سید فسفریک چیست؟
آیا تا به حال به لیست مواد موجود در نوشابه مورد علاقه خود نگاه کرده‌اید؟ به احتمال زیاد، اسید فسفریک را خواهید دید. این ماده، یکی از افزودنی‌های رایج در بسیاری از غذاهای فرآوری شده است که تولیدکنندگان از آن برای طعم و حفظ تازگی غذا استفاده می‌کنند.
اسید فسفریک، اسید معدنی بی‌رنگ و بی‌بو حاوی فسفر است. این ماده عاملی جداکننده بوده که به بسیاری از کاتیون‌های دو ظرفیتی از جمله Fe2+، Cu2+، 2+ Ca و 2+ Mg متصل می‌شود. این ماده در دندانپزشکی و ارتودنسی به عنوان محلول اچینگ برای تمیز کردن سطوح دندانی که در آن وسایل یا مواد دندانی قرار می‌گیرند، استفاده می‌شود. علاوه بر این، اسید فسفریک یکی از اجزای تشکیل دهنده استخوان و دندان است و در بسیاری از فرآیندهای متابولیک نقش دارد.
اسید فسفریک به دو صورت مایعی بی‌رنگ یا جامدی کریستالی پودری شفاف ظاهر می‌شود. اسید فسفریک خالص در دمای 42.35 درجه سانتی گراد ذوب می‌شود و چگالی آن 1.834 گرم بر سانتی‌متر مکعب است. فسفریک اسید مایع، معمولاً به محلول آبی 85٪ این ماده اتلاق می‌شود.
اسید فسفریک یک اکسواسید فسفر است که از یک گروه اکسو و سه گروه هیدروکسی متصل به اتم فسفر مرکزی تشکیل شده است. تصویر زیر نمایی از فرمول ساختاری فسفریک اسید را نشان می‌دهد.
فسفر چیست و چرا اهمیت دارد؟
فسفر دومین ماده معدنی فراوان بدن شماست. اولین ماده فراوان بدن کلسیم است. بدن برای بسیاری از عملکردهای خود مانند فیلتر کردن مواد زائد و ترمیم بافت و سلول‌ها به فسفر نیاز دارد.
اکثر مردم مقدار فسفر مورد نیاز خود را از طریق رژیم غذایی روزانه خود دریافت می‌کنند به عبارتی می‌توان گفت که فسفر زیاد به بدن انسان وارد می‌شود. بیماری کلیوی یا خوردن بیش از حد فسفر و نیز کمبود کلسیم بدن، می‌تواند منجر به افزایش فسفر بدن شود.
البته باید در نظر داشت که برخی از شرایط همچون دیابت و اعتیاد به الکل یا استفاده از داروهایی (مانند برخی از آنتی اسیدها) می‌توانند باعث شوند سطح فسفر بدن شما بسیار پایین بیاید.
فسفر چه می‌کند؟
شما به فسفر نیاز دارید برای:
قوی و سالم نگه داشتن استخوان‌ها
کمک به تولید انرژی
حرکت عضلات بدن
علاوه بر این، فسفر به موارد زیر کمک می‌کند:
ساختن دندان‌های قوی
ذخیره و استفاده بدن از انرژی
کاهش درد عضلانی بعد از ورزش
فیلتر ضایعات موجود در کلیه
رشد، نگهداری و ترمیم بافت و سلول‌ها
تولید DNA و RNA – بلوک‌های ژنتیکی بدن
تعادل و استفاده از ویتامین‌هایی مانند ویتامین‌های B، D و همچنین سایر مواد معدنی مانند ید، منیزیم و روی
تنظیم ضربان قلب
تسهیل هدایت عصبی
چه غذاهایی حاوی فسفر هستند؟
بیشتر غذاها حاوی فسفر هستند به عبارتی می‌توان گفت که غذاهای غنی از پروتئین نیز منابع عالی فسفر هستند. مثالی از این موارد عبارتند از:
گوشت و مرغ
ماهی
شیر و سایر محصولات لبنی
تخم مرغ‌ها
وقتی رژیم غذایی شما حاوی کلسیم و پروتئین کافی باشد، احتمالاً فسفر کافی نیز خواهید داشت، به همین دلیل است که بسیاری از غذاهایی که حاوی کلسیم بالایی هستند، فسفر بالایی نیز دارند.
