يظهر حمض الفوسفور (Phosphorous acid) إما كمادة صلبة بلورية بيضاء أو صفراء يمتلك نقطة انصهار 70.1 درجة مئوية أو محلول من المادة الصلبة، يمتلك كثافة 1.651 جم لكل سم مكعب، ويمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (H3PO3)، وقد يؤدي التلامس إلى تهيج شديد للجلد والعينين والأغشية المخاطية، علما أنه سام عن طريق الابتلاع والاستنشاق وامتصاص الجلد.
حمض الفوسفور
- حمض الفوسفور هو حمض أوكسيد الفوسفور، وهو أحد أحماض الأكسجين المتعددة للفوسفور، ويستعمل كعامل مختزل في عملية التحليل الكيميائي، وهو عبارة عن مادة بلورية عديمة اللون أو صفراء بطعم يشبه الثوم، وهو مركب غير مستقر يعمل على امتصاص الرطوبة بشكل سريع، ويتحول إلى حمض الفوسفوريك (H3PO4) في وجود الأكسجين أو عند تسخينه فوق 180 درجة مئوية، كما ويشكل حمض الفوسفور (H3PO3) أملاحًا تسمى الفوسفات، وتستخدم أيضًا كعوامل اختزال.
- يتم تحضير هذا المركب عن طريق إذابة سداسي أكسيد رباعي الفوسفور (P4O6) أو ثلاثي كلوريد الفوسفور (PCl3) في الماء كما في التفاعل التالي:
P4O6 + 6 H2O → 4 H3PO3
- من أجل تحضير كمية صغيرة من الحمض في المختبر، يكون من الملائم أكثر أن تتحلل بعناية (PCl3):
PCl3 + 3 H2O → H3PO3 + 3 HCl
- إن حمض الفوسفور هو حمض ثنائي القاعدة ضعيف، وذرة الهيدروجين المرتبطة بالفوسفور ليست حمضية لذلك لا يوجد سوى اثنين من ثوابت التفكك والتي لها القيم (Ka1 = 5.1 × 10−2) و (Ka2 = 1.8 × 10−7)، وحمض الفوسفور وسيط في تحضير مركبات الفوسفور الأخرى، كما إنها مادة خام لتحضير الفوسفونات من أجل معالجة المياه مثل التحكم في الحديد والمنغنيز، وتثبيط وإزالة الترسبات الكلسية، والتحكم في التآكل وتثبيت الكلور.
- يتم تسويق الأملاح المعدنية القلوية (الفوسفات) لحمض الفوسفور على نطاق واسع إما كمبيد فطري زراعي (مثل Downy Mildew) أو كمصدر ممتاز لتغذية النبات بالفوسفور، ويستخدم حامض الفوسفور في تثبيت الخلائط للمواد البلاستيكية، ويستخدم حامض الفوسفور من أجل تثبيط درجات الحرارة العالية للأسطح المعدنية المعرضة للتآكل ولإنتاج مواد التشحيم ومواد التشحيم المضافة.
- إن حمض الفوسفور ثنائي البرتون (أي أنه يعمل على تأين بروتونين بسهولة)، وليس ثلاثي البروتونات كما تقترح هذه الصيغة، وحمض الفوسفور كمادة وسيطة في تحضير مركبات الفوسفور الأخرى، ويحتوي حمض الفوسفور على الصيغة الكيميائية (H3PO3)، والتي يتم التعبير عنها بشكل أفضل على أنها (HPO(OH)2) لإظهار طابعها ثنائي النواة، (P(OH)3) (IUPAC: حمض الفوسفور) له رقم (CAS 10294-56-1)، وهو على شكل مادة صلبة بلورية بيضاء.
- حمض الفوسفور عبارة عن كتلة بلورية بيضاء، تمتلك رائحة تشبه الثوم، يمتلك كثافة 1.651 جم لكل سم مكعب عند درجة حرارة مقدارها 21 درجة مئوية، ويذوب عند درجة حرارة مقدارها 73.6 درجة مئوية، كما وتتحلل عند 200 درجة مئوية إلى حمض الفوسفين والفوسفوريك، وهو قابل للذوبان في الماء أي حوالي 310 جم لكل 100 مل، كما وأنه قابل للذوبان في الكحول، ويستخدم حامض الفوسفور من أجل عملية تحضير أملاح الفوسفور، ويباع عادة كمحلول مائي بنسبة 20٪.
- يستخدم حمض الفوسفور كمادة وسيطة في تحضير مركبات الفوسفور الأخرى مثل فوسفيت البوتاسيوم وفوسفيت الأمونيوم وفوسفيت الكالسيوم، كما وتشارك بنشاط في تحضير الفوسفات مثل أمينوتريس (حمض ميثيلين فوسفونيك) وغيرها الكثير، التي تجد التطبيق في معالجة المياه كمانع للتآكل أو التقشر، كما أنه يتم استخدامها في التفاعلات الكيميائية على صورة عامل اختزال.
