في الكيمياء إن مركب خامس أكسيد الفوسفور (phosphorous pentoxide)، والمعروف أيضًا باسم أنهيدريد الفوسفوريك هو عبارة عن مركب غير عضوي، وأكاسيد الفوسفور الناتجة عن احتراق الفسفور الأبيض أو الفوسفور الأصفر أو الأحمر في الهواء الجاف أو مسحوق أبيض ناعم أو بلورات أحادية عديمة اللون في درجة حرارة الغرفة، بسهولة نقطة الانصهار هي (580 ~ 585) درجة مئوية.
خماسي أكسيد الفوسفور
- إن مركب خامس أكسيد الفوسفور سهل لامتصاص الرطوبة من الهواء، ويمتلك جفاف قوي ويمكن حتى أن يزيل حمض الكبريتيك المركز من أجل إنتاج مركب ثالث أكسيد الكبريت، وهو عبارة عن مادة مجففة قوية، وتتفاعل بعنف مع الماء وينبعث منه حرارة ودخان أبيض، كما ويطلق كل مول منه 68 سعرة حرارية، وعادة ما ينتج الميتافوسفات بالماء البارد، وينتج بشكل أساسي حمض الفوسفوريك بالماء الساخن، ووفقًا لكمية المياه المضافة فإنه يمكن أن تولد فوسفور أوكسي أسيد خماسي التكافؤ مثل حمض الميتافوسفوريك وحمض البيروفوسفوريك وحمض الفوسفوريك وغيرها.
- يمتلك كثافة مقدارها 2.39، وعند التسامي 347 درجة مئوية، عند تسخينها تحت ضغط إلى 563 درجة المئوية، وتترجم المادة البلورية إلى زجاج غير متبلور، وغير قابل للذوبان في الأسيتون الأمونيا قابل للذوبان في حامض الكبريتيك، ويتكون خامس أكسيد الفوسفور أو أنهيدريد الفوسفوريك (P2O5) عن طريق حرق الفوسفور الأصفر في الهواء الجاف أو الأكسجين، ويتم تحضير خامس أكسيد الفوسفور عن طريق حرق الفوسفور في إمدادات وفيرة من الهواء الجاف أو الأكسجين: P4 + 5O2 → P4O10
- يستخدم خامس أكسيد الفوسفور لصنع حمض الفوسفوريك عالي النقاء وكذلك عامل تجفيف الغاز والسائل، وعامل تجفيف عضوي اصطناعي، وخامس أكسيد الفوسفور (P2O5) أو أنهيدريد الفوسفوريك هو مادة صلبة بيضاء شديدة اللمعان تسامي عند 300 درجة مئوية وتتفاعل بعنف مع الماء لإعطاء حمض الفوسفوريك، ويتم تحضيره عن طريق حرق عنصر الفوسفور في الأكسجين الزائد ثم يتم تنقيته عن طريق التسامي، ويستخدم المركب كعامل تجفيف وتجفيف، وعلى سبيل المثال فإنه يتم تحويل الأميدات إلى نيتريل ويتم تحويل حمض الكبريتيك إلى ثالث أكسيد الكبريت (SO3)، ويتم تحديد الأسمدة الفسفورية كنسبة وزن من خامس أكسيد الفوسفور.
- مسحوق أبيض غير متبلور، وهو مادة أكالة للمعادن والأنسجة ومتوسطة السمية، يمتص الرطوبة بسهولة من الهواء مكونًا شرابًا من الأحماض الفوسفاتية والبيرو والفوسفورية، ويتفاعل بعنف مع الماء ويطلق حرارة كبيرة، أما عن الخصائص الخطرة فهو غير قابل للاحتراق، ولكن عند مواجهة الماء والمواد العضوية مثل الخشب أو القطن أو القش فإنها تتفاعل بعنف من أجل أن تطلق الحرارة وقد تتسبب في نشوب حريق.
وعند الاتصال بالمياه يمكن أن ينبعث منها الكثير من الدخان والحرارة، وأما بالنسبة للرطوبة فهي تآكل معظم المعادن بشكل طفيف، وتحدث تهيج موضعي قوي، كما ويمكن للبخار مع الغبار أن يهيج بشدة العينين والأغشية المخاطية والجلد والجهاز التنفسي، ويؤدي إلى حدوث تآكل للجلد والأغشية المخاطية، حتى تركيز الغبار 1 ملغ لكل م مكعب، فإنه لا يطاق.
- يتفاعل خماسي أكسيد الفوسفور مع الماء البارد لإنتاج ميتافوسفات شديد السمية: (P2O5 + H2O → 2HPO3) كما ويتفاعل مع الماء الساخن لينتج أورثوفوسفات سام: (P2O5 + 3H2O → 2H3PO4)، وهو تفاعل طارد للحرارة، وخامس أكسيد الفوسفور يمكن أن يصنع حمض الكبريتيك وحمض النيتريك الجاف، عندما تكون كمية خامس أكسيد الفوسفور والماء 1: 6، ويمكن أن يتحول خامس أكسيد الفوسفور إلى حمض أورثوفوسفوريك.
