltr +ltran ando do post poster erio iorrme ment nte e el líqu líquid ido o resultante para etraer el sulfato de calcio. -l ácido es muy *til en el laboratorio debido a su resistencia a la oidación, a la reducción y a la eaporación. Fosfatos y Acido Fosfórico Acido fosfórico alimenticio
Características
Aspecto /íquido transparente. transparente. 0ique1a 2%, " y "% )uministro 5ranel, bombonas, 67'.
Aplicaciones
'erecera 0e8ulador de pH. Aceite e8etales (eutrali1ación. Otros sectores 5elatinas, farmacia Fosfatos y Acido fosfórico técnico
Acido
Fosfórico
Características:
Aspecto /íquido transparente transparente 0ique1a 2%, " y "% )uministro 5ranel, bombonas
Aplicaciones
#ratamiento #ratamiento de metales 9osfatado 9osfatado de metales y abrillantado abrillantado de aluminio :eter8encia /impiadores /impiadores de tipo ácido #ratamiento #ratamiento de a8uas Aporte de fósforo fósforo en a8uas residuales industriales ;plantas bioló8icas<. =uímica Obtención de fosfatos metálicos. -l ácido fosfórico y sus sales son substancias inor8ánicas, siendo los ortofosfatos las las má máss se senc ncil illa lass de las las sa sale less del del ác ácid ido o fosf fosfór óric ico o. -l fósf fósfor oro o es un elem elemen ento to fundamental para la ida, y, en diferentes formas, se encuentra presente en mayor o menor proporción en prácticamente todos los alimentos. -l ácido fosfórico se encuentra como tal en al8unos frutos. -s tambi>n un producto de la industria química, obtenido en enormes cantidades a partir de rocas fosfóricas, del que solo una a a parar a la industria de los alimentos. /a principal aplicación del ácido fosfórico es como acidi+cante en las bebidas refrescantes, y particularmente en las de cola.
/as sales sódicas y potásicas del ácido fosfórico se utili1an en una 8ran etensión como estabili1antes. ?na de sus principales aplicaciones es en productos cárnicos. Al interaccionar con las proteínas disminuyen la p>rdida del a8ua y aumentan la @u8osidad del producto. -ste efecto se utili1a especialmente en la elaboración de +ambres y otros deriados cárnicos. -n -spaa se limita su utili1ación no por sus eentuales efectos sobre la salud, que no los tiene, sino por la posibilidad de la incorporación de una cantidad ecesia de a8ua al producto, defraudando al consumidor. Por la misma ra1ón está proBibida su utili1ación en la carne fresca, aunque eitaría la p>rdida de @u8o durante el almacenamiento y durante su procesado para la enta al detalle ya preenasada. /a utili1ación por parte de los industriales de fosfato sódico, en lu8ar del potásico, al8o más caro, es la causa de un cierto sabor astrin8ente que se aprecia en los @amones de yorC más baratos. -n productos lácteos se utili1an los fosfatos como estabili1antes de la lecBe ?H# y esterili1ada clásica, para eitar su 8eli+cación, y tambi>n en la eaporada, condensada, nata y en polo. #ambi>n se utili1an, especialmente el -D33E, como componente de las denominadas Fsales de fusiónF, utili1adas en la elaboración del queso fundido en loncBas, porciones, etc. para eitar que la 8rasa presente no se separe del resto de los componentes durante la fusión. -n al8unos tipos de pan se utili1an los fosfatos para me@orar las propiedades de la masa, faorecer el crecimiento de las leaduras y controlar la acide1. -l ácido fosfórico y los fosfatos se utili1an como coadyuantes tecnoló8icos en el re+nado de aceites y, @unto con Bidróidos o carbonato sódico, como re8uladores de la acide1. /os ortofosfatos monosódico, monopotásico y monocálcico se utili1an tambi>n como 8asi+cantes, combinados con el bicarbonato sódico para formar las leaduras químicas utili1adas en la elaboración de masas fritas. /a utili1ación de uno u otro depende especialmente de la elocidad de desprendimiento de 8as que se desee obtener. -l más utili1ado, y de efectos más rápidos, es el fosfato cálcico monobásico Bidratado, constituyente de la leadura química de utili1ación casera. A eces, para que act*e más lentamente se elabora recubriendo cada 8rano con otro fosfato menos soluble. -n 8eneral todos los fosfatos act*an tambi>n como secuestrantes de metales, lo que Bace que ten8an efecto antioidante. #ambi>n me@oran la estructura de los 8eles formados por las pectinas. Ocasionalmente se Ban utili1ado en al8unas conseras de pescado para preenir la formación de struita, un fosfato insoluble inofensio pero con aspecto de esquirlas de idrio, cuya presencia puede inducir el recBa1o del producto por parte del consumidor. #ambi>n puede aadirse a crustáceos frescos y con8elados y a calamares y otros cefalópodos con8elados. /os fosfatos de ma8nesio se utili1an poco, casi *nicamente como antia8lutinantes en la lecBe o nata en polo destinada a utili1arse en máquinas. Otra aplicación de los fosfatos es su utili1ación como estabili1ante y antiapelma1ante en repostería y fabricación de 8alletas.