- كما ويستخدم حمض الفوسفور الملح والفوسفيت الرصاصي على شكل مثبت (PVC) كما أنه يستخدم كمقدمة في تحضير الفوسفين وكوسيط في تحضير مركبات الفوسفور الأخرى، ويمكن استخدام حمض الفوسفور كأحد مكونات التفاعل من أجل تخليق ما يلي: أحماض (α-aminomethylphosphonic) عبر التفاعل متعدد المكونات من نوع (Mannich) وأحماض (1-aminoalkanephosphonic عبر amidoalkylation) متبوعًا بعملية التحلل المائي وأحماض ألفا أمينوفوسفونيك المحمية من (N (فوسفوكساسات الأحماض الأمينية الطبيعية)) عبر تفاعل (amidoalkylation).
تحضير حمض الفوسفور
- حمض الفوسفور هو عبارة عن مادة صلبة مائلة عديمة اللون ومن الممكن أن يتم تحضيرها بفعل الماء على أكسيد الفوسفور (III) أو كلوريد الفوسفور (III)، وهو عبارة عن حمض ثنائي القاعدة ينتج الأنيونات (H2PO3- و HPO3 2-) في الماء، علما أن الحمض وأملاحه عوامل اختزال بطيئة، وعند الاحتباس الحراري فإنه يتحلل حمض الفوسفونيك إلى حمض الفوسفوريك (V).
- كما ويمكن أن يتم تحضير حمض الفوسفور عن طريق تفاعل الفوسفور ثلاثي كلوريد مع الماء:
PCl3 + 3H2O → H3PO4 + 3HCl
- يجب أن تكون إضافة (PCl3) حذرة وبطيئة للغاية، كما ويمكن إجراء الإضافة بأمان في وجود حمض الهيدروكلوريك المركز، وبدلاً من ذلك فإنه يتم تمرير تيار من الهواء يحتوي على بخار (PCl3) إلى ماء بارد مثلج وبلورات صلبة من شكل (H3PO4)، وبدلاً من ذلك فإنه يمكن تحضير حمض الفوسفور عن طريق إضافة الفوسفور ثلاثي كلوريد إلى حمض الأكساليك اللامائي:
PCl3 + 3 (COOH)2 → H3PO3 + 3CO + 3CO2 + 3HCl
- في هذا التفاعل تتسرب جميع المنتجات باستثناء (H3PO3) كغازات تترك الحمض السائل، كما ويؤدي انحلال الفوسفور في الماء أيضًا إلى تكوين حمض الفوسفور، وعندما يُرج بالماء المثلج فإنه يكون حمض الفوسفور هو المنتج الوحيد.
P4O6 + 6H2O → 4H3PO3
- ومع ذلك، في جزء الماء الساخن من حامض الفوسفور لا يتناسب مع حمض الفوسفوريك والفوسفور أو الفوسفين.
الملف التفاعلي لحمض الفوسفور
- حمض الفوسفور هو عبارة عن مادة صلبة بلورية بيضاء أو صفراء أو محلول من المادة الصلبة، وقد يؤدي التلامس إلى تهيج شديد للجلد والعينين والأغشية المخاطية، كما أنه سام عن طريق الابتلاع والاستنشاق وامتصاص الجلد، إذ يتحلل حمض الفوسفور عند تسخينه ليشكل الفوسفين، وهو غاز يشتعل عفوياً في الهواء، وتمتص الأكسجين من الهواء لتكوين حامض الفوسفوريك، كما يشكل رواسب صفراء في محلول مائي قابلة للاشتعال تلقائيًا عند التجفيف.
- ويتفاعل بشكل طارد للحرارة مع القواعد الكيميائية (على سبيل المثال: الأمينات والهيدروكسيدات غير العضوية) لتكوين الأملاح، كما يمكن أن تولد هذه التفاعلات كميات كبيرة من الحرارة بشكل خطير في المساحات الصغيرة، وقد يؤدي الانحلال في الماء أو تخفيف محلول مركز بماء إضافي إلى توليد حرارة كبيرة.
- كما أن حمض الفسفور يتفاعل في وجود الرطوبة مع المعادن النشطة بما في ذلك المعادن الهيكلية من أجل إطلاق غاز الهيدروجين وهو غاز قابل للاشتعال، كما أنه من الممكن أن تبدأ بلمرة بعض الألكينات، ويتفاعل مع مركبات السيانيد لإطلاق غاز سيانيد الهيدروجين، كما يؤدي الاستنشاق أو البلع أو ملامسة المواد للجلد إلى إصابة خطيرة أو الوفاة، وقد يؤدي التلامس مع مادة منصهرة إلى حروق شديدة في الجلد والعينين.