- يتسبب دخان خامس أكسيد الفوسفور في تهيج الأغشية المخاطية، وله تأثيرات تهيج الجلد وحرقه (جفاف الأنسجة)، لذا فإنه يجب إغلاق معدات الإنتاج وخطوط الأنابيب والحفاظ على تهوية جيدة، كما ويجب على عمال الإنتاج ارتداء معدات حماية العمال وارتداء كمامة واقية، عندما يكون هناك بخار خامس أكسيد الفوسفور والدخان، يجب ارتداء أقنعة واقية، وانتبه لحماية الجلد، وإذا لامست الجلد بالخطأ اغسله على الفور بالماء النظيف.
- إن خامس أكسيد الفوسفور ذو درجة الكاشف هو مادة خام، يتم تنقيته عن طريق حرق التسامي في تيار غاز الأكسجين الجاف بدرجة كافية، مما يحبس التسامي بواسطة المكثف، وللحصول على منتجات خامس أكسيد الفوسفور عالية النقاء، ويتم تسخين الفسفور الأصفر وصهره بطريقة الأكسدة، وينقل إلى فرن الأكسدة من أجل تفاعل احتراق الأكسدة مع الهواء الجاف (عن طريق تجفيف حمض الكبريتيك المركز).
- ويتم تسخين خامس أكسيد الفوسفور الناتج عن طريق الحرارة، والبرودة في الجزء العلوي من المواقد وتسقط في الاستقرار الداخلي غرفة في الجزء السفلي، لتحضير منتجات البنتوكسيد، ويهرب العادم من فرن الأكسدة إلى الإعصار الحلزوني لاستعادة غبار خامس أكسيد الفوسفور، ويتم تعبئة المنتج النهائي المعاد تدويره وغرفة الترسيب معًا كمنتج نهائي.
P4 + 5O2 → 2P2O5
- خامس أكسيد الفوسفور مادة صلبة بلورية بيضاء، وهو مسحوق صلب يعرض تعدد الأشكال، ويتحول إلى عدة أشكال بلورية مختلفة عند التسخين، وتتكون المادة التجارية من بلورات سداسية، وتذوب البلورات السداسية عند التسخين السريع جدًا أولاً عند 420 درجة مئوية ثم تتماسك فورًا إلى بلورات زجاجية لتقويم العظام، ويؤدي التسخين البطيء للبلورات السداسية إلى الذوبان عند درجة حرارة 340 درجة مئوية مما يعطي عند التصلب نفس الشكل التقويمي المستقر، وتذوب المادة الزجاجية عند حوالي 580 درجة مئوية إلى سائل عديم اللون ولزج بشدة يتسامى عند 360 درجة مئوية، ويتفاعل مع الماء.
استخدامات خامس أكسيد الفوسفور
- يستخدم خامس أكسيد الفوسفور كعامل تجفيف، وكعامل تكرير السكر، ويستخدم من أجل تحضير حامض الفوسفوريك ومركبات الفوسفور والهباء الجوي وغيرها، كما ويستخدم كمصدر مخدر بالسيليكون أشباه الموصلات، وعامل تجفيف للجفاف، وكعامل تكثيف تركيبي عضوي وخافض للتوتر السطحي، وتستخدم أيضا لتحضير حامض الفوسفوريك عالي النقاوة.
- ويتم استخدام خامس أكسيد الفوسفور كمواد خام من أجل إنتاج حامض الفوسفوريك عالي النقاء والفوسفات، ويمكن استخدامه كمجفف للغازات والسوائل وكعامل تجفيف من أجل التخليق العضوي، وكعوامل مضادة للكهرباء الساكنة للألياف الاصطناعية وعامل تكرير السكر، كما أنها تستخدم في تصنيع الزجاج البصري والزجاج الشفاف للأشعة فوق البنفسجية والزجاج العازل، والزجاج غير الشفاف وما إلى ذلك وذلك لتحسين معامل التشتت وضوء الأشعة فوق البنفسجية من خلال قدرة الزجاج.
- يستعمل خامس أكسيد الفوسفور أيضًا في عملية تصنيع المستحضرات الصيدلانية ومبيدات الآفات والمواد الخافضة للتوتر السطحي، ويتم استعماله كمشوب أشباه الموصلات والمواد الخام من أجل عملية تحضير حمض الفوسفوريك عالي النقاء، ويمكن استخدام خامس أكسيد الفوسفور عالي النقاء كمشوب لرسم تشكيل الألياف الضوئية (النوع N dopant) لتصنيع الدوائر المتكاملة المستخدمة في تخليق الكريستال البصري.
- يستخدم أكسيد الفوسفور (V) كعامل تجفيف، وكاشف تكثيف في التخليق العضوي وكاشف معمل، كما أنه يستخدم في عملية تكرير السكر وإطفاء الحرائق، كما ويشكل خامس أكسيد الفوسفور الموجود في (DMSO) كاشف (Onodera) الذي يؤكسد الكحولات، كما إنه قادر على تحويل الأحماض المعدنية إلى أنهيدريد.
