फॉस्फोरिक अम्ले

फॉस्फोरिक अम्‍ले : अम्लामध्ये एक अगर अनेक ऑक्सिजन अणू असले म्हणजे त्यांना ऑक्सि-अम्‍ले असे म्हणतात. उदा., क्लोरीन, नायट्रोजन, गंधक यांची ऑक्सि-अम्ले HOCI, HCIO₃, HNO₃, H₂SO₄ इ. आहेत. फॉस्फरसाची ऑक्सि-अम्‍ले तयार होतात व त्यांना फॉस्फोरिक अम्‍ले म्हणतात.

निरनिराळी  फॉस्फोरिक अम्‍ले ही वेगवेगळ्या प्रमाणात पाणी (H₂O) व फॉस्फरसाचे P₂O₅ हे ऑक्साइड यांच्या संयोगाने आणि फॉस्फोरिक अम्‍लांची लवणे (फॉस्फेटे) ही Na₂O,CaO यांसारखी ऑक्साइडे व P₂O₅ हे ऑक्साइड यांच्या संयोगाने बनतात. या ऑक्साइडांचा मोल गुणोत्तराने (ग्रॅममध्ये दर्शविलेल्या सापेक्ष रेणूभारांच्या गुणोत्तराने) फॉस्फेटाचा प्रकार आणि H₂O/P₂O₅ या मोल गुणोत्तराने फॉस्फोरिक अम्लाचा प्रकार कळतो. H₂O/P₂O₅ हे गुणोत्तर तीन असेल, तर ऑर्थोफॉस्फोरिक अम्ल H₃PO₄ (3H₂O·P₂O₅) दोन असेल तर पायरोफॉस्फोरिक अम्ल H₄P₂O₇ (2H₂O·P₂O₅) व एक असेल तर मेटाफॉस्फोरिक अम्ल HPO₃ (H₂O·P₂O₅) असते. गुणोत्तर ० ते १ च्या दरम्यान असेल, तर मिळणाऱ्या अम्लांना अल्ट्रा-फॉस्फोरिक अम्ले म्हणतात. गुणोत्तर १ व २ च्या मध्ये असेल, तर पॉलिफॉस्फोरिक अम्‍ले मिळतात आणि २ असेल, तर पायरोफॉस्फोरिक अम्ल मिळते. गुणोत्तर २ व ३ च्या मध्ये असेल, तर पायरो – व ऑर्थो-फॉस्फोरिक अम्‍लांचे मिश्रण मिळते.

फॉस्फरस या मूलद्रव्यापासून पुढील ऑक्सि-अम्‍ले मिळतात : (१) ऑर्थोफॉस्फोरिक अम्ल – H₃PO₄ किंवा नुसते फॉस्फोरिक अम्ल, (२) पायरोफॉस्फोरिक अम्ल – H₄P₂O₇, (३) मेटाफॉस्फोरिक अम्ल – HPO₃, (४) हायपोफॉस्फरस अम्ल – H₃PO₂, (५) फॉस्फरस अम्ल – H₃PO₃, (६) हायपोफॉस्फोरिक अम्ल – H₄P₂O₅, (७) पॉलिफॉस्फोरिक अम्ल – याचे सूत्र H_n+2P_nO_3n+1 असे लिहिता येईल (n चे मूल्य २, ३, ४, ५….. इत्यादी). यांतील ऑर्थोफॉस्फोरिक अम्ल (१) हे सर्वांत महत्त्वाचे असून ते मुख्यत्वे खतासाठी वापरले जाते. त्याशिवाय प्रक्षालके (मलिन वस्तू स्वच्छ करणारे व कृत्रिम रीतीने तयार केलेले साबणाखेरीज इतर पदार्थ). जनावरांसाठी पूरक अन्न, किण्वन प्रक्रिया (सूक्ष्मजीवांच्या साहाय्याने करण्यात येणारी आंबविण्याची प्रक्रिया), जलशुद्धीकरण इत्यादींसाठी वापरले जाते. फॉस्फोरिक अम्‍लापासून मिळणाऱ्या लवणांना फॉस्फेटे अशी संज्ञा आहे. बाकीच्या अम्‍लांच्या लवणांची नावे पुढीलप्रमाणे : (२) पायरोफॉस्फेटे, (३) मेटाफॉस्फेटे, (४) हायपोफॉस्फाइटे, (५) फॉस्फाइटे, (६) हायपोफॉस्फेटे, (७) पॉलिफॉस्फेटे.

