Ортофосфорная кислота от ржавчины: применение

Сферы использования

Фосфорная кислота и её производные нашли широкое применение в самых разнообразных областях жизни человека. Среди основных направлений можно отметить:

• Производство простых фосфорных (суперфосфат и фосфоритная мука), комплексных и сложно-смешанных удобрений.
• Использование кормовых фосфатов в качестве одной из важных добавок в сельском хозяйстве позволяет увеличить среднесуточный прирост в весе у свиней и бычков, повысить продуктивность по молоку и яйценоскости.
• Эфиры и соли широко применяются в изготовлении добавок для умягчения воды и синтетических моющих средств, входят в состав ПАВ при изготовлении цемента. Они связывают ионы кальция и магния, которые отвечают за жёсткость и ухудшают качество стирки.
• В литейном производстве и металлообработке нашлось применение ортофосфорной кислоты от ржавчины — для фосфатирования, в качестве флюса при пайке по нержавеющей стали, чёрным металлам и окисленной меди, для полировки и очистки поверхностей.
• В текстильной промышленности — для огнезащитной пропитки и крашения шерсти и кожи, натуральных и синтетических волокон.
• В химическом производстве она служит катализатором органического синтеза и сырьём для реактивов.
• В авиакосмической области её эфиры являются компонентами гидравлической жидкости двигателей самолётов и антиобледенителей топлива ракет.
• В горнодобывающей и нефтяной промышленности фосфаты натрия применяют для обогащения руд и приготовления буровых суспензий.
• В морозильных агрегатах она входит в состав фреона. А ещё применяется для изготовления различных марок специальных стёкол, в т. ч. оптических, керамики и фарфора, светочувствительных эмульсий для фотобумаги и киноплёнки.
• В производстве огнеупоров фосфаты служат наполнителями огнеупорных бетонов, сырьём для фосфодревесных плит и негорючего пенопласта, огнезащитных ЛКМ (лаков, красок, эмалей, грунтовок и пропиток).
• В медицине её растворами проводят профилактику мочекаменной болезни и проблем желудка. В стоматологии используют для изготовления цементов, составов для протравливания эмали зубов и обработки внутренних поверхностей коронок.
• В деревообрабатывающей промышленности нашёл применение тот факт, что пропитывание фосфорной кислотой делает материал негорючим — придаёт огнестойкость. Например, при изготовлении спичек её 1,5% раствором пропитывают осиновые палочки во избежание тления.
• В пищевой промышленности добавка E338 регулирует кислотность, увеличивает сроки годности, сохраняет вкусовые характеристики и усиливает действие антиоксидантов. Её широко используют пекарские порошки, плавленые сыры, газированные напитки, детские смеси, мармелад и торты, колбасное производство и сахароварение.

Очищение элементов при полном погружении в ортофосфорную кислоту

Если имеется достаточное количество средства, то для удаления ржавчины можно воспользоваться способом полного погружения. Для этого вначале необходимо обезжирить очищаемый элемент с помощью моющего состава, а затем тщательно его вымыть. После этого в подготовленную емкость налить 100 грамм 85% раствора кислоты, и добавить 1 литр воды. Очищаемый элемент погружают в раствор на один час, периодически перемешивая средство. Затем изделие необходимо вынуть, и хорошо помыть. После такого очищения, изделие промывают другим раствором, состоящим из 50% воды, 2% нашатырного спирта и 48% спирта. Затем изделие снова вымывают обычной водой, и просушивают. Все этапы должны выполняться в строгой последовательности. Если не обезжирить изделие, то очищение будет неравномерным, так как средство может не разъесть обычные загрязнения, и потребуется дополнительное очищение. Таким способом можно очищать любые изделия с разной степенью ржавчины, но чем толще налет, тем больше времени нужно держать элемент в растворе. Если после вымывания не высушить элемент, то на нем появляется гидрооксид. Сушку можно производить любым методом.

