Usos del Ácido Fosforoso

Usos del Ácido Fosforoso

El ácido fosforoso, o también llamado ácido fosfórico, es un compuesto químico estructurado con una fórmula de H3PO3, es un ácido inorgánico muy fuerte. El fosforo (P) es un elemento que se encuentra en la naturaleza y es esencial para todos los seres vivos, se combina rápidamente con otros elementos como el oxígeno y el hidrogeno, cuando se oxida se une con cuatro átomos de oxígeno para formar la molécula de fosfato. Cuando esta oxidación no se da de forma completa y un átomo de hidrogeno suple al oxígeno hay un cambio en la estructura molecular de donde surge una molécula llamada fosfito. Este cambio en la estrutura molecular causa significativas diferencias que afectan la solubilidad del material y tiene influencia en el metabolismo de las plantas asi como en la absorción. Es un ácido diprótico, es decir, que solamente tiene la capacidad de ionizar dos protones. Se puede obtener mediante el tratamiento de rocas de fosfato cálcico con ácido sulfúrico, otro modo de obtención es mediante la quema de vapores de fosforo y tratar el óxido resultante con vapor de agua.

El ácido fosforoso al unirse con iones metales (potasio, cobre, magnesio, manganeso, zinc aluminio entre otros) tiene la capacidad de formar compuestos y sales llamadas fosfitos, que son utilizadas como agentes reductores y como fuente importante de nutrientes para los cultivos. Es representado en dos formas, sólida en cristales tetraédricos higroscópicos de color blanco o amarillo, y en presentación liquida en forma de jarabe viscoso cristalino, con un aroma muy similar al ajo.

Generalmente es utilizado a nivel agroindustrial para la realización de fertilizantes con especiales aportes de nutrientes que da fortaleza a los suelos, protección a las cosechas teniendo un buen control preventivo y terapéutico.

Los fosfonatos derivan del ácido fosforoso, son compuestos organofosforado caracterizados por un enlace estable de Carbono-Fósforo (C-P), que generalmente resiste la descomposición bioquímica, térmica y fotoquímica.

Propiedades físicas y químicas del Ácido Fosforoso

• Apariencia: sólido blanco.
• Densidad: 1,651 g / cm3.
• Peso molecular: 82,00 g / mol
• Punto de ebullición: 200 ° C (473 K).
• Punto de fusión: 73,6 ° C (347 K)

Aplicaciones del Ácido Fosforoso

Se usa como un agente oxidante químico para la elaboración de carbón activo. También puede ser utilizado en detergentes, aplicado para ajustar el pH en la elaboración de productos cosméticos y para el cuidado de la piel. Se utiliza para la limpieza de sales depositadas en la red.

Acido Fosforoso en la industria

En formas de fosfonatos es usado en agua de refrigeración sistemas de desalinización y para impedir los precipitados en campos de petróleo, en la elaboración de detergentes, como una combinación de agentes quelantes, estabilizadores de blanqueadores e inhibidores de escamas.

Es utilizado mayormente como agente catalítico para la elaboración de Nylon, un polímero sintético que pertenece al grupo de las poliamidas. El nylon es una fibra textil elástica y resistente, También se mezcla para la elaboración del asfalto. Es importante para la realización de los alcoholes.

Aplicaciones del Ácido Fosforoso

Se usa como un agente oxidante químico para la elaboración de carbón activo. También puede ser utilizado en detergentes, aplicado para ajustar el pH en la elaboración de productos cosméticos y para el cuidado de la piel. Se utiliza en riego tecnificado para la limpieza de sales depositadas.

Celdas combustibles (PAFC)

Este tipo de celda es el más desarrollado comercialmente y ya se encuentra en uso en aplicaciones tan diversas como clínicas y hospitales, hoteles, edificios de oficinas, escuelas, plantas eléctricas y varias terminales aeroportuarias; también puede utilizarse en vehículos grandes como autobuses. Las celdas de combustible de ácido fosforoso generan electricidad utilizando gas natural a más de 40% de eficiencia y cerca de 85% si el vapor que produce se emplea en cogeneración.

Se trata de celdas que convierten la energía química de reacción directamente en energía eléctrica por renovación de fuentes de energía, y no genera tanta contaminación ambiental como las convencionales. De esta manera diversas industrias automotrices están transformando los recursos ya existentes para poder encontrar nuevas tecnologías que puedan remplazar los métodos convencionales y de esta forma permanecer en el mercado futuro. Son celdas de construcción eléctrica, No se agotan como lo haría una batería ni precisan de recarga ya que producen energía en forma electricidad y de calor, en tanto se les provea de combustible.

El ácido fosforoso es utilizado para esta creación como electrolito, debido a su excelente rendimiento para trabajar a altas temperaturas, por tener una buena tolerancia al oxido de carbono, por su baja presión de vapor, su alto grado de disolución en otra sustancia, buena conductividad iónica a altas temperaturas, baja velocidad de corrosión y un elevado ángulo de contacto, pueden utilizar hidrocarburos o biogás como combustible.

