ÁCIDO FOSFÓRICO

ÁCIDO FOSFÓRICO

¿QUÉ ES EL ÁCIDO FOSFÓRICO?

De fórmula química H₃PO₄, es un ácido que constituye la fuente de compuestos de importancia industrial llamados fosfatos. También se le denomina ácido ortofosfórico y ácido de fósforo blanco. Es el aditivo alimentario E338.

El fósforo es un elemento fundamental para la vida, y, en diferentes formas, se encuentra presente en mayor o menor proporción en prácticamente todos los alimentos. El ácido fosfórico se encuentra como tal en algunos frutos. Es también un producto de la industria química, obtenido en enormes cantidades para diversos usos incluido el alimentario.

Propiedades físicas

Ácido fosfórico

General
Nomenclatura IUPAC	Ácido ortofosfórico
Otros nombres	Fosfato de hidrógeno
Fórmula semidesarrollada	H₃PO₄
Fórmula estructural	Ver imagen
Número CAS	[7664-38-2]
Propiedades físicas
Estado de agregación	Líquido
Punto de fusión	315 K (42,35 °C)
Punto de ebullición	261 °C
Presión crítica	Q atm.
Presión de vapor a 20°C	0,004 k Pa
Densidad relativa	1,68
Densidad de vapor	1,864 g/ml
Peso molecular (1 mol)	97,99151
Propiedades químicas
Acidez (pKa)	2.12, 7.21, 12.67
Solubilidad en agua	Miscible
KPS	n/d
Momento dipolar	n/d D

El ácido fosfórico, en su forma cristalina, es un sólido puro, inodoro, de color blanco. En su forma líquida el ácido fosfórico es transparente, incoloro y viscoso. La presión de vapor depende de la temperatura y la concentración.

A temperatura ambiente se encuentra predominantemente como aerosol, aunque se pueden apreciar vapores a temperaturas superiores. Existen muchas formas condensadas del ácido fosfórico [ej: H₄P₂O₇, H₅P₃O₁₀ Y (HPO₃)_n] aumentando la posibilidad de una concentración en exceso de 100% de H₃PO₄ En adelante, la concentración de ácido fosfórico se expresará en términos de su contenido en P₂O₅.

Propiedades químicas

El anión asociado con el ácido fosfórico se llama ion fosfato, muy importante en la biología, especialmente en los compuestos derivados de los azúcares fosforilados, como el ADN, el ARN y la adenosina trifosfato (ATP).

Tiene un aspecto líquido transparente, ligeramente amarillento. Normalmente, el ácido fosfórico se almacena y distribuye en disolución.

Obtención

Se obtiene mediante el tratamiento de rocas de fosfato de calcio con ácido sulfúrico, filtrando posteriormente el líquido resultante para extraer el sulfato de calcio. Otro modo de obtención consiste en quemar vapores de fósforo y tratar el óxido resultante con vapor de agua. El ácido es muy útil en el laboratorio debido a su resistencia a la oxidación, a la reducción y a la evaporación.

Usos

El ácido es muy útil en el laboratorio debido a su resistencia a la oxidación, a la reducción y a la evaporación.

Entre otras aplicaciones, el ácido fosfórico se emplea como ingrediente de bebidas no alcohólicas, como pegamento de prótesis dentales, como catalizador, en metales inoxidables y para fosfatos que se utilizan, como ablandadores de agua, fertilizantes y detergentes.

Una de las principales aplicaciones del ácido fosfórico es como acidificante en las bebidas refrescantes, y particularmente en las de cola.

Alrededor del 75% del ácido fosfórico manufacturado se utiliza como fertilizante. Entre las aplicaciones del ácido fosfórico líquido se encuentran la utilización para tratamiento de metales, catálisis, comidas y bebidas.

Riesgos y peligros

Esta sustancia puede ser peligrosa para el ambiente; debería prestarse atención especial al agua y al aire.

La sustancia es corrosiva para los ojos, la piel y el tracto respiratorio. Corrosiva por ingestión. La inhalación del vapor puede originar edema pulmonar. La exposición puede producir la muerte. Los efectos pueden aparecer de forma no inmediata. Se recomienda vigilancia médica.

La sustancia se puede absorber por inhalación del aerosol y por ingestión. Por evaporación de esta sustancia a 20°C no se alcanza, o se alcanza sólo muy lentamente, una concentración nociva en el aire.

Los síntomas del edema pulmonar no se ponen de manifiesto, a menudo, hasta pasadas algunas horas y se agravan por el esfuerzo físico. Reposo y vigilancia médica son, por ello, imprescindibles. Debe considerarse la inmediata administración de un aerosol adecuado por un médico o persona por él autorizada. No verter nunca agua sobre esta sustancia; cuando se deba disolver o diluir, añadir muy lentamente el ácido al agua mezclando continuamente.