/os fosfatos son en 8eneral substancias muy poco tóicas, con una toicidad a8uda comparable a la de la sal com*n. -n la práctica m>dica se administran a eces 8randes cantidades de ácido fosfórico ;Basta $ 8Gdía< para suplir la falta de acide1 del estóma8o, sin que se produ1can efectos secundarios. Además el fósforo es un nutriente esencial, cifrándose las necesidades de un adulto entre ," y ! 8ramos por día. )u abundancia en mucBos alimentos Bace que sin embar8o prácticamente nunca se produ1can de+ciencias. )e Ba acusado a los fosfatos de disminuir la absorción de calcio, Bierro, ma8nesio y otros minerales esenciales. -n realidad, el efecto de los fosfatos sencillos no parece ser importante, e incluso a eces al contrario, aumentan la absorción. )í inter+eren al8unas formas de fosfato unido a compuestos or8ánicos ;ácido fítico, por e@emplo<. )in embar8o estas substancias no se utili1an como aditio, sino que se encuentran presentes en forma natural en ciertos alimentos de ori8en e8etal. /a absorción de fósforo y su eliminación por ía renal está controlada por la 8lándula paratiroides. /a in8estión diaria admisible es de Basta 2 m8G8. de peso para el ácido fosfórico y los fosfatos de sodio y potasio. /a de los fosfatos de calcio no está limitada. (o obstante, no es la cantidad de fosfatos el parámetro más importante sino la relación fósforoGcalcio, que debe estar preferiblemente entre ! y !,%. -n el caso de dietas ba@as en calcio, la in8estión aceptable de fosfatos es menor que en el caso de dietas ricas en calcio, para mantener esta relación. -n eperimentos con animales, los fosfatos pueden producir alteraciones renales, cálculos, etc., pero solo a dosis muy altas, mucBo mayores que las que se pueden encontrar en los alimentos, a*n cuando se usaran a nieles superiores a los le8ales.
FOSFATOS! )on productos formados por la sustitución de parte o todo el Bidró8eno del ácido fosfórico por metales. )e8*n el n*mero de átomos de Bidró8eno sustituidos, el compuesto obtenido se de+ne como fosfato primario, secundario o terciario. Así, (aH$PO 4, con un átomo de Bidró8eno sustituido, se denomina fosfato primario de sodio ;diBidro8enofosfato de sodio<, y (a3PO4, con tres átomos de Bidró8eno sustituidos, fosfato terciario de sodio. #ambi>n conocido como fosfato de sodio, el fosfato terciario de sodio se usa como deter8ente y ablandador del a8ua. /os fosfatos primarios y secundarios contienen Bidró8eno y son sales ácidas. /os fosfatos secundarios y terciarios son insolubles en a8ua, a ecepción de los de sodio, potasio y amonioI los primarios son más solubles. /os fosfatos son importantes para el metabolismo de animales y plantas. /os Buesos contienen fosfato de calcio, 'a3 ;PO 4<$, y el primer paso en la oidación de la 8lucosa en el cuerpo es la formación de un >ster de fosfato. Para aportar fosfatos al 8anado, se usa el Bidro8enofosfato de calcio Bidratado, 'aHPO 4 J $H$O, como suplemento alimenticio. -l fosfato primario de calcio, 'a ;H $PO4<$, se emplea como in8rediente en fertili1antes para plantas. -l 9ósforo puede ser encontrado en el ambiente más com*nmente como fosfato. /os fosfatos son substancias importantes en el cuerpo de los Bumanos porque ellas son parte del material de A:( y tienen parte en la distribución de la ener8ía.
