- El ácido fosfórico es un compuesto que se encuentra comúnmente en los organismos vivos y es esencial para su correcto funcionamiento.
- Normalmente encontramos el ácido fosfórico (V) en forma de solución acuosa, cuya concentración varía en función del método de producción.
- La producción de ácido fosfórico en seco es más cara y más exigente, pero da lugar a un ácido más concentrado y con menos impurezas que el método húmedo.
- El ácido fosfórico se utiliza en muchas industrias. En particular, cabe destacar la producción de fertilizantes, la industria alimentaria, la industria farmacéutica y la fabricación de productos de limpieza.
¿Qué es el ácido fosfórico?
El ácido fosfórico, también conocido como ácido fosfórico (V) o ácido ortofosfórico (V), es un compuesto químico inorgánico perteneciente al grupo de los ácidos oxigénicos, es decir, aquellos que contienen oxígeno en su estructura. Su fórmula es H3PO4.
El ácido fosfórico 5 y sus compuestos – fosfatos, como sales y ésteres – tienen funciones biológicas muy importantes. Son un componente de los ácidos nucleicos, como el ADN y el ARN, que almacenan material genético, y del ATP, responsable del almacenamiento de energía en las células. Además, los compuestos de fósforo desempeñan importantes funciones amortiguadoras y reguladoras, a través de la fosforilación y defosforilación de proteínas que controlan la actividad enzimática y otros procesos metabólicos del organismo.
Propiedades del ácido fosfórico
El ácido fosfórico en estado puro es un sólido incoloro e inodoro con una masa molar de 98 g/mol y una densidad de 1,685 g/ml a 25°C. El ácido fosfórico se encuentra más comúnmente en forma de solución acuosa, que tiene la forma de un líquido almibarado. El ácido fosfórico para uso industrial, ofrecido por empresas como Foodcom S.A., se encuentra en esta forma.
El ácido fosfórico es un ácido tribásico estable, moderadamente fuerte, capaz de acidificar soluciones. Se disuelve bien en agua y etanol, es higroscópico y tiene propiedades corrosivas. En la industria alimentaria, el ácido fosfórico y otras sustancias con propiedades similares se utilizan como reguladores de la acidez.
¿Dónde se utiliza el ácido fosfórico?
El uso del ácido fosfórico es muy amplio. Entre otras cosas, se utiliza como sustrato para la producción de:
- fertilizantes,
- recubrimientos protectores de metales,
- productos farmacéuticos, como carbón activado y suplementos dietéticos,
- desoxidantes y desincrustantes industriales,
- fluidos de soldadura,
- jabones, detergentes y limpiadores,
- cosméticos y dentífricos,
- materiales micromecanizados,
- masilla de porcelana en odontología, terapéutica y laboratorios médicos,
- reactivos de laboratorio.
Los compuestos de fósforo también se utilizan mucho en la industria alimentaria. El ácido fosfórico se emplea en la producción de diversos productos alimenticios, por ejemplo, se utiliza para purificar zumos en la industria azucarera y en el procesado de frutas, ayudando a eliminar sustancias indeseables. Sin embargo, su uso más popular es como regulador de la acidez. En alimentación, el ácido fosfórico se designa como aditivo con el símbolo E338. Se encuentra principalmente en productos como las bebidas carbonatadas, como la Coca-Cola, y otros alimentos, como las mermeladas.
¿Qué son los reguladores de la acidez? Son compuestos químicos que se utilizan como aditivos alimentarios o de bebidas para conferir un sabor ácido a los alimentos. Muchos ácidos, incluido el ácido fosfórico, también pueden tener el efecto de aumentar la vida útil de los productos y regular el pH.
Como regulador del pH, el ácido fosfórico también se utiliza en la fabricación de cosméticos y productos para el cuidado de la piel, mientras que como desinfectante se emplea en las industrias alimentaria, láctea y cervecera.
Producción de ácido fosfórico
Los tipos de producción de ácido fosfórico incluyen los llamados procesos húmedo y seco.
La producción de ácido fosfórico por vía húmeda implica el uso de materiales que contienen fosfato, normalmente fosfato de calcio. A menudo se utilizan minerales como la apatita y la fosforita o huesos de animales molidos. Este material se trata con ácido sulfúrico. La reacción produce ácido fosfórico y sulfato de calcio (yeso), que se separa fácilmente por filtración. El ácido resultante suele tener un contenido del 32-46%, por lo que se somete posteriormente a concentración y purificación.
El proceso en seco se utiliza para obtener ácido fosfórico de gran pureza, por ejemplo para su uso en la industria alimentaria o farmacéutica. Es más caro y requiere más energía que el proceso húmedo, pero da como resultado un ácido fosfórico con una mayor concentración y menos impurezas.
El proceso seco para obtener ácido fosfórico implica la combustión directa del fósforo en presencia de oxígeno, seguida de la hidratación del óxido de fósforo (V) resultante por reacción con el agua. Este proceso requiere la adición controlada de agua para evitar la formación de diversas formas poliméricas de ácidos fosfóricos, como el ácido metafosfórico o el ácido pirofosfórico, que pueden formarse en caso de hidratación incompleta. La necesidad de fósforo puro también es un reto con este método. La mayoría de las veces se obtiene reduciendo el mineral de fosfato en un horno de arco, mediante el llamado proceso térmico, en presencia de coque y sílice.
El ácido fosfórico es un compuesto químico extremadamente versátil con una amplia gama de aplicaciones, desde la industria alimentaria a la química, pasando por los sectores cosmético y farmacéutico. Su papel como regulador de la acidez y como materia prima para fertilizantes lo convierte en uno de los sustratos clave de la industria moderna. El papel del ácido fosfórico en la economía mundial es difícil de sobreestimar.