برخی از منابع غذایی غیر پروتئینی نیز حاوی فسفر هستند. مثلا:
سیب زمینی
میوه خشک شده
سیر
نوشیدنی‌های گازدار
انواع غلات، حاوی فسفر بیشتری نسبت به آرد سفید هستند.
چه مقدار فسفر نیاز دارید؟
مقدار فسفر مورد نیاز در رژیم غذایی به سن شما بستگی دارد.
بزرگسالان نسبت به کودکان 9 تا 18 ساله به فسفر کمتری نیاز دارند، اما بیشتر کودکان زیر 8 سال به فسفر زیادی نیاز دارند.
مقدار مجاز غذایی توصیه شده (RDA) برای فسفر به شرح زیر است:
بزرگسالان (سن 19 سال و بالاتر): 700 میلی گرم
کودکان (9 تا 18 سال): 1250 میلی گرم
کودکان (4 تا 8 سال): 500 میلی گرم
کودکان (1 تا 3 سال): 460 میلی گرم
نوزادان (سنین 7 تا 12 ماه): 275 میلی گرم
نوزادان (سن 0 تا 6 ماه): 100 میلی گرم
افراد کمی نیاز به مصرف مکمل‌های فسفری دارند چرا که بیشتر افراد می‌توانند مقدار لازم فسفر را از طریق غذاهایی که می‌خورند، دریافت کنند.
خطرات مرتبط با فسفر زیاد بدن
فسفر زیادی موجود در بدن می‌تواند سمی باشد و موجب اسهال و نیز سخت شدن اندام‌ها و بافت نرم بدن شود.
میزان بالای فسفر بر توانایی بدن برای استفاده موثر از دیگر مواد معدنی مانند آهن، کلسیم، منیزیم و روی تأثیر می‌گذارد، به عبارتی این ماده با کلسیم ترکیب و موجب تشکیل رسوبات معدنی در عضلات گردد.
به ندرت میزان فسفر خون شما زیاد می‌شود. به طور معمول، تنها افرادی دچار این عارضه می‌شوند که دارای مشکلات کلیوی هستند.
در واقع داشتن بیش از حد فسفر بیشتر از کمبود فسفر رایج است. فسفر به طور طبیعی در بسیاری از غذاها یافت می‌شود، بنابراین بیشتر افراد در رژیم غذایی خود به اندازه کافی این ماده را دریافت می‌کنند.
بدن شما به فسفر نیاز دارد، اما مقدار زیاد آن می‌تواند مشکلاتی را ایجاد کند. مطالعات موجود در منابع معتبر نشان می‌دهد که مصرف بیش از حد فسفر می‌تواند شما را در معرض خطر ابتلا به پوکی استخوان و بیماری قلبی قرار دهد. کلسیم و فسفر برای تشکیل و حفظ سلامت دندان‌ها و استخوان‌ها با هم کار می‌کنند. مواد معدنی باید متعادل باشند تا در بدن موثر واقع شوند.
فسفر بیش از حد میزان کلسیم بدن را کاهش می‌دهد و منجر به تحلیل رفتن استخوان‌ها می‌شود، علاوه بر این، توانایی بدن شما برای استفاده از مواد معدنی دیگر همچون آهن، روی و منیزیم را مختل کند.
خطرات مرتبط با فسفر بسیار کم بدن
برخی از داروها می‌توانند سطح فسفر بدن شما را کاهش دهند. به عنوان مثال:
انسولین مهارکننده‌های ACE
کورتیکواستروئیدها
آنتی اسیدها
داروهای ضد تشنج
علائم کمبود فسفر می‌تواند شامل موارد زیر باشد:
درد مفاصل یا استخوان
از دست دادن اشتها
تحریک پذیری یا اضطراب
خستگی
رشد ضعیف استخوان در کودکان
اگر این داروها را مصرف می‌کنید، با ارائه دهنده مراقبت‌های بهداشتی خود در مورد اینکه آیا می‌توان غذاهای حاوی فسفر بالا یا مکمل‌های فسفر مصرف کرد، صحبت داشته باشید.