/os fosfatos pueden ser encontrados com*nmente en plantas. /os Bumanos Ban cambiado el suministro natural de fósforo radicalmente por la adición de esti>rcol ricos en fosfatos. -l fosfato era tambi>n aadido a un n*mero de alimentos, como quesos, salsas, @amón. -n los *ltimos tiempos se Ba incrementado la preocupación por los efectos medioambientales per@udiciales de los fosfatos contenidos en los deter8entes dom>sticos. /os deter8entes que contienen fosfatos contribuyen a la contaminación del a8ua, ya que son un medio nutriente para las al8as. )i crecieran en eceso, di+cultarían la ida acuática de la8os y ríos por la falta del oí8eno. A pH normal en el a8ua, predomina apro.E como HPO4 $D y ! como H $PO4 D, siendo el HPO4 $D D la forma principal del P nutriente.
#odos los fosfatos naturales son ortofosfatosI el más abundante es la roca fosfórica, ;'a$K<3 ;PO43D<$, la fuente de fósforo y otros fosfatos. /a industria de fertili1antes es el principal consumidor de la roca fosfórica para la fabricación del Lsuperfosfato de calcioM, Lsuperfosfato tripleM y LnitropBosMD un fertili1ante fosfatado y nitro8enado. E"plotación y #emediación /a proporción, distribución, tamao de 8ranos y características tetuales tienen importantes implicaciones para la etracción y bene+cio de un depósito. /as primeras eplotaciones en pequea escala en 6n8laterra, 9rancia, -spaa datan !"4. Aos más ;!"N< tarde se conocen datos de (orue8a y Alemania. -ntre !"N3D!"E% la roca etraída en Ontario y =u>bec se lleaba a 6n8laterra para su procesamiento.
Para anali1ar un e@emplo completo se eli8ieron los yacimientos de fosfatos de la 9lorida ;?)A<. -l descubrimiento se Bi1o en !""! durante la prospección de 8raas uiales ;placeres< en busca de oro. Actualmente se eplota la FmatriF de la unidad 7one alley 9m ;Plioceno< con un espesor promedio de 3Nm. )imultáneamente con la eplotación se Bacen tareas de perforación para encontrar nueas áreas productias. /a ley de fósforo promedio es entre !% y !"
$Cómo comien%a la e"plotación& •
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/o primero que se debe Bacer es limpiar el área. -sta tarea consiste en el retiro de plantas y otros e8etales del sector a eplotar. /ue8o se remuee la sobrecar8a ;niel de arena, limo y arcilla por encima del Bori1onte de fosfato<. Qsta se apila para ser utili1ada postDeplotación ;0emediación< Para la etracción se utili1an dra8alinas ;caso 6R'< con una capacidad de de $ tnGBora, lo que llea a %. tnGdía y unas !$.. de tnGao. 5eneralmente se traba@an !! meses. )e toma uno para mantenimiento. /a dra8alina tenía N% tn de peso con un bra1o de 2 m. y % tn de capacidad de balde.
/ue8o de ser remoida la sobrecar8a se etrae el Bori1onte fosfático SmatriS de !,% a 4,% m de espesor
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-l material de la pala que se denomina '(atri%' es una me1cla inconsolidada de pellets fosfáticos, 8raas, cali1as fosfati1adas, cuar1o, limo y arcilla
/a recuperación promedio es de !.% tnGBa -l laado del material se Bace con man8ueras a alta presión formando un FbarroF que es lleado por caerías a la primera planta
-l material remoido y lleado a los FlaaderosF es pasado por clasi+cadores donde se separa de la FmatriF los clastos y las arcillas
/ue8o se reali1a un tratamiento de otación con aminoácidos
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Así se lle8a al producto +nal concentrado
$)*é oc*rre desp*és de la e"plotación& •
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?na e1 que termina la eplotación, equipos de 6n8enieros, biólo8os, ecólo8os y 8eólo8os comien1an la remediación es decir oler a las condiciones casi similares a las eistentes antes de la eplotación. -l Bori1onte superior ;est>ril< que Babía sido remoido en la etapa inicial se usa para cubrir los terrenos minados. )e le a8re8a esta sobrecar8a ;arenaD arcilla< para empare@ar el terreno, y además una capa de suelo que permite plantar árboles y cultios.
#ambi>n se le puede dar a estos terrenos recuperados otros usos como cancBas de 8olf, áreas de ca1a y pesca, sitios industriales, plantas de ener8ía, autopistas, pantanos, la8os, Bábitat de ida silestre, pasturas, 8ran@as, parques, centros comerciales, edi+cios p*blicos.
Tratamiento del material fosf+tico -l fosfato se trata con ácido sulf*rico para obtener los productos comerciales •
)uperfosfato simple ;))P< T'a ;H $ PO4<$ K 'a)O4. $ H$OU, con $ de P$O%
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)uperfosfato concentrado ;#)P< T'a ;H$O PO4<$ H$OU con 4D% de P$O%
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Ronoamonio fosfato (H4H$PO4
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9osfato diamónico ;(H4<$HPO4.