La sustancia polimeriza violentamente bajo la influencia de compuestos azo, epóxidos y otros compuestos polimerizables. Por combustión, formación de humos tóxicos (óxidos de fósforo). La sustancia se descompone en contacto con metales, alcoholes, aldehídos, cianuros, cetonas, fenoles, ésteres, sulfuros, halogenados orgánicos, produciendo humos tóxicos. La sustancia es moderadamente ácida. Ataca a los metales formando gas inflamable de hidrógeno.

Peligrosidad
Riesgo	Peligro	Prevención	Actuación
Incendio	No combustible. En caso de incendio se despreden humos (o gases) tóxicos e irritantes. En contacto con metales produce gas de hidrógeno el cual forma mezclas inflamables con el aire.	No poner en contacto con metales, aldehídos, cianidas, mercaptanos y sulfuros.	En caso de incendio en el entorno: están permitidos todos los agentes extintores.
Explosión			En caso de incendio: mantener fríos los bidones y demás instalaciones rociando con agua.
Exposición	Evitar todo contacto
Inhalación	Sensación de quemazón, tos, dificultad respiratoria, jadeo, dolor de garganta, pérdida del conocimiento.	Ventilación.	Aire limpio, reposo, posición de semiincorporado y proporcionar asistencia médica. Respiración artificial si estuviera indicada.
Piel	Enrojecimiento, dolor, ampollas.	Guantes protectores y traje de protección.	Quitar las ropas contaminadas, aclarar la piel con agua abundante o ducharse y proporcionar asistencia médica
Ojos	Enrojecimiento, dolor, visión borrosa, quemaduras profundas graves.	Gafas ajustadas de seguridad o protección ocular combinada con la protección respiratoria.	Enjuagar con agua abundante durante varios minutos (quitar las lentes de contacto si puede hacerse con facilidad) y proporcionar asistencia médica.
Ingestión	Calambres abdominales, sensación de quemazón, confusión, dificultad respiratoria, dolor de garganta, pérdida del conocimiento, debilidad.	No comer, ni beber, ni fumar durante el trabajo.	Enjuagar la boca, NO provocar el vómito, guardar reposo y proporcionar asistencia médica.
Derrames y fugas			Barrer la sustancia derramada e introducirla en un recipiente, neutralizar cuidadosamente el residuo, recoger cuidadosamente el residuo y trasladarlo a continuación a un lugar seguro. (Protección personal adicional: equipo autónomo de respiración).
Almacenamiento		Separado de alimentos y piensos, metales, alcoholes, aldehídos, ésteres, fenoles, cetonas, sulfuros, cianuros, peróxidos orgánicos. Mantener en lugar fresco, seco y bien ventilado.
Envasado y eqtiquetado		No transportar con alimentos y piensos. símbolo C R: 34 S: (1/2-)26-45 Clasificación de Peligros NU: 8 Grupo de Envasado NU: III CE:

Toxicidad

El anión fosfato es un componente esencial del cuerpo humano, normalmente se ingieren entre 1g y 2 g de fósforo por persona al día. La exposición laboral al ácido fosfórico no contribuye de manera significativa a la cantidad total de fósforo en el organismo. Los peligros asociados con la exposición a ácido fosfórico dependen fundamentalmente de su carácter ácido, y la toxicidad está íntimamente relacionada con la concentración. El ácido fosfórico concentrado es corrosivo y en cantidades menores es irritante para la piel, los ojos y las membranas mucosas de la cavidad oral, respiratoria y el tracto gastrointestinal.

Hay una ausencia de datos sobre los efectos que produce la inhalación de ácido fosfórico (mayor que para el pentóxido de fósforo) que nos permita determinar con mayor precisión el nivel umbral de irritación o una evaluación de los efectos que produce una exposición prolongada a bajas concentraciones de dicho ácido.

Estudios realizados por Rushing con el pentóxido de fósforo dieron los siguientes resultados:

A concentraciones de 0,8 - 5,4 mg/m3 su presencia es perceptible pero no produce incomodidad; concentraciones comprendidas entre 3,6 mg/m3 y 11,3 mg/m3 provocan tos entre los trabajadores que no están aclimatados, pero se puede tolerar. Concentraciones de 100 mg/m3 son insoportables excepto para los trabajadores que están acostumbrados.