Правила применения ортофосфорной кислоты

1. Перед тем как приступить к работе, необходимо подготовить все защитные средства.
2. Поверхность очищают от грязи, и мусора, чтобы кислота могла полноценно очистить ржавый участок, в противном случае работа будет выполнена частями.
3. Если ржавчина имеет толстый слой, то его счищают при помощи болгарки или металлической щетки. Пренебрегая этим действием, обработка поверхности не даст нужных результатов.
4. Чтобы обработка ортофосфорной кислотой была эффективной, предмет необходимо качественно обезжирить, и вымыть водой.
5. Когда процедуры по очищению окончены, изделие обрабатывают нейтральным раствором, снова вымывают водой, и тщательно высушивают.
6. Основная часть, которая не подвергается очищению, закрывается пленкой, чтобы избежать повреждения.
7. Если погрузить деталь в кислотный раствор не представляется возможным, то состав наносится на ржавую поверхность.
8. Если после первой обработки поверхность не очистилась, то раствор наносят ещё раз, затем промывают нейтральным составом, и водой.
9. Акриловые предметы не очищают при помощи ортофосфорной кислоты.
10. При нанесении кислоты на поверхность используют кисти, валики, в некоторых случаях можно взять пульверизатор.
11. Всю работу выполняют последовательно, если проигнорировать какое-либо действие, то желаемого результата не выйдет.

Разновидности модификаторов ржавчины

Существует квалификация преобразователей по форме выпуска. Выделяются средства в баллончиках, жидкие, пастообразные и гелевые. Аэрозоли могут быть оснащены гибкой насадкой, она помогает с легкостью наносить вещество в любые труднодоступные места. Если требуется проводить обработку большого участка, то рациональнее отдавать предпочтение жидким, либо густым видам, они могут наноситься кисточкой или пульверизатором.

Также существует разделение средств по принципу действия и составным компонентам.

Если требуется проводить обработку большого участка, то рациональнее отдавать предпочтение жидким, либо густым видам.

Кислотные преобразователи

Это группа преобразователей коррозии имеет наибольший размер. Большее количество из входящих в группу растворов для удаления коррозийных участков, производится на основе ортофосфорной кислоты. Она способствует трансформации оксида железа в фосфат железа, который уже не оказывает пагубного влияния на металлическую поверхность, смывание его происходит легко.

Можно выделить несколько преимуществ кислотных средств:

• Возможность использования на любой стадии поражения ржавчиной металла;
• Допустимость применения на тонком и толстом металле, используется на кузове машины, металлоконструкциях, бытовых приборах;
• Способность справляться с поставленной задачей даже при низких температурах, от низкотемпературного воздействия их эффективность не снижается.

Возможность использования на любой стадии поражения ржавчиной металла.

Нейтральные преобразователи

Это бескислотные средства, в них основой служит таннин. Они тоже производят преобразование оксида железа в неактивные элементы, при этом способствуют улучшению качества сцепляемости металлического материала с различными лакокрасочными материалами.

Чтобы улучшить проникновение средства в структуру материала в них добавляются специализированные присадки. Допустимо их использование при работе с черным и цветным металлом, сплавами, деликатными предметами, применяются для кузовов автомобиля, также с помощью них подготавливают железо к процессу бетонирования и обработки мастикой.

Плюсами отмечают следующее:

• Отсутствие кислот, что отменяет проведение смывания средства перед использованием предмета;
• Более сильное действие, благодаря наличию специальных насадок;
• Получение глубокого пропитывания, что помогает бороться с толстым коррозийным слоем;
• Можно наносить как грунтовку по металлу;
• Инструментом можно выбирать любой вид;
• Отсутствие вредных элементов в составе;
• Взрыво- и огнебезопасность.

Допустимо их использование при работе с черным и цветным металлом, сплавами, деликатными предметами, применяются для кузовов автомобиля.

Преобразователь ржавчины в грунт

Можно встретить еще название их, как грунтовочные. Составным компонентом служит дубильная кислота, органические полимеры (этиленгликоля, бутоксиэтанол и другие). Они переводят оксид железа в грунтовочный слой. Чаще всего их используют, когда нужно обработать многослойную коррозию, по причине оказания мощного воздействия.