/a principal fuente de P asimilable proiene de la fabricación de los llamados superfosfatos 'a! ;PO4
:esde mediados de los " la producción anual de yeso Ba sido de 4 a 42 tn m>tricasGao. -n 9lorida central, se producen 3$ R tn al ao de yeso. /as pilas lle8an a ! billón de #n. /as concentraciones de ? y radioD$$N en muestras de las pilas tienen ! eces más que el contenido en los suelos para ? y N eces más en radioD$$N. Además As, 'd y otros minerales pesados.
$Cómo se podría sol*cionar el pro,lema del yeso& ?na posibilidad sería Bacer reaccionar yeso - CO. /N012 3 SO1 /N0. 2 3 K CO.Ca /os elementos reactios concentrados en el CO.Ca por lo tanto no es usable. Aquí más allá que queda un residuo, la cantidad de material radiactio sería menor. -sto daría un 3 D N menos de material residual. A*n esto no se Ba puesto en práctica.
4#O4IEDADES DE5 ACIDO FOSFO#ICO
-l acido es tribásico y relatiamente d>bilI su neutrali1ación con álcalis tiene lu8ar en etapas. 'uando se adiciona una solución RG! de Bidróido de sodio a una solución RG! del acido, el cambio de color del anaran@ado de metilo corresponde a la conersión en diBidró8eno ortofosfato de sodio, (aKH$ PO4D Na+OH- + H3PO4 → H2O + Na+ H2PO42-
(Ph 4.4)
)i se usa fenoftaleina como indicador, es necesario el doble de álcali antes de que el indicador cambie de color y esto equiale a la formación de Bidro8eno ortofosfato disodico. 2Na+OH- + H3PO4 → 2H2O + (Na+)2 HPO42-
(Ph 9.6)
/a tercera etapa permite la formación del ortofosfato trisodico, ;(a K<3 PO43D , en la practica no se efect*a ya que esta sal se Bidroli1a bastante en solución acuosa, el ion ortofosfato es una base fuerte. -l acido fosforito es una mol>cula aproimadamente tetra>dricaI los aniones ortofosfato tambi>n adoptan la con+8uración tetra>drica y, estos implican resonancia. OH
P
OH
OH O
H3PO4 O6TENCIÓN DE5 ACIDO FOSFO#ICO )e obtiene mediante el tratamiento de rocas de fosfato de calcio con ácido sulf*rico, +ltrando posteriormente el líquido resultante para etraer el sulfato de calcio, este proceso por ía B*meda es el proceso más importante para producir ácido fosfórico, utili1a ácido sulf*rico, como se muestra en la si8uiente +8ura. /as reacciones esenciales son 'a9$.3'a$;PO4<$ K !H$)O4 K $H$O NH3PO4
!'a)O 4.$H$O K $H9 K
-presado en forma más sencilla, 'a3 ;PO4<$ K 3H$)O4 K NH$O
$H3PO4 K 3'a)O4.$H$O
;Weso<
/a roca fosfórica cruda, u ocasionalmente la roca calcinada si se desea un ácido claro, se di8iere con ácido sulf*rico. -l tiempo de retención aría entre !.% y !$ Boras y las condiciones se controlan para producir cristales de yeso que son fácilmente +ltrables. /a reacción se enfría por medio de un enfriador de acío ;instantáneo<. /a me1cla de reacción se +ltra con un +ltro de cBarola basculante 7irdDPrayon. -n este proceso se produce ácido de $" a 3$ que despu>s debe concentrarse para la mayor parte de los usos.
47#IFICACIÓN 'on frecuencia el ácido crudo del proceso B*medo es ne8ro y contiene metales y *or disuelto, así como compuestos or8ánicos disueltos y coloidales. /as impure1as sólidas suspendidas se eliminan a menudo por sedimentación. /a etracción por disolentes o la precipitación por disolentes se utili1an para eliminar las impure1as disueltas. -n la etracción por disolentes se emplea un disolente parcialmente miscible, como el nDbutano, el isobutanol o el nDBeptanol. -l ácido fosfórico es etraído, y las impure1as se de@an detrás. -n la retroetracción con a8ua se recupera el ácido fosfórico puri+cado. -n la precipitación con disolentes se utili1a un disolente completamente miscible, además de álcalis o amoniaco para precipitar las impure1as como sales de fosfatos. :espu>s de la +ltración, se sepárale disolente por destilación y se recicla.