सैद्धांतिक दृष्ट्या मेटा, पायरो व ऑर्थो ही फॉस्फोरिक अम्‍ले बाष्परूप फॉस्फरस पेंटॉक्साइडाच्या (H₂O₅) एका रेणूशी पाण्याच्या अनुक्रमे एक, दोन व तीन रेणूंशी विक्रिया होऊन मिळतात. ऑर्थो-फॉस्फोरिक अम्लाचे निर्जलीकरण केल्यास अनुक्रमे पायरो – व मेटा-फॉस्फोरिक अम्‍ले मिळतात. त्यात पाणी मिसळल्यावर परत फॉस्फोरिक अम्ल मिळते.

ही शुद्ध साधी अम्‍ले नसून त्यांत अनेक बहुवारिक (दोन अगर अधिक साध्या रेणूंच्या संयोगाने जटिल रेणू बनलेली ) अम्‍लांची मिश्रणे असतात.

ऑर्थोफॉस्फोरिक अम्ल : (H₃PO₄). हे अम्ल पुढील निरनिराळ्या पद्धतींनी तयार करता येते : (१) फॉस्फरस पेंटॉक्साइडाचा जलीय विद्राव उकळून, (२) तांबड्या फॉस्फरसाचे नायट्रिक अम्‍लाने ऑक्सिडीकरण [⟶ ऑक्सिडीभवन] करून, (३) पांढऱ्या फॉस्फरसाचे ब्रोमीन किंवा आयोडिनाने पाण्याखाली ऑक्सिडीकरण करून, (४) खनिज फॉस्फेटांचे सल्फ्यूरिक अम्‍लाने अपघटन करून (घटक अलग करण्याची क्रिया करून). तथापि उत्पादनासाठी (अ) विद्युत् भट्टी पद्धत व (आ) आर्द्र पद्धत या पद्धती वापरल्या जातात. पूर्वी हाडांच्या राखेपासून हे अम्ल व फॉस्फेटे तयार करीत असत. आता दोन्ही पद्धतींत फॉस्फेटी खडक [⟶ फॉस्फेटी निक्षेप] हे खनिज वापरण्यात येते.

(अ) विद्युत् भट्टी पद्धत : विद्युत् भट्टीमध्ये कोकच्या साहाय्याने फॉस्फेटी खडकाचे ⇨ क्षपण केले जाते. त्याच वेळी त्यात वाळू (सिलिका) मिसळतात, त्यामुळे फॉस्फेटी खडकातील कॅल्शियमाची मळी (कॅल्शियम सिलिकेट) तयार होते व क्षपणाने फॉस्फरसही तयार होतो. या तयार झालेल्या फॉस्फरसाच्या बाष्पाचे हवेत ज्वलन करून त्याचे ऑक्साइड (P₂O₅) तयार करतात. ऑक्साइडाच्या बाष्पाचा पाण्याशी संयोग झाल्यावर फॉस्फोरिक अम्ल मिळते. त्यात P₂O₅ चेप्रमाण ५४%  इतके असते परंतु शोषणासाठी कमी पाणी वापरून जास्त संहतीचे (विद्रावातील प्रमाण जास्त असलेले) अम्ल मिळविता येते. ह्या पद्धतीत बरीचशी अशुद्धी मळीत राहील्याने शुद्ध अम्ल मिळते. मोठ्या औद्योगिक संयंत्रात मिळणाऱ्या अम्लात काही घन अशुद्धी संधारित (लोंबकळणाऱ्या) स्वरूपात राहते, तसेच विरघळलेली अशुद्धी अल्प प्रमाणात असते. त्यातील संधारित घन कण गाळून काढले जातात व अत्यंत घातक असणारी हायड्रोजन फ्युओराइडाची अशुद्धी काढून टाकण्यासाठी त्यातून हवेचा झोत सोडला जातो. या पद्धतीत २·९ टन फॉस्फेटी खडकापासून (२८% P₂O₅) १ टन १००% फॉस्फोरिक अम्ल मिळते.

या विद्युत् भट्टीत फॉस्फरस या मूलद्रव्यापासूनही फॉस्फोरिक अम्लाचे उत्पादन करतात. ०·३३ टन फॉस्फरसापासून १ टन १००% फॉस्फोरिक अम्ल मिळते. यात फॉस्फरसाचे ऑक्सिडीकरण व जलसंयोग (पाण्याच्या रेणूचा दुसऱ्या रेणूशी वा आयनाशी-विद्युत् भारित अणू, रेणू वा अणुगट यांच्याशी-संयोग होणे) या विक्रिया आहेत.