Когда смывают рыхлую массу с металлического предмета, происходит формирование защитного покрытия, которое препятствует попаданию в структуру его влаги, пара, химических элементов. Поверхность получает лучшую прочность, устойчивость к механическим нагрузкам, тем самым увеличивается срок службы конструкции.

Чаще всего их используют, когда нужно обработать многослойную коррозию, по причине оказания мощного воздействия.

Преобразователи ржавчины с цинком

Из названия ясно, что основой средства является оксид цинка. Цинковые частицы покрывают поверхность металла, удаляя ржавчину и создавая антикоррозийный слой. Предварительно требуется провести обработку поверхности наждачкой. Без этого эффект будет хуже.

Цинковые частицы покрывают поверхность металла, удаляя ржавчину и создавая антикоррозийный слой.

Удаление ржавчины

Исходя из степени коррозийного процесса и размера очищаемого изделия, выбирается метод удаления ржавчины:

• травление с погружением в раствор;
• однократная или многократная обработка детали фосфорной кислотой (валиком или из распылителя);
• обработка металла с предварительной очисткой механическим способом.

Травление изделий с погружением

Для травления понадобится много кислоты и соответствующая размерам детали емкость. Лучше всего осуществлять травление методом полного погружения.

Порядок выполнения работ:

• обезжириваем деталь с помощью любого средства бытовой химии;
• тщательно промываем изделие в проточной воде;
• заполняем тару раствором в следующей пропорции: 100-150 граммов кислоты на литр воды;
• погружаем изделие в емкость и оставляем его на час, не забывая периодически помешивать раствор;
• достаем и промываем деталь;
• подготавливаем раствор-нейтрализатор с таким соотношением компонентов: 50% воды, 48% спирта, 2% нашатыря;
• промываем изделие спиртовым раствором, а затем проточной водой;
• сушим деталь любым способом (например, конвекционным).

Важно соблюдать последовательность операций, т.к. они связаны между собой

К примеру, без обезжиривания травление получится неравномерным. Если после обработки хорошо не просушить деталь, на ней появится гидроксид, что крайне нежелательно.

Нанесение кислоты на поверхность

Если изделие крупногабаритное, под него отсутствует подходящая емкость или запас порошка не слишком большой, можно обработать поверхность с помощью пульверизатора, валика или кисточки. Перед обработкой детали нужно провести подготовительные работы: снять ржавчину, очистить и обезжирить деталь.

Нужно принимать во внимание степень коррозийного процесса. Если ржавчины слишком много, возможно, придется применить болгарку с насадкой в виде металлической щетки или лепесткового круга

Однако убирать ржавчину следует осторожно, чтобы не образовалось дыр, если металл чересчур истончен. Необходимо избегать абразивов со слишком крупными зернами

Ортофосфорная кислота относится к мощным средствам, поэтому, если не соблюдать осторожность, можно повредить и декоративный слой. Прежде чем наносить состав, необходимо очистить поверхность щеткой, а затем обезжирить материал моющим составом

После обезжиривания поверхность промывается водой и хорошо высушивается. Далее можно наносить кислоту

Прежде чем наносить состав, необходимо очистить поверхность щеткой, а затем обезжирить материал моющим составом. После обезжиривания поверхность промывается водой и хорошо высушивается. Далее можно наносить кислоту.

Спустя пару часов после обработки поверхности кислота смывается при помощи спиртового раствора-нейтрализатора, рецепт которого указан выше. Затем поверхность обмывают водой и просушивают.

Совет! В кислотный состав можно добавить замедляющее вещество (ингибитор) под названием «Катапин». Этот препарат уменьшает скорость реакции с неокислившимся металлом. На литр воды добавляется 1-2 грамма «Катапина».

Удаление ржавчины с сантехнических приборов

Применяется фосфорная кислота и в качестве средства бытовой химии. С помощью данного вещества легко удаляются следы ржавчины в местах регулярного стока воды в унитазах и эмалированных ваннах.