4#OD7CCIÓN DE FÓSFO#O 8 9CIDO FOSFÓ#ICO 4O# 0O#NO E5CT#ICO
-ste elemento se producía al principio, en pequea escala comercial, tratando ;*esos calcinados con +cido s*lf
s se destilaba el fósforo, colectándolo ba@o a8ua, y puri+cándolo por redestilación. -n la actualidad, la producción del fósforo depende todaía de la olatili1ación del elemento de sus compuestos en condiciones reductoras. :urante las *ltimas d>cadas el m>todo Ba cambiado, sobre todo en los detalles y en el olumen de la producción. -l fósforo elemental se fabrica a 8ran escala como un producto químico pesado y se embarca en carrosDtanques desde el punto inicial de manufactura, donde las materias primas son baratas, Basta plantas distantes, para ser conertido en ácido fosfórico, fosfatos y otros compuestos.
#EACCIONES -l fósforo se produce por el m>todo de Borno el>ctrico. )e consideran que las reacciones que tienen lu8ar son las si8uientesI las materias primas son roca fosfórica= sílice y co>*e: 'a9$ . 3 'a3;PO4<$ K E )iO$ K !% '
'a9$ K N P K !% 'O
-presado más sencillamente $ 'a 3 ;PO 4<$ K N )iO$ K ! ' 3%% CY
N 'a)iO3 K P4 K ! 'O
H X D
/a sílice es una materia prima esencial que sire como ácido y como fundente. Alrededor de $ de *or presente en la roca fosfórica es conertido en )i9 4 y olatili1ado. -n presencia de apor de a8ua, reacciona para dar )iO$ y H$)i9N 3 )i94 K $ H$O
$ H$)i9N K )iO$
-l *or no es recuperado por los fabricantes de fósforo, pero el 'O se emplea como combustible para la preparación de la car8a del Borno. /a escoria sacada del Borno se ende como lastre, como a8re8ado o como relleno. -l ferrofósforo es etraído a medida que sea necesario, y su cantidad depende del porcenta@e de Bierro que Bubiera ori8inalmente en la car8a o que Baya sido aadido. -l fósforo se emplea usualmente como un producto intermedio, y es embarcado Bacia los centros de consumo, en donde es quemado u oidado para dar P $O%, que es disuelto en a8ua para formar ácidos u otros compuestos Pentóido de fósforo Ácido ortofosfórico
4 P K % O$ P$O% K 3 H$O
$ P$O% $ H3PO4
H X D3!% CY H X D!"" CY
/as reacciones referentes, para el ácido com*n u ortofosfórico, están comerciali1adas en las si8uientes secuencias como se e@empli+ca en las +8uras ! y
$ para el ácido de proceso B*medo, en comparación con la +8ura 3 para el fósforo y el ácido de Borno BecBo a partir de >l. -l proceso del Borno el>ctrico, se utili1o comercialmente por primera e1 en !E$. -ste proceso permite el uso de roca de 8rado inferior a la del proceso B*medo para el ácido fosfórico, ya que la escoria arrastra las impure1as. -n realidad, con frecuencia se pre+eren los 8rados inferiores por su me@or balance de 'aOG)iO $ para la formación de escoria. -l requisito principal es electricidad barata.
9cido fosfórico de proceso ;s del enfriador de lecBada. Z -l resto de la lecBada se conduce a tra>s del tanque de alimentación del +ltro a las celdas de la unidad rotatoria de +ltración de cBarola balanceada 7irdDPrayon. Z -n las cBarolas pro8resias y balanceadas de este +ltro, el H3PO4 es separado del yeso utili1ando laado de tres etapas a contracorriente. Z -l yeso se tira automáticamente. Z /os 8ases de salida se laan para etraer el *or antes de arro@arlos al aíre. Z - l H3PO4 puede ser utili1ado directamente ;$"D3$ de P$O%< o concentrarse.
Fósforo y +cido de ;orno eléctrico Z 0oca fosfórica molida o clasi+cada. Z 0oca y arena me1cladas con coque, sinteri1adas e introducidas al Borno el>ctrico. Z /a me1cla se calienta y se reduce a temperatura eleada. Z /a escoria y el ferrofósforo salen por separado. Z -l apor de fósforo y el 'O se etraen y el fósforo se condensa. Z -l fósforo se transporta en carros[tanque a los centros de consumo. Z )e funde el fósforo y se rocía dentro de una torre de oidación de acero inoidable. Z -l fósforo se oida a P$O%. Z -l P$O% se enfría y se Bidrata en un Bidratador de acero inoidable o en una torre, contra a8ua o H3PO4 diluido. Z /a neblina de H3PO4 se precipita en un precipitador electrostático o en un eliminador de neblina 7rinC. Z -l H3PO4 se +ltra y se puri+ca.
