מהי חומצה זרחתית?

תכונות, יישומים בטיחותיים ודרכים לשימוש בחומצה זרחתית

חומצה זרחתית, המכונה גם חומצה פוספורית (H₃PO₄), היא חומר לא רעיל יחסית במינונים הנכונים ונחשבת לחומצה חלשה בהשוואה לחומצות אחרות. מעבר לשימושים בתעשיית המזון, ניקיון או הכנת מלחים כפי שמתואר במאמר, חשוב להכיר גם יישומים נוספים של החומר, תכונות פיזיקליות ייחודיות ודרכי עבודה בטוחות עם החומר.

מבנה פיזיקלי ותכונות כימיות

חומצה זרחתית היא תרכובת אנאורגנית המופיעה לרוב כתרכובת מסיסה מאוד במים, ונוחה לשימוש בתמיסות שונות. התמיסה המסחרית הנפוצה ביותר היא כ-85% חומצה במים, והיא נשארת נוזלית חסרת צבע וריח בהיעדר תוספים.

תכונה מרכזית של החומר היא היותו triprotic acid  (חומצה עם שלושה אטומי מימן שיוכלו להשתחרר), מה שמאפשר לה להשפיע בצורה מבוקרת על pH  של תמיסות שונות – תכונה שנדרשת כחומר מווסת חומציות בתעשיות שונות.

יישומים תעשייתיים רחבים מעבר למזון

לצד השימושים המוכרים בתחום המזון ותוספי התזונה, חומצה זרחתית משמשת במגוון רחב של תעשיות:

• ייצור דשנים פוספטיים ותרכובות פוספט המשמשות בחקלאות, המספקות זרחן חיוני לצמחים.
• טיפול ומתכות – החומר יכול לשמש להסרת חלודה, ליצירת ציפויי פוספט על מתכות לקראת צביעה או ציפוי מגן, וכן בתהליך של “passivation” הפיכת פני מתכת לפחות תגובתיים.
• טיפול במים תעשייתיים/שתייה – כחומר לבקרת pH למניעת הצטברות אבנית והגנה על תשתיות צנרת.
• יישומים מיוחדים – בחומרי דנטל (למשל בהכנת משטחים לשיניים), בפולימרים, בתעשיית אלקטרוניקה (לצריבה כימית), ואף כחומר מיקרו-אפיון בתעשיות מתקדמות.

הבדלים בין דרגות טוהר של חומצה זרחתית

חומצה זרחתית לא תמיד מגיעה באותו סוג טוהר:

• Technical grade  – מתאימה לשימושים תעשייתיים וייצור חומרי גלם, אך אינה מזון-בטוחה.
• Feed/food grade  – עברה תהליכי סינון מיוחדים להסרת מזהמים, ומותאמת לשימוש במזון, מוצרי חקלאות ואפילו בתוספי תזונה של בעלי חיים.

 בטיחות והוראות שימוש

למרות שחומצה זו מוגדרת כחומצה חלשה יחסית, היא עדיין חומר חומצי שיכול לגרום לגירוי בעור, בעיניים או למשטחים רגישים אם לא משתמשים בו כראוי. שימוש בציוד מגן אישי (כפפות, משקפי מגן) וניטור סביבת העבודה חיוניים בעת טיפול בתמיסות מרוכזות. בנוסף, יש להימנע ממגע החומר עם חומרים לא תואמים (בעלי בסיס חזק או תרכובות מסוימות עלולות להגיב באופן אלים), וכאשר משלבים חומצה זרחתית במערכות שונות חשוב לשמור על הוראות בטיחות מקצועיות.

מהי חומצה זרחתית ולמה משמשת? במה היא שונה מחומצות אחרות? מהן חומצות אורגניות? ואיזו חומצה בטוחה יותר לשימוש מבין החומצות הקיימות? 

חומצה זרחתית היא חומצה חלשה יחסית ביחס לחומצות אחרות, מה גם שבמינון הנכון היא אינה רעילה. המולקולה של החומצה הזרחתית מורכבת מאטום זרחן, ארבעה אטומי חמצן ושלושה אטומי מימן ונוסחתה המולקולרית היא:  H3PO4. חומצה זרחתית מיוצרת כתגובה כימית בין חומצה גופרתית שמוגדרת כחומצה חזקה לבין המינרל אפטיט. 

למה משמשת חומצה זרחתית?

בחומצה זרחתית נעשה שימוש הן בתעשיית המזון והן בתעשיית מוצרי הניקיון. בתעשיית האוכל חומצה זרחתית משמשת לייצור מלחים ולספיחת מים טובה יותר במוצרי בשר. כמו כן היא נמצאת במשקאות כמו קוקה קולה לשימור הגזים במשקה לאורך זמן וחיזוק העקצוץ הנגרם מהפחמן הדו חמצני. מעבר לכך, החומצה משמשת גם לדישון בתעשיית הפרחים והיא רכיב פעיל במוצרים המיועדים לניקוי קומקומים. 

במה חומצה זרחתית שונה מחוצות אחרות?

לעומת חומצות אחרות חומצה זרחתית חלשה יותר, חסרת טעם וריח ובטוחה לשימוש יחסית. חומצה זו נמצאת באופן טבעי בגוף האדם ובבעלי חיים אחרים ותפקידה העיקרי הוא לשמור על רמת ה- PH של הדם. כידוע חומצה זו משמשת גם את תעשיית המזון ונמצאת במוצרי מזון רבים, ועל כן היא מאושרת על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA) ומוגדרת חומצה לניקוי בטוחה לשימוש.

אילו חומצות ישנן?

ישנם סוגים שונים של חומצות אך בבסיסן חומצות נחלקות לשני סוגים עיקריים: חומצות חזקות וחומצות חלשות. חומצות חזקות אינן יציבות והן מאופיינות עם קבוע תגובה חזקה מאוד. כתוצאה מכך הן מגיבות בצורה מהירה ולעיתים גם אלימה עם תרכובות שונות ונחשבות כמסוכנות לשימוש. על החומצות החזקות נמנות חומצה טריפלית, חומצה על כלורית, חומצה גופרתית, חומצה חנקתית, חומצת מימן יודי ועוד. חומצות חלשות לעומת זאת אינן מגיבות באותה צורה אלימה עם תרכובות ולכן יותר בטוחות לשימוש עבור מטרות שונות.

מהן חומצות אורגניות?

חומצות הן מרכיב חשוב במוצרים רבים הן בתעשיית המזון, הן בתעשיית מוצרי הניקוי והחיטוי והן בתעשיות נוספות אחרות. בתעשיית חומרי הניקיון, חומרי ניקוי חומציים משמשים לביצוע פעולות ניקיון והסרה ספציפיות בצורה יעילה ומיטבית. לרוב החומצות שנעשה בהן שימוש הן חומצות חלשות, שכן הן יותר יציבות ומוגדרות כבטוחות לשימוש. מלבד חומצה זרחתית סוג נוסף של חומצות חלשות הן חומצות אורגניות. חומצות אורגניות אינן מתמוססות היטב במים, אלא אם כן מדובר במים אורגניים. כמו כן הן משמשות בתעשיית חומרי הניקוי והחיטוי במוצרים שונים, בעיקר להתמודדות עם לכלוך שנגרם כתוצאה מתהליכי בניה ושיפוצים.

מוצרים המבוססים על חומצות אורגניות חלשות 

ב- NTSI ניתן למצוא חומרי ניקוי מקצועיים המבוססים על חומצות אורגניות מוחלשות. בניגוד לחומצה זרחתית או חומצת מלח, חומצות אלו אינן גורמות להצהבת התשתית והן אינן חומר מעשן. 

בין המוצרים של NTSI:

• קלינר 5,000 – חומר זה משמש לניקוי מקצועי של לכלוך קשה לאחר בניה ושיפוצים. מלבד חומצות אורגניות הוא כולל גם אינביטורים, מה שהופך אותו לאחד החומרים המובילים בתחומו. את החומר מדללים במים והוא מאוד חסכוני לשימוש.
• ניו אסיד – חומר זה מבוסס על חומצה אורגנית מתכלה ומרוכזת והוא מיועד לניקיון מקצועי וחזק של שאריות בניה. הוא מפרק לכלוך קשה, מסיר חומרים כמו בטון, צמנט, חומרי מליטה ועוד, משלב טכנולוגיה חדישה, חסר ריח וידידותי למשתמשים והסביבה.
• מסיר שאריות בניה – חומר זה כולל חומצות ואינהיביטורים ומיועד לניקיון שאריות בניה קלות, לכלוך, חלודה, שאריות רובה ועוד. מסיר שאריות בניה יעיל גם לעבודה על תשתיות שבדרך כלל רגישות לחומרי ניקוי המבוססים על חומצות כמו ברזים, חדרים רטובים ועוד.