حد اعتدال فسفر بدن
مقدار توصیه شده روزانه (RDA) فسفر مورد نیاز برای عملکرد طبیعی بدن 700 میلی گرم است. این مقدار ماده را می‌توانید به راحتی از منابع غذایی طبیعی دریافت کنید. غذاهایی که پروتئین بالایی دارند (مانند گوشت، لوبیا، تخم مرغ، مرغ و ماهی) معمولاً دارای فسفر بالایی هستند. این بدان معناست که اسید فسفریک موجود در غذاهای فرآوری شده همچون نوشابه احتمالاً بیشتر از نیاز بدن است.
نوشابه‌های تیره رنگ اسید فسفریک بیشتری دارند. یک نوشابه ممکن است تا 500 میلی گرم اسید فسفریک داشته باشد. افرادی که 4000 میلی گرم در روز فسفر مصرف می‌کنند، در معرض خطر بالای ابتلا به بیماری‌های مرتبط با فسفر هستند.
به بزرگسالان مبتلا به بیماری کلیوی توصیه می‌شود که روزانه بیش از 800 تا 1000 میلی گرم فسفر در رژیم غذایی خود نداشته باشند. کلیه‌ها به بدن کمک می‌کنند تا از شر فسفر اضافی خلاص شود، اما اگر به خوبی کار نکنند، فسفر بیش از حد در خون انباشته می‌شود.
نوشیدنی‌های جایگزین
هنوز هم می‌خواهید نوشابه‌تان را بخورید؟ برخی از نوشیدنی‌های موجود در بازار از اسید فسفریک استفاده نمی‌کنند یا مقادیر بسیار کمی از فسفریک اسید در آنها وجود دارد.
اگر می‌خواهید اسید فسفریک را کاهش دهید، نوشیدنی‌های گازدار شفاف مانند زنجبیل و نوشابه‌های لیمو، از گزینه‌های خوبی هستند.
اثرات بالقوه اسید فسفریک بر سلامتی چیست؟
مسیر اصلی قرار گرفتن در معرض اسید فسفریک: تماس با پوست، چشم، استنشاق و بلع است.
استنشاق: می‌تواند بینی و گلو را تحریک کند.
تماس پوستی: تماس با این ماده شیمیایی، می‌تواند باعث درد، قرمزی، سوختگی و تاول شود. قرار گرفتن در معرض شدید این ماده می‌تواند باعث ایجاد زخم دائمی روی بدن و در نهایت مرگ شود.
تماس چشمی: تماس چشمی باعث سوختگی شدید همراه با قرمزی، تورم، درد و تاری دید می‌شود.
بلع: می‌تواند لب‌ها، زبان، گلو و معده را بسوزاند. علاوه بر این، علائم دیگری همچون تهوع، استفراغ، گرفتگی معده و اسهال ممکن است ایجاد شود.
اقدامات کمک‌های اولیه به هنگام قرار گرفتن در معرض اسید فسفریک
در صورت استنشاق:
در صورت تماس با پوست:
در صورت تماس چشمی:
در صورت بلع:
اقدامات آزادسازی تصادفی اسید فسفریک چیست؟
احتیاط‌های شخصی:
روش‌های مهار و تمیز کردن ریزش یا نشت کوچک:
روش‌های مهار و تمیز کردن محل نشت:
خطرات آتش‌سوزی و وسایل خاموش کننده اسید فسفریک چیست؟
خواص قابل اشتعال: این ماده قابل احتراق نیست و به عبارتی نمی‌سوزد.
خطرات خاص ناشی از مواد شیمیایی: این ماده با فلزات واکنش می‌دهد و طی این فرایند، گاز هیدروژن قابل اشتعال تولید می‌گردد. ظروف در بسته ممکن است به شدت پاره شوند و با گرم شدن محتویات آزاد شوند.
هنگام کار با اسید فسفریک از چه شیوه‌های نگهداری باید استفاده کرد؟
جابجایی اسید فسفریک:
انبارداری اسید فسفریک:
کنترل‌های مهندسی:
هنگام کار با اسید فسفریک به چه تجهیزات حفاظت فردی (PPE) نیاز است؟
محافظ چشم/صورت: از عینک ایمنی به هنگام کار با مواد شیمیایی استفاده کنید. یک محافظ صورت (با عینک ایمنی) نیز ممکن است لازم باشد.