/a roca fosfórica debe car8arse en forma de terrones o de un tamao de K" mallas. -l material +no tiende a bloquear la salida de los apores de fósforo y a causar puenteos y una ba@ada desi8ual de la car8a del Borno, lo que resulta en bocanadas y en el arrastre de ecesias de polo. /os terrones de fosfato pueden prepararse la forma si8uiente !. $. 3. 4.
Paleti1ando por uelcos o por etrusión. A8lomerando por nodulado a altas temperaturas. )interi1ando una me1cla de fosfatos limpios y coque. 7riqueteando, con la adición de un a8lomerante adecuado.
:espu>s de la a8lomeración, se aaden cisco de coque y un fundente silicioso ;8raa<, y los materiales se car8an en el Borno el>ctrico. )i se desea más ferrofósforo, se aaden balines de Bierro a la car8a. ?n dia8rama de u@o con las cantidades requeridas se muestra en la +8ura 3. -l fondo del Borno está formado por bloques de carbón, y este recubrimiento se etiende por la pared Basta un punto muy por encima del cBarco de escoria. A partir de este punto se emplea un recubrimiento de ladrillo refractario de 8rado superior. ?na cubierta como domo, de acero, con un recubrimiento de fundición refractaria, cubre el Borno. Aquí se incluyen aberturas para los electrodos y pla1o cuando se consuma el carbón. /os 8ases y el apor de fósforo se etraen por un etremo del Borno. /a escoria del Borno, rica en calcio, se san8ra por lo 8eneral periódicamente y se tritura para utili1arla en la manufactura de idrio, para dar cal al suelo y como +rme para balasta. -l ferrofósforo es san8rado por separado, o bien sale @unto con la escoria cuando >sta es separada, y se ende como aditio de fósforo para el acero. -n este proceso queda el ?@ del B
El +cido pirofosfórico /0143O2 p*ede o,tenerse solo a traés de *n proceso de cristali%ación lento, y por encima de su punto de fusión se inierte rápidamente a una distribución de arios fosfatos en cadena. )i el P$O% se disuele cuidadosamente en a8ua fría, la mayor parte del fosfato estará en forma de anillos de tetrametafosfato. -l dia8rama donde podemos obserar este proceso, se aprecia en la +8ura 3.
OT#OS (TODOS DE O6TENCIÓN Otro proceso es el reactor isotérmico de +cido fosfórico de Senson, en el que se emplea un cristali1ador de acío de un solo recipiente. /as enta@as ad@udicadas a este proceso son costos de capital red*cido= de cons*mo de sericios y de mantenimiento= así como alta eciencia de Hasta se tuo la idea operación como rec*peración meGorada de 4 3OH de producir sulfato de calcio semiBidratado ;'a)O4.!G$H$O< en e1 de diBidrato usual. 5a desentaGa esta en >*e el semi;idrato es inesta,le y podría conelarse en las t*,erías , pero la 8ran enta@a es que se produce directamente ácido de 4$ a % sin el costoso paso de eaporación que es necesario cuando se produce el diBidrato. -l ácido de 8rado comercial es de %4. -n 8ran parte de (orteam>rica se utili1a el proceso de diBidrato.
Otro método de prod*cción por ía ;*emar apores de fósforo y tratar el ó"ido res*ltante con apor de a*a 7SOS 8 ECONO(JA /a epansión rápida en la producción del ácido fosfórico por el proceso B*medo, Ba dado lu8ar a la demanda creciente por fertili1antes de 8ran pure1a, superfosfato triple y fosfatos de amonio y di cálcico. RucBo antes, la mayor parte del ácido ortofosfórico se preparaba por la acción del ácido sulf*rico diluido, de %\ 7e, sobre roca fosfórica molida o Buesos. -ste m>todo fue sustituido por el proceso :orr de ácido fuerte, con el que se producía un ácido fuerte y económico. -l equipo debe estar recubierto con plomo, acero inoidable, Hastelloy 5 o ladrillos a prueba de ácidos, y debe darse su+ciente tiempo en los a8itadores para que la reacción se complete. /a temperatura en el di8estor debe mantenerse su+cientemente ba@a para ase8urar la precipitación del yeso ;'a)O 4.$H$O<, y no de anBidrita. )i se forma esta *ltima posteriormente se Bidrata y causa taponamiento de las tuberías. -l ácido obtenido por este proceso se emplea casi enteramente en la producción de fertili1antes, donde las impure1as no son importantes, o, despu>s de cierta puri+cación, para arios fosfatos de sodio. -l ácido puro se obtiene a partir de fósforo elemental por el proceso de Borno el>ctrico.