Обратите внимание! Ортофосфорная кислота неприменима по отношению к акриловым ваннам. Инструкция по удалению ржавчины с фаянсовых и эмалированных изделий:

Инструкция по удалению ржавчины с фаянсовых и эмалированных изделий:

• обезжириваем поверхность с помощью любого моющего средства;
• очищаем поверхность щеткой с натуральным ворсом;
• смешиваем 100 граммов 85% состава с 500 миллилитрами воды;
• наносим раствор на поверхность;
• спустя определенное время (от 2 до 12 часов в зависимости от количества окислов) смываем состав при помощи содового раствора (литр воды на столовую ложку соды).

Особенность данного способа очистки – нет необходимости в трущих движениях, которые могли бы привести к повреждению эмалированной поверхности.

Интересная информация! Некоторые хозяйки для удаления налета ржавчины применяют «Кока-Колу». Секрет очищающего эффекта напитка состоит в том, что в нем содержится незначительное количество ортофосфорной кислоты. Однако действенность такого способа все же недостаточна, поэтому правильнее использовать состав с 85% концентрацией.

Техника безопасности

Как негорючая и взрывобезопасная жидкость по воздействию на человеческий организм является веществом второго класса опасности. При превышении его предельно допустимой концентрации в воздухе помещения развиваются атрофические изменения в слизистых горла и носа, крошение зубов, кашель, при попадании в глаза и на кожу — ожоги и воспаления. При всех действиях с препаратом необходимо надевать резиновые перчатки, респиратор и защитные очки, соблюдать личную гигиену, включать приточно-вытяжную вентиляцию или работать в вытяжном шкафу.

Если случился разлив кислоты с попаданием на тело, нужно сначала избавиться от мокрых частей одежды. Поражённую область кожи обильно орошают проточной водой, при этом необходимо именно воздействовать жидкостью, а не тереть влажными салфетками или полотенцем. Разовое промывание составляет до 20 минут, если жжение повторяется, процедуру возобновляют. На поражённый участок накладывают свободную марлевую повязку и вызывают врача, при выраженных болевых ощущениях принимают анальгетик. Разлитую кислоту нейтрализуют щёлочью.

Как бы ни завлекала реклама, чрезмерное употребление продуктов и газированных напитков, содержащих ортофосфорную кислоту, вред здоровью нанесёт обязательно. Проникая в кровь, фосфаты ухудшают показатели гемоглобина и плотности, вымывают из организма кальций, и, как следствие, приводят к остеопорозу, разрушают эмаль зубов, способствуют увеличению закислённости организма и возникновению заболеваний желудка и кишечника.

Флюс из соляной кислоты своими руками

Часто для обработки спаиваемых деталей приобретают флюс, который находится в свободной продаже, и называется просто паяльной кислотой.

Производитель дополняет продукцию инструкцией по условиям ее применения, которая позволяет легко сориентироваться в ее предназначении.

Обычно — это лужение и спаивание нержавейки, серебра, меди, алюминия и различных сплавов.

При производстве флюса используется соляная кислота, в которой растворяют цинк, в результате получается основа – хлорцинковое соединение. Подобный состав достаточно просто изготовить в домашних условиях своими руками.

Чтобы приготовить состав необходимо взять:

• 1 литр HCL (концентрированная соляная кислота);
• 412 г Zn (цинк).

Далее понадобится емкость из стекла, керамики или фарфора. В посуду сначала помещают цинк, затем наливается соляная кислота.

Цинк и соляную кислоту можно купить в специальных магазинах химических реактивов, но если дома есть старые пальчиковые батарейки «АА», Zn легко добыть из них.

После того как произойдет реакция растворения цинка в соляной кислоте, прекратится выделение водорода.

То есть в жидкости больше не будут образовываться пузырьки, она станет прозрачной

Готовый состав паяльной кислоты осторожно переливают в плотно закрывающуюся стеклянную тару

Меры предосторожности: при изготовлении флюса рекомендуется находиться вблизи проточной воды, если состав вдруг попадет на кожу или, еще что хуже, в глаза, необходимо промыть их большим количеством воды. Кстати, в качестве флюса может использоваться соляная кислота в чистом виде при условии обработки железных деталей

Кстати, в качестве флюса может использоваться соляная кислота в чистом виде при условии обработки железных деталей.

