fosforsyre

Fosforsyremolekylet

Artikkelstart

Fosforsyre er en kjemisk forbindelse av hydrogen, fosfor og oksygen. Forbindelsen har bruttoformel H3PO4 og strukturformel (HO)3P=O. Fosforsyre brukes blant annet i tannpasta og vaskemidler, og har kodenummer E 338 som tilsetningsstoff i næringsmidler.

Fosforsyre har pKa (mål for syrers styrke) på 2,12. Den er dermed er en sterkere syre enn eddiksyre, men svakere enn saltsyre og svovelsyre.

Fremstilling

Fosforsyre

Når fosfor brenner, dannes oksidet P4O10, som løst i vann gir fosforsyre etter reaksjonsligningen:

P4O10 (s) + 6H2O (l) → 4H3PO4 (l)

Fosforsyre kan også fremstilles fra apatitt ved oppslutning med svovelsyre. Hovedkomponenten i apatitt er kalsiumfosfat Ca3(PO4)2:

Ca3(PO4)2 (s) + 6H3O+ (aq) + 3SO42- (aq) → 3CaSO4·2H2O (s) + 2H3PO4 (aq)

Egenskaper

Ren fosforsyre er et gjennomsiktig, krystallinsk stoff med smeltepunkt på 42 °C som er svært hygroskopisk. Handelsproduktet konsentrert fosforsyre er derfor vanligvis en seigtflytende, 83–90 prosent vannløsning. Syren er ikke oksiderende, den har liten innvirkning på organismen og regnes ikke for å være giftig.

Salter av fosforsyre kalles fosfater.

De biologisk viktigste fosfatene er adenosintrifosfat (ATP) og adenosindifosfat (ADP).

Andre fosforsyrer

Det eksisterer flere andre oksosyrer av fosfor. De deles inn i to rekker:

  • oksofosforsyrer (monofosforsyrer), som avledes av den generelle formelen H3POn, hvor n kan ha verdiene fra 1 til og med 5
  • difosforsyrer, H4P2On, hvor n kan ha verdier fra 4 til 8

Monofosforsyrene (n = 2, 3, 4) er om lag like sterke syrer, og følger dermed ikke de vanlige regler for syrestyrke av oksosyrer.

Bruk

Fosforsyre brukes i produksjon av blant annet vaskemidler og tannpasta. Fosforsyre (E 338) og salter av fosforsyre, fosfater (E 339–341), brukes som tilsetningsstoffer ved produksjon av næringsmidler, blant annet som surhetsregulerende middel for eksempel i Coca-Cola (ca. 0,05 prosent H3PO4 med surhet pH = 2,3), og som hevemiddel. Forutsatt at innholdet av kalsium i kosten er tilstrekkelig, er det ingen helsemessige problemer forbundet med å bruke fosforforbindelser som tilsetningsstoff.

Fosforsyre er viktig for fremstillingen av gjødselstoffer og fosfater. Mindre mengder blir blant annet brukt i porselenkitt, emaljer, i fargerier til bløtgjøring av hardt vann, som katalysator ved polymerisering av alkener, og som antirustmiddel ved fosfatering.

Polyfosforsyrer

Tetrafosforsyre
.
Lisens: Begrenset gjenbruk

Den enkleste polyfosforsyren er den dimere fosforsyren, H4P2O7, hvor to tetraedre deler et felles oksygenatom. Forbindelsen dannes etter reaksjonsligningen:

2H3PO4(aq) → H4P2O7(aq) + H2O

Ved fortsatt vannavspalting (kondensasjon) dannes trifosforsyrer, tetrafosforsyrer, og så videre. Den generelle formelen for disse kjedeformede polyfosforoksosyrene blir Hn+2PnO3n+1. Som grenseverdi for n = ∞ får man formelen (HPO3)n, svarende til polymetafosforsyre. For små verdier av n kan kjedene slutte seg sammen til ringer, hvor sammensetningen også blir (HPO3)n.

Saltene som svarer til disse polysyrene kalles polyfosfater (se fosfater). Polyfosforsyre brukes som katalysator i petroleumsindustrien.

Fosforsyrling

Fosforsyrling
.
Lisens: Begrenset gjenbruk

Fosfor(III)syre (HO)2HPO2 er toprotisk, da det ene hydrogenatomet er bundet direkte til fosfor, og derfor ikke lar seg bytte ut med metall. Fosforsyrling er et krystallinsk, fargeløst, meget hygroskopisk, fast stoff med smeltepunkt 74 °C.

I smeltet tilstand er fosforsyrling en viskøs væske som disproporsjonerer under utvikling av brennbare, giftige damper av fosfin og går over i fosforsyre:

4(HO)2HPO2 (l)→ 3(HO)3PO (l) + PH3 (g)

Fosforsyrling danner to rekker av salter, primære og sekundære. Syren og dens salter er sterke reduksjonsmidler. Pyro- og metaformer av syren finnes, men er ikke viktige.

Estere av fosforsyrling anvendes blant annet til syntese av insekticider, legemidler, klebestoffer, mykningsmidler, ekstraksjonsstoffer og brannsikre tilsetninger til plast og tre. Organisk substituerte derivater av fosforsyrlig, for eksempel etylfosforsyrling, H5C2PO(OH)2, brukes blant annet til bløtgjøring av hardt vann og til fremstilling av legemidler.

Underfosforsyrling

Fosfinsyre
Underfosforsyre
Av .
Lisens: Begrenset gjenbruk

Underfosforsyrlig, HP(OH)2, danner fargeløse, bladformede krystaller med smeltepunkt 26,5 °C. I vann er den en svak, enprotisk syre. Dens salter og estere kalles hypofosfitter. Syren og dens salter har sterkt reduserende egenskaper. NaH2PO2·H2O, brukes industrielt som reduksjonsmiddel ved fornikling av jern og aluminium.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg