Ácido fosfórico (grau alimentar)

Ácido fosfórico (H₃PO₄)O ácido ortofosfórico, no seu estado puro, apresenta-se como um líquido viscoso incolor ou um sólido cristalino ortorrômbico transparente. É inodoro e possui um sabor ácido característico e intenso. A forma comercial comum é uma solução aquosa a 85%, um líquido límpido, ligeiramente viscoso e com uma consistência semelhante à do xarope. O composto tem um ponto de fusão de 42,35 °C e uma densidade de 1,70. Por ser um ácido não volátil com um ponto de ebulição elevado, apresenta uma miscibilidade completa com a água. Ao ser aquecido a 213 °C, sofre desidratação parcial, formando ácido pirofosfórico, e o aquecimento subsequente a aproximadamente 300 °C resulta na conversão em ácido metafosfórico. Com uma densidade relativa de 1,834, demonstra uma fácil solubilidade tanto em água como em etanol.

Aplicações industriais do ácido fosfórico

1. Indústria Alimentar

Acidulante: Regula a acidez em bebidas gaseificadas em concentrações de 0,05 a 0,1%.

Emulsionante: Facilita o controlo da textura em produtos de queijo processado (0,2-0,4%)

Desinfetante: Agente de limpeza eficaz para equipamentos de processamento de produtos lácteos numa concentração de 10 a 15%.

2. Agricultura

Produção de fertilizantes: Componente chave no fabrico de fertilizantes fosfatados através da reação com fluorapatita:

Ca5(PO4)3F + 5 H2SO4 + 10 H2O → 3 H3PO4 + 5 CaSO4 ⋅ 2 H2O + HF CaX5(POX4)X3F + 5HX2SOX4 + 10HX2O 3HX3POX4 + 5CaSOX4⋅2HX2O + HF

Corretivo do solo: Ajusta o pH do solo e fornece nutrientes à base de fósforo.

3. Processamento de Metais

Tratamento de superfície: soluções a 15 a 25% para remoção de ferrugem e formação de revestimento de fosfato de ferro.

Fosfatização de metais: cria camadas resistentes à corrosão nos componentes automóveis.

Agente de decapagem: Prepara as superfícies metálicas para processamento posterior.

4. Fabricação de Electrónica

Gravação seletiva: a solução a 85% atinge uma elevada seletividade (>100:1) para o nitreto de silício em relação ao dióxido de silício.

Componente do eletrólito: Funciona em sistemas de células de combustível de alta temperatura (150 °C).

Preparação da superfície: Limpa e trata superfícies de semicondutores.

5. Síntese Química

Catalisador ácido: Promove a oligomerização do etileno em sistemas catalíticos homogéneos.

Agente desidratante: Facilita as reações de ciclização em síntese orgânica.

Produção intermédia: Serve de precursor para vários derivados de fosfato.

Embalagem e armazenamento

O ácido fosfórico é um ácido inorgânico ternário de força média, apresentando uma acidez inferior à dos ácidos minerais fortes (como os ácidos sulfúrico, clorídrico e nítrico), mas com características ácidas mais fortes que as dos ácidos fracos como o acético, bórico e carbónico. A sua reação com carbonato de sódio produz diferentes sais de fosfato (como o di-hidrogenofosfato de sódio e o hidrogenofosfato dissódico), dependendo do pH do meio. O ácido pode causar irritação da pele e danos nos tecidos em contacto com a mesma, e a sua forma concentrada apresenta corrosividade quando aquecido em recipientes de porcelana. Devido à sua higroscopicidade, requer armazenamento em recipientes hermeticamente fechados.

O ácido fosfórico (H₃PO₄, CAS 7664-38-2) é geralmente fornecido como um líquido viscoso, incolor e inodoro, com sabor ácido, normalmente numa concentração de aproximadamente 85% — equivalente a 82% de H₃PO₄. A notável viscosidade da solução comercial resulta da extensa ligação de hidrogénio intermolecular. Na sua forma pura, também pode ocorrer como sólido cristalino. Esta rede de ligações de hidrogénio contribui para a consistência semelhante à do xarope do ácido concentrado, que é amplamente utilizado em diversas aplicações industriais.

Propriedades físico-químicas avançadas