Phosphorsäure

Die Phosphor- oder Orthophosphorsäure ist die wichtigste Sauerstoffsäure des Phosphors und eine der wichtigsten anorganischen Säuren. Sie ist eine dreiprotonige Säure und reagiert bezüglich der ersten Deprotonierung als mittelstarke Säure. Ihre Salze und Ester heißen Phosphate, auch die Bezeichnung Organophosphate ist für Ester der Phosphorsäure geläufig. Der Phosphor hat in diesen Verbindungen die Oxidationsstufe V.

Wichtige Arbeiten zur Aufklärung der Struktur leistete Thomas Graham.

Von der Phosphorsäure leiten sich außerdem die Kondensate Diphosphorsäure, Meta- und Polyphosphorsäuren ab.

Als Lebensmittelzusatzstoff wird Phosphorsäure als E 338 deklariert.

Phosphorsäure dient als Ausgangsstoff zur Herstellung phosphathaltiger Dünger, von Waschmitteln, Rostentfernern bzw. von Rostumwandler sowie zur Passivierung von Eisen und Zink zum Schutz vor Korrosion.

Sie wirkt als Rostumwandler beim direkten Auftragen auf rostigem Eisen, Stahl und anderen Metalloberflächen. Sie wandelt rotbraunes Eisen, also Eisen(III)-oxid, in schwarzes Eisen(III)-phosphat um. Nach dieser Behandlung kann die schwarze Eisenphosphatbeschichtung leicht abgewaschen werden, wodurch die darunter liegende frische Metalloberfläche freigelegt wird.

Sie wird zur Herstellung von Pufferlösungen (siehe Phosphatpuffer) eingesetzt.

Phosphorsäure ist in hoher Konzentration ätzend, verdünnt wird sie in der Lebensmittelindustrie als Konservierungsmittel, Säuerungsmittel, als Säureregulator und als Antioxidans (um das Ranzigwerden von Fetten und die Verfärbung von beispielsweise Fleisch, Wurst oder Kuchenfüllungen zu verhindern) eingesetzt (E 338). Phosphorsäure ist, bis auf ihre ätzende Wirkung, für den menschlichen Organismus ungiftig.

Sie wird als Säuerungsmittel für Lebensmittel und Getränke, zum Beispiel Cola, verwendet. Diese besondere Verwendung von Phosphorsäure hat jedoch zu Kontroversen geführt, die viele Fragen hinsichtlich der möglichen gesundheitlichen Auswirkungen auf den menschlichen Körper aufgeworfen haben.

In der Zahnmedizin wird Phosphorsäure mit Zinkpulver zu Zinkphosphat kombiniert, das als temporärer Zahnzement verwendet wird. Es wird auch in der Kieferorthopädie als Ätzlösung verwendet, um die Oberfläche der Zähne vor dem Einsetzen von Brackets und anderen zahnärztlichen Geräten zu reinigen und aufzurauen. Sie wird auch in vielen Zahnaufhellungslösungen verwendet, um Zahnbelag zu entfernen, der auf der Oberfläche der Zähne vorhanden sein kann.

Sie wird als Elektrolyt in Phosphorsäurebrennstoffzellen verwendet. Sie wird auch als Reinigungsmittel im Baugewerbe eingesetzt, um mineralische Ablagerungen, Zementabstriche und hartes Wasser zu entfernen.

Heiße Phosphorsäure wird in der Mikroelektronik zum Ätzen von Siliziumnitrid verwendet. Sie wird von Bastlern als Flussmittel verwendet, um den Lötprozess zu unterstützen. Sie wird auch in Hydrokultur-pH-Lösungen verwendet, um den pH-Wert von Nährlösungen zu senken.

Phosphorsäure wird auch als Elektrolyt beim Elektropolieren von Kupfer zum Entgraten verwendet. Bei der Verarbeitung von Verbindungshalbleitern wird sie üblicherweise als Nassätzmittel verwendet.