(आ) आर्द्र पद्धत : विद्युत् भट्टी पद्धतीच्या मानाने ही पद्धत जुनी आहे. ह्यात फॉस्फेट खनिजाची सल्फ्यूरिक अम्‍लाशी विक्रिया केली जाते. विक्रियेत तयार झालेले जिप्सम (कॅल्शियम सल्फेट) व इतर अविद्राव्य (न विरघळणारे) पदार्थ गाळून बाजूस काढले जातात. हे अम्ल बरेच अशुद्ध असल्याने त्याचे शुद्धीकरण करून संहत करावे लागते. यातील अशुद्धी काढून बरेच क्‍लिष्ट असल्याने हे अम्ल जसेच्या तसे फॉस्फेट खते तयार करण्याकरिता वापरतात. १ टन फॉस्फोरिक अम्ल मिळविण्याकरिता फॉस्फेटी खडक (३२% P₂O₅)  २·५ टन व सल्फ्यूरिक अम्ल (९३-९८%) २ टन लागते. यात २·७ टन जिप्सम हा उपपदार्थ मिळतो.

गुणधर्म: फॉस्फोरिक अम्ल पातळ पाकासारखे असते. ह्याच्या विरल विद्रावास रूचकर आंबट चव असते. निर्वात स्थितीत सल्फ्यूरिक अम्‍लावर त्याचे संहतीकरण केले असता ४१·७° से. वितळबिंदू असणारे समचतुर्भुज स्फटिक मिळतात. कोठी तापमानाला (सर्वसाधारण तापमानाला) ते वर्णहीन असते. त्याच्यापासून २९·३° से. वितळबिंदू असलेले हेमिहायड्रेट (H₃PO₄·¹/₂H₂O) तयार होते. फॉस्फोरिक अम्ल उकळवून त्यातील पाण्याचे बाष्पीभवन केल्यावर स्थिर क्वथनांकी मिश्रण (ज्याचे बाष्पीभवन केले असता मिळणाऱ्या बाष्पातील घटकांचे प्रमाण मूळ द्रव मिश्रणातील प्रमाणाइतकेच असते. व म्हणून ज्याचा उकळबिंदू बदलत नाही असे दोन वा धिक घटक पदार्थांचे मिश्रण) मिळते. ह्यात P₂O₅ ९१·१ ते ९२·१% इतके असते. शुद्ध फॉस्फोरिक अम्लात P₂O₅ ७२·४% असते. फॉस्फोरिक अम्ल हे त्रिक्षारकीय (क्षारकाबरोबर-अम्‍लाशी विक्रिया झाल्यास लवण देणाऱ्या पदार्थाबरोबर-होणाऱ्या उदासिनीकरण विक्रियेत ज्यांची जागा धातूचे अणू घेणे शक्य आहे असे हायड्रोजनाचे तीन अणू असलेले) अम्ल आहे.त्याचा अम्ल गुणधर्म व लवणे, एस्टरे तयार करण्याचा गुणधर्म सोडल्यास कोठी तापमानास रासायनिक दृष्ट्या ते बरेच निष्क्रिय आहे. जेव्हा एखाद्या प्रक्रियेत सल्फ्यूरिक अम्‍लाने होणारे ऑक्सिडीकरण टाळावयाचे असेल त्या वेळी सल्फ्यूरिक अम्‍लाऐवजी फॉस्फोरिक अम्ल वापरले जाते. ४००° से. पेक्षा कमी तापमानाला हायड्रोजन किंवा कार्बन यासारख्या प्रभावी  क्षपणकारकानेसुद्धा फॉस्फोरिक अम्लाचे क्षपण होत नाही. उच्‍च तापमानाला बहुतेक सर्व धातू व त्यांची ऑक्साइडे ह्यांच्या बाबतीत फॉस्फोरिक अम्‍ल चांगले विक्रियाशील असल्याचे दिसून येते.