Техника безопасности при работе с кислотой

Фосфорная кислота причисляется к классу опасных химических веществ. В результате соприкосновения данного вещества с кожей возможны болезненные ожоги. Также вещество выделяет вредные пары, которые опасны для дыхательных путей.

Исходя из сказанного выше, транспортировка, хранение и работа с данным материалом требует соблюдения определенных норм безопасности. Работать с фосфорной кислотой можно лишь в защитной одежде, перчатках и респираторе.

В случае нежелательного контакта вещества с кожей необходимо выполнить следующие действия:

1. Прежде всего, нужно снять одежду, на которую попала вредная жидкость.
2. Далее следует промыть пораженную область кожи значительным количеством воды. Лучше всего, если это будет проточная вода. Примерная продолжительность промывания – 15-20 минут.
3. Ни в коем случае нельзя растирать жидкость по коже. Вещество нужно не вытирать салфетками или полотенцем, а именно смывать.
4. Иногда разовое промывание не помогает. В таком случае нужно продлить процедуру еще на 15-20 минут. То же самое рекомендуется делать в случае, когда жжение спустя какое-то время повторяется.
5. До приезда врача рекомендуется наложить на пораженный участок свободную (не стягивающую) повязку из марли.
6. Если болевой синдром слишком беспокоит, можно выпить обезболивающий препарат (например, анальгин).

Итак, все работы с ортофосфорной кислотой необходимо осуществлять с предельной аккуратностью и внимательностью. Если же инцидент все же произошел, то после оказания первичной помощи пострадавшему нужно безотлагательно обратиться к врачу.

Что такое ортофосфорная кислота

Что же такое ортофосфорная (фосфорная) кислота? Она относится к неорганическим веществам. При комнатной температуре она приобретает вид ромбических кристаллов. Имеет консистенцию сиропа и представляет собой 85-процентный раствор. Ее кристаллы хорошо растворимы в воде и этиловом спирте.

Это вещество относится к группе антиоксидантов (антиокислителей) и используется как регулятор кислотности. В качестве добавки ей присвоен код Е338.

Описание препарата, характеристики, вредные свойства

Химическая формула вещества — H3PO4. При нагревании вещества до температуры более 213°C оно меняет свой состав и превращается в пирофосфорную кислоту (H4P2O7).

Основным свойством этого химического компонента выступает отсутствие выраженного запаха и цвета. Она обладает хорошей растворимостью в воде и других жидкостях. Образуется она при химическом воздействии на фосфат или же во время применения гидролиза. Ее преимуществом выступает низкая себестоимость (в отличие от лимонной кислоты). В связи с этим ее часто используют в производстве напитков и продуктов питания.

Это вещество негативно влияет на здоровье, повышая кислотность желудочного сока. Людям, страдающим гастритом с повышенной кислотностью, необходимо свести к минимуму или исключить из рациона продукты, содержащие в своем составе такое вещество.

Получение кислоты

Многие задаются вопросом, как получить кислоту в лабораторных условиях? Существуют различные способы получения ортофосфорной кислоты, наиболее распространенными среди которых являются следующие:

1. При взаимодействии воды с оксидом фосфора (v) во время нагревания:

P2O5 + 3H2O = 2H3PO4

1. При воздействии серной кислоты на ортофосфат кальция (природную соль):

Сa3(PO4)2 + 3H2SO4 = 3CaSO4 + 2H3PO4

1. При воздействии на фосфор азотной кислоты высокой концентрации:

3P + 5HNO3+ 2H2O = 3H3PO4+ 5NO

Сфера применения

Ортофосфорную кислоту применяют в таких сферах деятельности, как нефтяная промышленность, стоматология, животноводство. Ее также используют при производстве:

• спичек;
• кинопленки;
• фосфатных удобрений;
• средств бытовой химии;
• веществ против коррозии металла;
• огнеупорных элементов и материалов.

Ортофосфорная кислота: применение против ржавчины

Любой металл подвергается «болезни» в виде рыжего налета, представляющего собой ржавчину. Ржавчина образовывается из-за воздействия на металл воды, кислорода и углекислого газа.

Протекает химическая реакция, из-за которой образуются гидроксиды и оксиды железа.