)e están desarrollando nueos m>todos para puri+car el ácido del proceso B*medo por etracción de disolentes por medio de una me1cla de >ter con diisopropilo y fosfato de tributilo como disolente. -n este proceso se produce ácido bastante puro para ser utili1ado en productos farmac>uticos y de alimentación de 8anado. /os principales usos +nales del ácido fosfórico son, en fertili%antes ?HK en materiales deterentes H, y en alimentos= ,e,idas y dentífricos= H . -cluyendo los fertili1antes, el uso principal de los deriados del fósforo es en la manufactura de @abones y deter8entes, como arios fosfatos de sodio. :ebido a su capacidad para precipitar o para secuestrar la cal y la ma8nesia, para emulsi+car o para dispersar sólidos en la solución deter8ente inBerentes del @abón y de los a8entes tenso actios sint>ticos, estas sales se Ban utili1ado mucBo como rellenos de jabones o sinergistas de detergentes. /as preocupaciones recientes por la contaminación del a8ua y por el crecimiento de al8as debido al contenido de fósforo en las a8uas residuales, Ba disminuido mucBo la cantidad de fosfatos en los deter8entes. /a producción de P $O% en !E"$ era un poco superior a E! N t, de las que ",%!N t eran de ácido de proceso B*medo E4 , y las restantes, de ácido de LBornoM N . /as eportaciones representan casi un ! N t, en los países mas industriali1ados como por e@emplo -stados ?nidos. -ntre otras aplicaciones, el ácido fosfórico se emplea como in8rediente de bebidas no alcoBólicas, como pe8amento de prótesis dentales, como catali1ador, en metales inoidables y para fosfatos que se utili1an, como ablandadores de a8ua, fertili1antes y deter8entes. •
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-l fósforo ro@o se usa, @unto al trisulfuro de tetrafósforo, P 4)3, en la fabricación de fósforos de se8uridad. -l fósforo puede utili1arse para pesticidas, pirotecnia, bombas incendiarias, bombas de Bumo, balas tra1adoras, etc. -l fósforo ;sobre todo blanco y ro@o< se emplea principalmente en la fabricación de ácido fosfórico, fosfatos y polifosfatos ;deter8entes<. -l pentaóido de fósforo se utili1a como a8ente desecante. -l Bidruro de fósforo, PH 3 ;fos+na<, es un 8as enormemente enenoso. )e emplea en el dopado de semiconductores y en la fumi8ación de cereales. -l trisulfuro de tetrafósforo constituye la masa incendiaria de las cerillas. /os fosfatos se usan en la producción de idrios especiales, como los usados en las lámparas de sodio. -l fosfato de calcio tratado con ácido sulf*rico ori8ina superfosfato. tratado con ácido fosfórico ori8ina superfosfato doble. -stos superfosfatos se utili1an ampliamente como fertili1antes. /a ceni1a de Buesos, compuesta por fosfato de calcio, se Ba usado para fabricar porcelana y producir fosfato monocalcico, que se utili1a en polos de leadura panadera. -l fosfato sódico es un a8ente limpiador, cuya función es ablandar el a8ua e impedir la formación de costras en caldera y la corrosión de
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tuberías y tubos de calderas. /os fosfatos desempean un papel esencial en los procesos bioló8icos de transferencia de ener8ía metabolismo, fotosíntesis, función neriosa y muscular. /os ácidos nucleicos que forman el material 8en>tico son polifosfatos y coen1imas. -l 9ósforo puede ser encontrado en el ambiente más com*nmente como fosfato. /os fosfatos son substancias importantes en el cuerpo de los Bumanos porque ellas son parte del material de A:( y tienen parte en la distribución de la ener8ía. /os fosfatos pueden ser encontrados com*nmente en plantas. /os Bumanos Ban cambiado el suministro natural de fósforo radicalmente por la adición de esti>rcol ricos en fosfatos. -l fosfato era tambi>n aadido a un n*mero de alimentos, como quesos, salsas, @amón. :emasiado fosfato puede causar problemas de salud, como es dao a los riones y osteoporosis. /a disminución de fosfato tambi>n puede ocurrir. -stas son causadas por uso etensio de medicinas. :emasiado poco fosfato puede causar problemas de salud.