El pentóxido de fósforo es un agente deshidratante que reacciona con la humedad, de forma exotérmica, transformándose en ácido fosfórico. Como genera calor y deseca los tejidos, es lógico pensar que provoca un daño mayor en los tejidos que el ácido fosfórico. Por esta razón aplicar los efectos que produce el pentóxido de fósforo al ácido fosfórico puede suponer una sobrestimación de los peligros del ácido, pero por otra parte podemos asegurar un margen adecuado de seguridad.

Recomendaciones

Aunque sería necesario disponer de datos más exactos del nivel máximo de irritación del ácido fosfórico, el estudio realizado por Rushing del pentóxido de fósforo se considera una base adecuada para establecer los valores límite de exposición. El valor límite de exposición diaria recomendado para el ácido fosfórico es de 1 mg/m3 (para los vapores se utiliza un valor de 2 ppm) y para corta exposición se propone un valor de 2 mg/m3 (0,5 ppm en el caso de que sean vapores). La notación vía dérmica no se considera necesaria ya que la penetración por la piel no contribuye de manera significativa a la cantidad de fosfato en el organismo.

A los niveles aconsejados, no se prevén dificultades de medición.

Fosfatos

Son productos formados por la sustitución de parte o todo el hidrógeno del ácido fosfórico por metales. Según el número de átomos de hidrógeno sustituidos, el compuesto obtenido se define como fosfato primario, secundario o terciario. Así, NaH₂PO₄, con un átomo de hidrógeno sustituido, se denomina fosfato primario de sodio (también dihidrogenofosfato de sodio), y Na 3PO₄, con tres átomos de hidrógeno sustituidos, fosfato terciario de sodio. También conocido como fosfato de sodio, el fosfato terciario de sodio se usa como detergente y ablandador del agua. Los fosfatos primarios y secundarios contienen hidrógeno y son sales ácidas. Los fosfatos secundarios y terciarios son insolubles en agua, a excepción de los de sodio, potasio y amonio; los primarios son más solubles.

Los fosfatos son importantes para el metabolismo de animales y plantas. Los huesos contienen fosfato de calcio, Ca₃(PO₄)₂, y el primer paso en la oxidación de la glucosa en el cuerpo es la formación de un éster de fosfato. Para aportar fosfatos al ganado, se usa el hidrogenofosfato de calcio hidratado, CaHPO₄ · 2H₂O, como suplemento alimenticio. El fosfato primario de calcio, Ca(H ₂PO4)₂, se emplea como ingrediente en fertilizantes para plantas.

En los últimos tiempos se ha incrementado la preocupación por los efectos medioambientales perjudiciales de los fosfatos contenidos en los detergentes domésticos. Los detergentes que contienen fosfatos contribuyen a la contaminación del agua, ya que son un medio nutriente para las algas. Si crecieran en exceso, dificultarían la vida acuática de lagos y ríos por la falta del oxígeno.

Los fosfatos son en general substancias muy poco tóxicas, con una toxicidad aguda comparable a la de la sal común. En la práctica médica se administran a veces grandes cantidades de ácido fosfórico (hasta 20 g/día) para suplir la falta de acidez del estómago, sin que se produzcan efectos secundarios. Además el fósforo es un nutriente esencial, cifrándose las necesidades de un adulto entre 0,8 y 1 gramos por día. Su abundancia en muchos alimentos hace que sin embargo prácticamente nunca se produzcan deficiencias.

Se ha acusado a los fosfatos de disminuir la absorción de calcio, hierro, magnesio y otros minerales esenciales. En realidad, el efecto de los fosfatos sencillos no parece ser importante, e incluso a veces al contrario, aumentan la absorción. Sí interfieren algunas formas de fosfato unido a compuestos orgánicos (ácido fítico, por ejemplo). Sin embargo estas substancias no se utilizan como aditivo, sino que se encuentran presentes en forma natural en ciertos alimentos de origen vegetal. La absorción de fósforo y su eliminación por vía renal está controlada por la glándula paratiroides. La ingestión diaria admisible es de hasta 70 mg/Kg de peso para el ácido fosfórico y los fosfatos de sodio y potasio. La de los fosfatos de calcio no está limitada. No obstante, no es la cantidad de fosfatos el parámetro más importante sino la relación fósforo/calcio, que debe estar preferiblemente entre 1 y 1,5. En el caso de dietas bajas en calcio, la ingestión aceptable de fosfatos es menor que en el caso de dietas ricas en calcio, para mantener esta relación. En experimentos con animales, los fosfatos pueden producir alteraciones renales, cálculos, etc, pero solo a dosis muy altas, mucho mayores que las que se pueden encontrar en los alimentos, aún cuando se usaran a niveles superiores a los legales.

DOCUMENTACIÓN