फॉस्फेटे : फॉस्फोरिक अम्‍लातील तीन हायड्रोजन अणूंपैकी एक, दोन वा तीनही हायड्रोजन अणूंचे धातूंच्या अणूंकडून प्रतिष्ठापन (एक वा अधिक अणूंच्या जागी दुसरे अणू बसविणे) होऊन पुढील तीन प्रकारची लवणे (फॉस्फेटे) मिळतात : (१) M’H₂PO₄ किंवा M”(H₂PO₄)₂, (2) M₂’ HPO₄ किंवा M”HPO₄ आणि (३) M₃’PO₄ किंवा M₃”(PO₄)₂ किंवा M”’PO_4. येथे M’, M” व M’’’ या अनुक्रमे एकसंयुजी, द्विसंयुजी व त्रिसंयुजी धातू आहेत (म्हणजे इतर मूलद्रव्यांशी संयोग पावण्याची क्षमता दर्शविणारा अंक अनुक्रमे १, २ व ३ असलेल्या धातू आहेत). पहिल्या प्रकारचीलवणे प्रबल अम्लधर्मी, दुसऱ्या प्रकारची उदासीन किंवा सौम्य क्षारधर्मी आणि तिसऱ्या प्रकारची प्रबल क्षारधर्मी आहेत (अम्लधर्मी, उदासीन व क्षारधर्मी लवणे यांच्या स्पष्टीकरणासाठी ‘लवणे’ ही नोंद पहावी). तिसऱ्या  प्रकारच्या फॉस्फेटांचे कार्बन डाय-ऑक्साइडाने अपघटन होते. उदा.,

 Na₃PO₄ + CO₂ + H₂O ⟶ NaHCO₂ + Na₂HPO₄

स्थिर क्षारकयुक्त त्रिधातवीय (ज्यात धातूचे तीन अणू आहेत अशी) फॉस्फेटे तापविली असता त्यांत बदल होत नाही परंतु एकधातवीय व द्विधातवीय फॉस्फेटे तापविल्यावर त्यांपासून अनुक्रमे मेटाफॉस्फेटे व पायरोफॉस्फेटे मिळतात. निरनिराळ्या दहा प्रकारची स्फटिकी सोडियम ऑर्थोफॉस्फेटे आहेत. काही सोडियम फॉस्फेटे पाण्यात विरघळवून त्या विद्रावांचे बाष्पीभवन केले असता स्फटिकीकरण होऊन वेगवेगळ्या प्रकारची फॉस्फेटे मिळतात. फक्त मोनोसोडियम ऑर्थोफॉस्फेटाच्या जलीय विद्रावाचे बाष्पीभवन केल्यावर २५° से. तापमानाला मोनोसोडियम फॉस्फेटाचेच स्फटिक मिळतात. कॅल्शियमापासून त्याची मोनो, डाय व ट्राय फॉस्फेटे मिळतात.

फॉस्फेटी खडक व फॉस्फोरिक अम्ल यांच्या विक्रियेने तिहेरी सुपरफॉस्फेट मिळते. [⟶ खते].

Ca₁₀F₂ (PO₄)₆      +       12H₃PO₄    ⟶

फॉस्फेटी खडक               फॉस्फोरिक अम्ल

9CaH₄ (PO₄)₂    +         CaF₂

तिहेरी सुपरफॉस्फेट 

पायरोस्फॉस्फोरिक अम्ल : (H₄P₂O₇). ह्या अम्लाचे दोन प्रकारचे स्फटिक मिळतात. एकाचा वितळबिंदू ५४·३° से. व दुसऱ्याचा वितळबिंदू ७१·५° से. आहे. एकदा अम्ल वितळल्यावर पुन्हा त्याचे स्फटिकीकरण करणे कठीण असते. कोठी तापमानाला परत घन स्वरूपात येण्यास काही आठवडे किंवा काही महिने लागतात परंतु १०° से.च्या खाली त्याचे बीजन केल्यास (स्फटिकीकरणाची क्रिया सुरू होण्यासाठी अतिसंतृप्त – ज्यात विरघळलेल्या पदार्थाचे प्रमाण कमाल मर्यादेपेक्षा जास्त आहे अशा – विद्रावात अत्यल्प प्रमाणात एखादा पदार्थ वा स्फटिकीकरण करावयाचे आहे त्याचा एखादा स्फटिक घातल्यास) लगेच स्फटिकीकरण होते. द्रव स्वरूपात असणाऱ्या पायरोस्फॉस्फोरिक अम्‍लात ऑर्थो-, पायरो- व उच्‍च पॉलिफॉस्फोरिक अम्लांचे मिश्रण असते परंतु स्फटिक मात्र शुद्ध पायरोस्फॉस्फोरिक अम्लाचे असतात. पायरोफॉस्फोरिक अम्ल २१५° से.ला तापविल्यावर काचसदृश्य पायरो अम्ल मिळते. पायरोफॉस्फोरिक अम्ल पाण्याबरोबर उकळले असता ऑर्थो व तांबडे होईपर्यंत तापविले असता मेटाफॉस्फोरिक अम्ल मिळते.

