- L’acido fosforico è un composto comunemente presente negli organismi viventi ed essenziale per il loro corretto funzionamento.
- Di solito incontriamo l’acido fosforico (V) sotto forma di soluzione acquosa, la cui concentrazione varia a seconda del metodo di produzione.
- La produzione a secco di acido fosforico è più costosa e impegnativa, ma porta a un acido più concentrato e con meno impurità rispetto al metodo a umido.
- L’acido fosforico è utilizzato in molti settori industriali. In particolare, si possono citare la produzione di fertilizzanti, l’industria alimentare, l’industria farmaceutica e la fabbricazione di prodotti per la pulizia.
Che cos’è l’acido fosforico?
L’acido fosforico, altrimenti noto come acido fosforico (V) o acido ortofosforico (V), è un composto chimico inorganico appartenente al gruppo degli acidi ossigenici, cioè quelli che contengono ossigeno nella loro struttura. Ha la formula somma H3PO4.
L’acido fosforico 5 e i suoi composti – i fosfati, come i sali e gli esteri – hanno ruoli biologici molto importanti. Sono componenti degli acidi nucleici, come il DNA e l’RNA, che immagazzinano il materiale genetico, e dell’ATP, responsabile dell’accumulo di energia nelle cellule. Inoltre, i composti del fosforo svolgono importanti ruoli di tamponamento e di regolazione, attraverso la fosforilazione e la defosforilazione delle proteine che controllano l’attività enzimatica e altri processi metabolici dell’organismo.
Proprietà dell’acido fosforico
L’acido fosforico nella sua forma pura è un solido incolore e inodore con una massa molare di 98 g/mol e una densità di 1.685 g/ml a 25°C. L’acido fosforico si trova più comunemente in soluzione acquosa, sotto forma di liquido sciropposo. L’acido fosforico per uso industriale, offerto da aziende come Foodcom S.A., si trova in questa forma.
L’acido fosforico è un acido tri-basico stabile, moderatamente forte, in grado di acidificare le soluzioni. Si scioglie bene in acqua ed etanolo, è igroscopico e ha proprietà corrosive. Nell’industria alimentare, l’acido fosforico e altre sostanze con proprietà simili sono utilizzate come regolatori di acidità.
Dove si usa l’acido fosforico?
L’uso dell’acido fosforico è molto ampio. Tra l’altro, viene utilizzato come substrato per la produzione di:
- fertilizzanti,
- rivestimenti protettivi per i metalli
- prodotti farmaceutici, ad esempio carbone attivo e integratori alimentari,
- antiruggine e disincrostanti industriali,
- fluidi per saldatura,
- saponi, detergenti e detersivi,
- cosmetici e dentifrici,
- materiali microlavorati,
- stucco per porcellana in odontoiatria, terapeutica e laboratori medici,
- reagenti di laboratorio.
I composti del fosforo sono ampiamente utilizzati anche nell’industria alimentare. L’acido fosforico è utilizzato nella produzione di una varietà di prodotti alimentari, ad esempio per purificare i succhi nell’industria dello zucchero e nella lavorazione della frutta, contribuendo a rimuovere le sostanze indesiderate. Tuttavia, il suo uso più diffuso è quello di regolatore dell’acidità. Negli alimenti, l’acido fosforico è indicato come additivo con il simbolo E338. Si trova principalmente in prodotti quali bevande gassate come la Coca-Cola e altri alimenti come le marmellate.
Cosa sono i regolatori di acidità? Sono composti chimici utilizzati come additivi per alimenti o bevande per conferire un sapore acido agli alimenti. Molti acidi, tra cui l’acido fosforico, possono anche avere l’effetto di aumentare la durata di conservazione dei prodotti e di regolare il pH.
Come regolatore del pH, l’acido fosforico è utilizzato anche nella produzione di cosmetici e prodotti per la cura della pelle, mentre come disinfettante è impiegato nell’industria alimentare, casearia e della birra.
Produzione di acido fosforico
I tipi di produzione di acido fosforico comprendono i cosiddetti processi a umido e a secco.
La produzione di acido fosforico a umido prevede l’utilizzo di materiali contenenti fosfato, più comunemente fosfato di calcio. Spesso vengono utilizzati minerali come l’apatite e la fosforite o ossa animali macinate. Questo materiale viene trattato con acido solforico. La reazione produce acido fosforico e solfato di calcio (gesso), che viene facilmente separato per filtrazione. L’acido risultante è solitamente pari al 32-46%, quindi viene ulteriormente sottoposto a concentrazione e purificazione.
Il processo a secco viene utilizzato per ottenere acido fosforico di elevata purezza, ad esempio per l’industria alimentare o farmaceutica. È più costoso ed energivoro del processo a umido, ma consente di ottenere acido fosforico con una concentrazione più elevata e meno impurità.
Il processo a secco per ottenere l’acido fosforico prevede la combustione diretta del fosforo in presenza di ossigeno, seguita dall’idratazione dell’ossido di fosforo (V) risultante per reazione con l’acqua. Questo processo richiede l’aggiunta controllata di acqua per evitare la formazione di varie forme polimeriche di acidi fosforici, come l’acido metafosforico o l’acido pirofosforico, che possono formarsi in caso di idratazione incompleta. Anche la necessità di avere fosforo puro rappresenta una sfida per questo metodo. Il più delle volte si ottiene riducendo il minerale di fosfato in un forno ad arco, attraverso il cosiddetto processo termico, in presenza di coke e silice.
L’acido fosforico è un composto chimico estremamente versatile con un’ampia gamma di applicazioni, dall’industria alimentare a quella chimica, fino al settore cosmetico e farmaceutico. Il suo ruolo di regolatore di acidità e di materia prima per i fertilizzanti lo rende uno dei substrati chiave dell’industria odierna. Il ruolo dell’acido fosforico nell’economia globale è difficile da sopravvalutare.