ACIDO ORTOFOSFORICO Acido fosfórico H3PO4 Masa molecular: 98! "# "# "# "# "# C( !*,&!**&!!&%
CAS RT(CS ICSC "+
$%%4&38&' T)%3!!!!! *!!8 *8!, PREVENCION
PRIMEROS AUXILIOS/ LUCHA CONTRA INCENDIOS
"O 0o/er e/ co/.ac.o co/ me.ales7 alde1dos7 cia/idas7 merca0.a/os sulfuros
(/ caso de i/ce/dio e/ el e/.or/o: es./ 0ermi.idos .odos los ae/.es e5.i/.ores
TIPOS DE PELIGROS/ PELIGRO/ SINTOMAS AGUDOS EXPOSICION
INCENDIO
"o com-us.i-le (/ caso de i/ce/dio se des0rede/ 1umos 2o ases .ó5icos e irri.a/.es (/ co/.ac.o co/ me.ales 0roduce as de 1idróe/o el cual forma me6clas i/flama-les co/ el aire
(/ caso de i/ce/dio: ma/.e/er fros los -ido/es dems i/s.alacio/es rocia/do co/ aua
EXPLOSION
EXPOSICION
;(
Se/sació/ de >uema6ó/7 .os7 dificul.ad res0ira.oria7 ?adeo7 dolor de ara/.a7 INHALACION 0@rdida del co/ocimie/.o 2S/.omas /o i/media.os: @a/se "o.as (/ro?ecimie/.o7 dolor7 am0ollas
PIEL
Bua/.es 0ro.ec.ores .ra?e ui.ar las ro0as de 0ro.ecció/ co/.ami/adas7 aclarar la 0iel co/ aua a-u/da/.e o duc1arse 0ro0orcio/ar asis.e/cia m@dica
(/ro?ecimie/.o7 dolor7 Bafas a?us.adas de isió/ -orrosa7 >uemaduras seuridad o 0ro.ecció/ 0rofu/das raes ocular com-i/ada co/ la 0ro.ecció/ res0ira.oria
OJOS
Calam-res a-domi/ales7 se/sació/ de >uema6ó/7 co/fusió/7 dificul.ad INGESTION res0ira.oria7 dolor de ara/.a7 0@rdida del co/ocimie/.o7 de-ilidad
DERRAMAS Y FUGAS
"o comer7 /i -e-er7 /i fumar dura/.e el .ra-a?o
ALMACENAMIENTO
)arrer la sus.a/cia derramada e i/.roducirla e/ u/ reci0ie/.e7 /eu.rali6ar cuidadosame/.e el residuo7 recoer cuidadosame/.e el residuo .rasladarlo a co/.i/uació/ a u/ luar seuro 2Pro.ecció/ 0erso/al adicio/al: e>ui0o au.ó/omo de res0iració/
Aire lim0io7 re0oso7 0osició/ de semii/cor0orado 0ro0orcio/ar asis.e/cia m@dica Res0iració/ ar.ificial si es.uiera i/dicada
(/?uaar co/ aua a-u/da/.e dura/.e arios mi/u.os 2>ui.ar las le/.es de co/.ac.o si 0uede 1acerse co/ facilidad 0ro0orcio/ar asis.e/cia m@dica (/?uaar la -oca7 "O 0roocar el ómi.o7 uardar re0oso 0ro0orcio/ar asis.e/cia m@dica
ENVASADO Y ETIQUETADO
Se0arado de alime/.os 0ie/sos7 "o .ra/s0or.ar co/ me.ales7 alco1oles7 alde1dos7 alime/.os 0ie/sos @s.eres7 fe/oles7 ce.o/as7 sulfuros7 sm-olo C cia/uros7 0eró5idos or/icos R: 34 Ma/.e/er e/ luar fresco7 seco S: 2*'&'%&4, -ie/ e/.ilado Clasificació/ de Peliros "+: 8 Bru0o de (/asado "+: III C(:
VEASE AL DORSO INFORMACION IMPORTANTE
ICSC: 1008
Pre0arada e/ el Co/.e5.o de Coo0eració/ e/.re el IPCS la Comisió/ de las Comu/idades (ur0oeas E CC(7 IPCS7 *994
BIBLIOGRAFÍA. •
“MANUAL DE PROCESOS QUÍMICOS EN LA INDUSTRIA” eorge :. ;us"in Pri#era *!ici&n en esa
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BIBLIOTECA DE CONSULTA MICROSOFT 0 ENCARTA 0 1223. 4 566781229 MICROSOFT CORPORATION.
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INTERNET