Como ventajas del uso de celdas de combustible en vehículos se pueden citar: un sistema de transporte más limpio, motores más eficientes que los convencionales de combustión interna y posibilidad de recorrer más distancia, son silenciosas y producen insignificantes emisiones de contaminantes.

Son ideales para ser utilizados como generadores donde no es posible utilizar generadores que perjudican el medio ambiente La mayor ventaja de las celdas de combustible descansa realmente en el hecho de que no están limitadas por la temperatura, lo cual les otorga el gran beneficio de alcanzar altas eficiencias.

Las celdas de combustible además de ofrecer el medio para generar electricidad con cero emisiones contaminantes a futuro, hoy en día permiten tener a nuestra disposición una alternativa altamente flexible que puede adecuarse a prácticamente cualquier necesidad energética a corto, mediano y, desde luego, largo plazo.

El ácido fosforoso es utilizado como agente reductor en análisis químicos. Un nuevo método sintético conveniente y escalable de ácido fenilacético para la reducción catalítica de ácido mandélico por yoduro, se basa en la generación de ácido yodhídrico a partir de yoduro de sodio. Por esta razón, el ácido fosforoso se utiliza como agente reductor estequiométrico.

Fosfitos

El ácido fosforoso y su sal (Fosfito) tienen una solubilidad más alta que las sales de fosfato por lo que es ampliamente utilizado.

Los mecanismos de acción involucrados sobre los efectos profilácticos de los fosfitos son diversos e incluyen la estimulación de los mecanismos de defensa bioquímica y estructural en las plantas, además de la acción directa que restringe el crecimiento, desarrollo y reproducción de los organismos fitopatógenos, causantes principales de la descomposición parcial de las raíces y toda la planta. A diferencia de los fungicidas que solo actúan en el suelo y en las raíces, los fosfitos trabajan arriba y abajo es decir actúan desde las raíces circulando por toda la planta. Son conocidos por su alta eficacia herbicida , fungicida en el control de enfermedades causadas por oomicetos como Phytophtora, Plasmopara y Phythium El ion fosfito es fácilmente transportado en las plantas vía xilema y floema, por lo que se ha utilizado en aplicación foliar, baño a la raíz y cuello de la planta, inyección al tronco, a través de riego por goteo mezclado por ser un nutriente especial, en la hidroponía, tratamiento de semilla, aplicación aérea en bajo volumen o como tratamiento en inmersión de semillas y frutos.

Cuando un patógeno quiere infectar una planta emite toxinas y enzimas para empezar a degradar las células vegetales, la célula vegetal interpreta esa agresión y emite una alerta a toda la planta, comienzan a trabajar en la forma de hacer resistencia sistémica generando fitoalexinas y proceder a protegerse ante el ataque incipiente que está causando el patógeno.

Es un efecto de defensa natural que restringe la penetración y supervivencia de los patógenos. Actúan como una vacuna de amplio espectro porque su uso protege los cultivos ante la presencia de agentes patógenos tipo bacteria, virus asi como insectos nematodos, Activan ese sistema de defensa, hace que la planta esté preparada para resistir. El uso de fosfitos ha resultado favorable en el cultivo de papas, tomates, cultivos extensivos de maíz, trigo. También muchos frutales, para el mildiu de la uva donde actúan como verdaderos fungicidas, para tratamiento de cultivos de soja ya sea comenzando por tratamiento en las semillas o mezclados con herbicidas clásicos durante el riego.

Al fertilizar con fosfito las malezas van a crecer tanto como le sea permitido por el suelo creando una cubierta que evita la evaporación del agua y por ende la erosión del suelo.

Podemos darle el nombre de biopesticidas porque además de proteger los cultivos son amigables con el medio ambiente.

Usos industriales

El ácido fosforoso es usado como aditivo en inhibidores de la corrosión.

Fosfotización o fosfatado, es el tratamiento que se realiza a una superficie metálica para prevenir la corrosión y a su vez alargar la vida útil de las herramientas. El fosfatado brinda una capa que se adhiere al metal dando como resultado una reacción química; donde el metal absorbe el producto (fosfato) y forma una película que es la que permite la protección de la herramienta. El fosfatado se realiza al sumergir la herramienta en un tanque que contiene una solución compuesta por alguno aditivos, acido fosforoso, sales y ácido fosfórico a una cierta temperatura que oscila de 25º a 90º. Los fosfatos de zinc, hierro y manganeso se hidrolizan en soluciones acuosas. Un baño de fosfato deberá tener un contenido tal en iones metálicos, hidrógeno y ácido fosfórico, que no sobrepase la solubilidad de los fosfatos metálicos neutros y monoácidos. El proceso de fosfatado se realiza en un tiempo que varía de 5 a 45 minutos dependiendo de la temperatura en que se vaya a realizar, a menor temperatura menor tiempo de recubrimiento. Se puede realizar en frio o en caliente y depende también del tipo de iones fosfato que se utilice, entre estos están el hierro, zinc o manganeso.

Existen ciertos factores que intervienen en el recubrimiento del metal como: Composición del metal, características físicas del metal preparación de la superficie. La superficie debe estar limpia, es la parte o el factor más importante a la hora de realizar el recubrimiento de un metal.

Los principales proveedores de Ácido Fosforoso en Chile son:

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