Чтобы увеличить длительность службы металлического изделия, необходимо вести борьбу с коррозией, так как в отличие от патины на бронзе, ржавчина на металле не образует защитную пленку. Приходит на помощь в данной борьбе ортофосфорная кислота.

• Характеристика
• Ортофосфорная кислота: использование

Характеристика

Ортофосфорная или фосфорная кислота отличается неорганическим происхождением. При комнатной температуре она имеет вид маленьких ромбовидных кристаллов. Чаще всего она продается в виде сироповидного восьмидесяти пятипроцентного раствора с отсутствием запаха и цвета. Ее ромбические кристаллы хорошо растворяются в воде или этаноле. Получается в результате гидролиза пентахлорида фосфора, из фосфата, взаимодействием оксида фосфора (V) с водой.

Свойства

Основное ее свойство — это оказывать влияние на кислотно-щелочной баланс в организме человека, что приводит к повышению кислотности. Повышенная кислотность, способствует формированию кариеса и преждевременного остеопороза. В больших концентрациях она вызывает кровотечение из носа, повреждение слизистой носа, разрушает зубы и трансформирует формулу крови. Она взаимодействует с металлами, основными оксидами, основаниями, аммиаком, солями слабых кислот.

Ортофосфорная кислота: использование

Ортофосфорная (фосфорная) кислота представляет из себя состав на водной основе неорганического происхождения, выпускается в виде 85-процентного водного раствора сироповидной прозрачной консистенции.

Употребляется в следующих областях деятельности человека:

• В производстве фосфатных удобрений.
• В производстве чистящих средств, относящихся к бытовой химии.
• В стоматологии.
• В производстве веществ для борьбы со ржавчиной металла.
• В звероводстве.
• В пищевой промышленности.
• В нефтяной промышленности.
• При изготовлении спичек.
• При изготовлении кинопленки.
• При изготовлении противопожарных или огнеупорных предметов и материалов.

Использование в медицине

Употребляется в стоматологии при пломбировании зубов. Ею протравливают поверхность зубной эмали перед лечением зуба.

Самой существенной сложностью представляется невозможность проконтролировать глубину и уровень деминерализации дентина и эмали, а также трудность в ее совершенном удалении перед началом лечения зуба.

Остатки ортофосфорной кислоты могут повергнуть к уменьшению прочности бондинга и формированию «кислотной мины». Также кислотный раствор в незначительных количествах применяется в составах отбеливающих средств для зубов.

Удаление ржавчины ортофосфорной кислотой с поверхности металла

Большой плюс кислотного раствора в том, что он снимает рыхлую массу окислов с металла и образует тонкую защитную пленку на обработанной поверхности детали. При нанесении на поверхность детали кислотного раствора разъедается и поглощается оксид железа, ортофосфорный состав фосфатирует поверхность металла.

После обработки металла кислотным составом на поверхности формируется серого цвета пленка, маслянистая на ощупь. Существует несколько способов удаления окислов:

• с полным погружением детали из металла в кислотный раствор;
• обработка поверхности пульверизатором, кистью или валиком;
• нанесение состава с предварительной ручной механической обработкой металла.

Ортофосфорная кислота для металла

Проанализируем вариации очищения металла с использованием ортофосфорного раствора подробнее.

Очищение ортофосфорным составом с полным погружением детали.

Предварительно очищают деталь от жиров самого различного происхождения. Для этого промывают металл моющим средством. Вслед за тем растворяют в 1 литре воды 150 мл кислоты.

Вслед за этим спускают в кислотный состав обрабатываемую деталь на 1 час, периодически перемешивая раствор для наилучшего воздействия. Следом за этим смывают состав особенным раствором из 50 долей воды, 2 долей нашатырного спирта, 48 долей спирта.

Далее споласкивают обработанную деталь проточной водой и тщательно сушат.

Нанесение распылителем, валиком или обыкновенной кистью на обрабатываемый металл.

Сначала вручную очищают ржавчину с металлической детали. После этого наносят ортофосфорный раствор, выдерживают некоторый период времени, после этого смывают состав нейтрализующим раствором и сушат.