पायरोफॉस्फोरिक अम्ल चतुःक्षारकीय आहे. सोडियम ट्रायहायड्रोजन पायरोफॉस्फेट (NaH₃P₂O₇), डायसोडियम डायहायड्रोजन पायरोफॉस्फेट (Na₂H₂P₂O₇), ट्रायसोडियम हायड्रोजन पायरोफॉस्फेट (Na₃HP₂O₇), व टेट्रासोडियम पायरोफॉस्फेट (Na₄P₂O₇) अशी चार प्रकारची पायरोफॉस्फेटे मिळतात.

मेटाफॉस्फोरिक अम्ल : (H₃P₂O₆ HPO₃). ऑर्थोफॉस्फोरिक अम्लातील एक जल रेणू काढल्यास मेटाफॉस्फोरिक अम्ल मिळते. हे अम्ल दिसावयास वर्णहीन काचेसारखे असल्याने ते ‘ग्‍लेशियल फॉस्फोरिक अम्ल’ ह्या नावानेही ओळखले जाते. पाण्यात त्वरित विद्राव्य असून त्याचे रूपांतर ऑर्थोफॉस्फोरिक अम्‍लात होते. उकळल्यावर हे रूपांतर जलद होते. मेटाफॉस्फोरिक अम्ल एकक्षारकीय असले, तरी तापविल्यावर (MPO₃)_n ह्या स्वरूपाची बहुवारिकी लवणे तयार होतात (n = १, २, ३, ४ किंवा ६). यांपैकी काही बहुवारिकी लवणे पास्काल लवण, मॅड्रेल लवण, ग्रॅहॅम लवण इ. त्या त्या संशोधकाच्या नावाने ओळखली जातात. असे दिसून येते की, मेटाफॉस्फोरिक अम्लाचे प्रत्येक जटिल बहुवारिकी लवणे हे निरनिराळ्या जटिल बहुवारिकांचे मिश्रण असते. ह्या जटिलतेचे प्रमाण अजून नक्की समजलेले नाही. या बहुवारिकी मेटाफॉस्फेटांच्या रेणूंची संरचना वलयी किंवा लांब शृंखलांनी युक्त अशी असते. स्थिर क्षारकीय एकधातवीय फॉस्फेटे किंवा एक स्थिर क्षारकीय व एक बाष्पनशील क्षारकीय गट असलेली द्विधातवीय फॉस्फेटे (उदा., मायक्रोकॉस्मिक लवण) तापविल्यावर बहुवारिकी लवणे मिळू शकतात.

(१) n (MH₂PO₄) ⟶     (MPO₃)_n + nH₂O

(२) n [Na (NH₄) HPO₄] ⟶ (NaPO₃)_n+  nNH₃+ nH₂O

              मायक्रोकॉस्मिक लवण     

सामान्यतः ही लवणे अस्फटिकी व गलनीय (उष्णतेने वितळविता येणारी ) असतात. त्यांचे विद्राव उकळले असता ऑर्थोफॉस्फेटे मिळतात. 

हायपोफॉस्फरस अम्ल : (H₃PO₂). बेरियम हायड्रॉक्साइड विद्रावाबरोबर पांढरा फॉस्फरस उकळल्यास बेरियम फॉस्फाइट हे लवण मिळते. जास्तीचे बेरियम हायड्रॉक्साइड कार्बन डाय-ऑक्साइडाने अवक्षेपण करून (न विरघळणारा साका मिळविण्याची क्रिया करून) BaCO₃ च्या रूपात काढून टाकल्यावर मिळणाऱ्या विद्रावात सल्फ्यूरिक अम्ल मिसळले असता हायपोफॉस्फरस अम्ल मिळते. या विक्रियेत मिळणारा बेरियम सल्फेटाचा अवक्षेप काढून टाकता येता. मिळालेल्या विद्रावाचे बाष्पीभवन केल्यावर हायपोफॉस्फरस अम्लाचे वर्णहीन स्फटिक मिळतात. हे अम्ल एकक्षारकीय असून कार्बनी अम्‍लाप्रमाणे ह्याचे सूत्र H₂POOH असे लिहिता येते कारण ह्यातील एका हायड्रोजन P-O-H या स्वरूपात व उरलेले दोन फॉस्फरसाला जोडलेले असतात. हायपोफॉस्फरस अम्ल व त्याची लवणे क्षपणकारके आहेत परंतु त्यांची विक्रिया सावकाश होते. ते १३०° से.ला तापविल्यास फॉस्फइन व फॉस्फोरिक अम्ल मिळते.

