Beim Arbeiten mit Phosphorsäure sind Schutzbrille, Schutzhandschuhe und Schutzkleidung zu tragen. Warme, geschmolzene Phosphorsäure zeigt eine ähnliche Wirkung auf Zellstoff wie konzentrierte Schwefelsäure.
Geschmolzene, warme Phosphorsäure zerstört ein Küchenpapier.
Film
Wasserfreie ortho-Phosphorsäure bildet klare, harte Kristalle, die aus der Luft Wasser anziehen und elektrisch gut leitfähig sind. Erhitzt man die Kristalle über die Schmelztemperatur, schmelzen sie zu einer klaren Flüssigkeit. Diese zerstört zum Beispiel ein Zellstoff-Tuch, wobei eine Verkohlung sichtbar wird. Die Cellulose wird durch eine saure Hydrolyse zu Glucose und weiteren Produkten zersetzt, dann (oder gleichzeitig) erfolgt eine Dehydratisierung, wobei Kohlenstoff und Wasser entsteht. Letzteres wird durch die Phosphorsäure in einem Phosphorsäure-Hydrat aufgenommen. Vereinfacht könnte man auch sagen, dass dem Cellulose-Molekül Wasserstoff und Sauerstoff entzogen werden, so dass Kohlenstoff übrig bleibt.
Lösung und Kristalle (ohne GHS-Kennzeichnung).
Die übliche Phosphorsäure des Handels für den Laborbedarf ist eine 85%-ige Lösung in Wasser. Konzentrierte Phosphorsäure ist keine so starke Säure wie konzentrierte
Schwefelsäure. Der pKs-Wert aus dem ersten Schritt der Dissoziation (H
3PO
4) liegt bei +2,16. Die Phosphorsäure dissoziiert mit Wasser in drei Schritten. Im ersten Schritt entsteht ein Dihydrogenphosphat-Anion H
2PO
4−, im zweiten Schritt ein Hydrogenphosphat-Anion H
PO
42− und im dritten Schritt ein Phosphat-Anion PO
43−.
Erster Schritt: H
3PO
4 + H
2O
H
2PO
4− + H
3O
+
Zweiter Schritt: H
2PO
4− + H
2O
HPO
42− + H
3O
+
Dritter Schritt: HPO
42− + H
2O
PO
43− + H
3O
+
Mit Ausnahme ihrer ätzenden Wirkung sind keine gefährlichen Gesundheitsschäden beim Kontakt mit Phosporsäure zu erwarten, der menschliche Körper enthält selbst Phosphorsäure und ihre verwandten Verbindungen. Bei biochemischen Prozessen spielt die Phosphorsäure eine bedeutende Rolle, beispielsweise zum Aufbau der Nucleinsäuren. In der Natur sind die Salze der Phosphorsäure, die
Phosphate, weit verbreitet. Knochen enthalten Calciumphosphat, Phosphate sind bedeutende Nährstoffe für die Pflanzen im Boden. Wenn man Phosphorsäure mit
Natronlauge neutralisiert, entsteht
Natriumdihydrogenphosphat:
H
3PO
4 + NaOH
NaH
2PO
4 + H
2O
Verbrennt man weißen oder roten
Phosphor in einer großen Glasglocke, die in einem Wasserbehälter steht, dann bildet sich ein weißer Nebel. Das so gebildete
Phosphor(V)-oxid P
4O
10 löst sich im Wasser unter Bildung von Phosphorsäure:
I.) P
4 + 5 O
2 P
4O
10
II.) P
4O
10 + 6 H
2O
4 H
3PO
4
Ist das Wasser mit Universalindikatorlösung versetzt, erkennt man die Bildung einer Säure an der Rotfärbung. Gleichzeitig steigt der Wasserspiegel innerhalb der Glocke an, da bei der Verbrennung von Phosphor Luftsauerstoff verbraucht wird.
Beim Verbrennen des Phosphors bildet sich ein weißer Nebel.
Das Produkt Phosphor(V)-oxid löst sich im Wasser mit saurer Reaktion.
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Die industrielle Gewinnung erfolgt aus dem Mineral
Apatit. Durch eine Flotation wird das erzhaltige Gestein zunächst konzentriert und danach mit
Schwefelsäure umgesetzt:
Ca
3(PO
4)
2 + 3 H
2SO
4 3 CaSO
4 + 2 H
3PO
4
Die Phosphorsäure dient in großem Umfang zur Herstellung von
Düngemitteln. Früher verwendete man die Salze der Phosphorsäure, die Phosphate, als
Enthärter in Waschmitteln. Phosphorsäure wird auch als Reinigungsmittel in Rostumwandlern oder in flüssigen WC-Reinigern verwendet, sowie zum Säuern von Softdrinks, beispielsweise in Coca Cola. In der Elektronik benötigt man sie zum Ätzen von Platinen.
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Säurebegriff im Haushalt und in der Chemie,
Phosphate