Phosphoric acid

Další názvy: Kyselina fosforečná, E338

Skóre škodlivosti: 3 (Neškodné chemické látky)

Kyselina fosforečná: všestranná látka nejen v potravinářství

Kyselina fosforečná, známá také pod systematickým názvem trihydrogenfosforečná, patří mezi anorganické kyseliny a ve své čisté formě má chemický vzorec H₃PO₄. Často se setkáme i s anglickým označením phosphoric acid nebo s označením pomocí CAS čísla 7664-38-2. Jedná se o silně využívanou chemickou látku, která hraje důležitou roli v potravinářském, chemickém i zemědělském průmyslu. Kyselina fosforečná je známá především jako součást nealkoholických nápojů, ale využití má podstatně širší.

Chemické vlastnosti

Chemicky se jedná o středně silnou anorganickou kyselinu, která patří do skupiny oxokyselin. Má molekulový vzorec H₃PO₄ a její systematický název je trihydrogenfosforečná. V čisté formě je to bezbarvá krystalická látka, která je bez zápachu a má mírně sirupovitou konzistenci. Má bod tání kolem 42 °C a bod varu kolem 213 °C, přičemž v technickém měřítku je často dostupná jako cca 85% vodný roztok.

Kyselina fosforečná je velmi dobře rozpustná ve vodě a ve formě roztoku je stabilní i při vyšších teplotách. Její kyselé vlastnosti vycházejí z tří protonů, které se mohou odštěpovat, což z ní činí trojsytnou kyselinu. Tato vlastnost je základem její neutralizační schopnosti při chemických reakcích i v aplikacích, kde slouží jako regulátor pH.

Využití a aplikace

Kyselina fosforečná nachází své šíře využití napříč mnoha obory. Nejznámějším použitím je potravinářství, kde je označována jako přídatná látka E338. Funguje zde jako okyselující činidlo, které upravuje chuť a stabilitu výrobků, a podílí se na jejich trvanlivosti. Je typickou složkou kolových nápojů, kde dodává specifickou nakyslost a zároveň zabraňuje růstu mikroorganismů.

V zemědělství je kyselina fosforečná klíčovým meziproduktem pro výrobu fosfátových hnojiv, jako je superfosfát nebo diammofosfát. Díky obsahu fosforu, který je esenciální živinou, přispívá k růstu kořenového systému a celkovému vývoji rostlin.

V průmyslu má kyselina fosforečná četná využití jako inhibitor koroze, čisticí složka, nebo při úpravě kovových povrchů (fosfátování). Své uplatnění má i v elektrolýze a při výrobě detergentů. V kosmetice působí jako pH stabilizátor v některých formulacích.

Ve farmacii se využívá například při přípravě zubních past a prostředků pro ústní hygienu, kde reguluje pH a poskytuje antibakteriální účinek. Její pufrační schopnosti jsou vítané i při formulaci některých léčiv.

Přirozený výskyt a výroba

V přírodě se kyselina fosforečná ve volné podobě téměř nevyskytuje, ale je hojně zastoupena ve formě solí (fosfátů) v nerostech, jako je apatit. Průmyslově se vyrábí především dvěma způsoby:

Mokrý proces – spočívá v reakci přírodního fosfátu (např. fluorapatitu) se silnou kyselinou sírovou. Tento proces produkuje tzv. technickou kyselinu fosforečnou, obvykle používanou k výrobě hnojiv.
Tepelný proces – spočívá v přečištění fosforečného kamene, jeho redukci uhlíkem při vysokých teplotách a následném zplynění fosforu a oxidaci na oxid fosforečný, který se absorbuje ve vodě za vzniku čisté kyseliny. Tato metoda se používá, když je požadována vysoká čistota – např. pro potravinářské nebo farmaceutické účely.

Bezpečnost a ekologie

Kyselina fosforečná není klasifikována jako vysoce toxická látka, avšak při vyšších koncentracích nebo dlouhodobé expozici může být dráždivá pro pokožku, oči a sliznice. Práce s koncentrovanou kyselinou by měla probíhat za pečlivého dodržování bezpečnostních opatření – nošení ochranných rukavic, brýlí a výkonné ventilace.

Z ekologického hlediska spočívá největší problém v nadměrném uvolňování fosforečnanů do vodních ploch. Přebytek živin může vést k eutrofizaci – rychlému růstu řas a sinic, které negativně ovlivňují vodní ekosystém. Z tohoto důvodu je kontrola odpadních vod v průmyslových závodech využívajících kyselinu fosforečnou velmi důležitá.

Zajímavosti a každodenní souvislosti

V běžném životě se s kyselinou fosforečnou setkáváme častěji, než by se mohlo zdát. Je součástí čisticích prostředků na koupelny a toalety, kde pomáhá odstraňovat vápenaté usazeniny a rez. Díky své schopnosti vázat kovy (chelatační účinek) je výhodná i při odvápňování spotřebičů.

Ve starší literatuře je často označována jako ortofosforečná kyselina, což je přesnější termín odkazující na její chemickou strukturu. Z historického hlediska sehrála důležitou roli ve výzkumu metabolismu, neboť fosfáty hrají klíčovou roli při přenosu energie v buňkách (například v molekule ATP).

Zajímavostí je, že některé zdroje, jako například článek na Ferwer, upozorňují na environmentální dopady nadměrného použití fosforečných látek a nutnost hledání udržitelnějších forem živin v zemědělství.

Shrnutí

Kyselina fosforečná je významná anorganická kyselina s širokým spektrem využití – od potravinářství přes chemický a zemědělský průmysl až po každodenní domácí potřeby. Její schopnosti okyselující, čistící a pufrační z ní činí důležitou látku moderního průmyslu, ale je zároveň třeba věnovat pozornost jejímu ekologickému dopadu. Díky své univerzálnosti zůstává jedním ze základních pilířů chemického zpracování fosforu.