محافظت از پوست: از لباس‌های محافظ شیمیایی استفاده کنید. دستکش، پیش بند، چکمه.
چشم انداز بازار جهانی اسید فسفریک
اقتصاد جهان تحت تأثیر همه گیری COVID-19 قرار گرفته است. در چندین کشور، اقدامات متعددی که برای مقابله با این بیماری همه‌گیر انجام می‌شود، می‌تواند جان انسان‌ها را نجات دهد، مانند قرنطینه، شکستن سیاست‌های تجاری، و بسته شدن بسیاری از کارخانه‌ها و محل‌های کار. اما، آنها پیامدهای اقتصادی گسترده‌ای دارند.
در آوریل 2020، صندوق بین‌المللی پول (IMF) کاهش 3 درصدی فعالیت‌های اقتصادی جهانی برای سال 2020 را پیش‌بینی کرد که بیشتر از کاهش رشد سال 2009 است. انتظار می‌رود که بحران بهداشت جهانی ناشی از همه‌گیری کووید-19 بر استفاده از کود از دو طریق تأثیر بگذارد: 1: تأثیر اولیه آن بر نیروی کار و 2: تأثیر ثانویه آن بر تقاضا برای کالاهای کشاورزی.
آسیای شرقی، جنوبی و غربی مناطقی هستند که پیش‌بینی می‌شود بیشترین رکود را تجربه کنند. در آمریکای شمالی، آمریکای لاتین و اروپا، پیش‌بینی می‌شود که مصرف کود در سال 2020 به طور متوسط کاهش یافت. این وضعیت موقتاً در آفریقا ثابت است. با وجود بحران COVID-19، انتظار می‌رود کشورهای اروپای شرقی و آسیای مرکزی و بازارهای اقیانوسیه مصرف کود خود را افزایش دهند.
زنجیره تامین مواد غذایی نیز تحت تاثیر شرایط نامطلوب قرار گرفته است. اگرچه این اختلالات بعید است، اما پیشنهادهای دولت‌ها برای کمک به زنجیره‌های تولید مواد غذایی و کشاورزان ارائه شده است. بنابراین، تأثیر در بازار کودهای شیمیایی به دلیل همه‌گیری COVID-19، موجب رشد بازار اسید فسفریک می‌شود.
کاربردها و موارد استفاده فسفریک اسید
پس از اسید سولفوریک، اسید فسفریک دومین اسید معدنی با کارایی زیاد است. اسید فسفریک (H3PO4)، که به عنوان اسید اورتوفسفریک نیز شناخته می‌شود، اسیدی ضروری است و برای تولید نمک‌های فسفات موجود در کودها استفاده می‌شود. همچنین در سیمان دندانپزشکی، تهیه مشتقات آلبومین و صنایع قند و نساجی کاربرد دارد. این ماده در محصولات غذایی، به عنوان طعم دهنده اسیدی عمل می‌کند.
غالب‌ترین صنعت از نظر استفاده از اسید فسفریک، صنعت کشاورزی است. کربنات سدیم، اکسید کلسیم، هیدروکسید سدیم، کربنات کلسیم، هیدروکسید پتاسیم به طور کلی پایه‌هایی برای به دست آوردن فسفات مورد نظر هستند. اسید فسفریک همچنین ماده‌ی خام اصلی برای تولید فسفات‌های مختلف است که برای تولید کودهای فسفاته مانند مونو آمونیوم فسفات (MAP) و دی آمونیوم فسفات (DAP) استفاده می‌شود. این کودهای فسفاته با افزودن اسید به زمین یا با پودر کردن سنگ فسفات ساخته می‌شوند. اسید فسفریک در صنعت کشاورزی دارای چندین کاربرد است. به غیر از استفاده در کودها، این ماده عملکردهای مختلفی مانند تنظیم pH، پاکسازی خطوط قطره چکان (تجهیزات آبیاری) از آهک و نیز تغذیه گیاه دارد. منابع غنی فسفر برای محصولات گلخانه ای، محصولات زراعی باز و درختان میوه استفاده می‌شود. صنعت کشاورزی، عمدتاً کودهای شیمیایی، تقریباً 90 درصد از کل اسید فسفریک تولیدی را به خود اختصاص می‌دهد.
تهران