फॉस्फरस अम्ल: (H₃PO₃). फॉस्फरस ट्रायक्‍लोराइडाचे जलीय विच्छेदन करून (पाण्याच्या विक्रियेने रेणूचे तुकडे करून) हे अम्ल मिळते. याकरिता हवेचा झोत प्रथम PCI₃ मधून व नंतर थंड पाण्यातून सोडतात.

PCI₃ + 3H₂O ⟶ H₃PO₈ + 3HCI

१८०°से.ला तापवून यातील HCL काढून टाकतात. थंड झाल्यावर त्याचे स्फटिक मिळतात. हे वर्णहीन व आर्द विद्राव्य (हवेतील ओलावा शोषून घेऊन त्यात विद्राव तयार होणारे, चिघळणारे) आहे. त्याचा वितळबिंदू ७२° से. आहे. हे अम्ल द्विक्षारकीय असून प्रभावी क्षपणकारक आहे. तांबे, चांदी व सोने यांच्या लवणांच्या विद्रावात घातल्यास या धातू अवक्षेपित होतात. MH₂PO₃ व M₂HPO₃ अशा दोन तऱ्हेची फॉस्फाइटे तयार होतात.

हायपोफॉस्फोरिक अम्ल: (H₄P₂O₆). विशिष्ट परिस्थितीत दमट हवेत फॉस्फरसाचे सावकाश ऑक्सिडीकरण होऊन फॉस्फोरिक अम्ल व फॉस्फरस अम्ल यांच्याबरोबर हायपोफॉस्फोरिक अम्ल तयार होते. या मिश्रणाचे सोडियम हायड्रॉक्साइडाने ⇨ उदासिनीकरण केल्यास डायसोडियम डायहायड्रोजन लवणाचे (Na₂H₂P₂O₆·6H₂O) स्फटिक तयार होतात. अन्योन्य प्रतिष्ठापनाने त्याचे शिशाचे लवण मिळवितात. शिसे हायड्रोजन सल्फाइडाने काढून टाकून हायपोफॉस्फोरिक अम्ल मिळवितात किंवा सोडियम हायपोक्‍लोराइटाचा क्षारीय विद्राव थंड करून त्यात तांबडा फॉस्फरस हळूहळू मिसळल्यावर हायपोफॉस्फोरिक अम्लाचे डायसोडियम डायहायड्रोजन लवण मिळते. हायपोफॉस्फोरिक अम्ल वर्णहीन व आर्द्र विद्राव्य असून तापविल्यावर त्याचे अपघटन होते आणि फॉस्फाइन आणि फॉस्फोरिक अम्ल मिळते. ह्या चतुःक्षारकीय अम्‍लातील एक, दोन, तीन किंवा चारही हायड्रोजन अणूंचे प्रतिष्ठापन करता येते.

पॉलिफॉस्फोरिक अम्‍ले : (H_n+2P_nO_3n+1 n = २, ३, ४, ५,… इत्यादी ). सुपरफॉस्फोरिक अम्ल या नावाने ओळखण्यात येणारे अम्ल हे निरनिराळ्या शृंखलायुक्त अम्लांनी बनलेले असून त्यात साध्या फॉस्फोरिक अम्‍लापेक्षा फॉस्फेटाचे (P₂O₅ रूपात ) प्रमाण ५०% इतके जास्त असते. सुपरफॉस्फोरिक अम्ल आर्द्र पद्धतीने तयार केलेल्या फॉस्फोरिक अम्लाचे उच्‍च संहतीकरण करून (नेहमीच्या ५४% ऐवजी ७०-७२ % P₂O₅) किंवा विद्युत् भट्टी पद्धतीत पाणी कमी प्रमाणात वापरून तयार करतात. हे अम्ल उच्‍च संहतीकरण व (आर्द्र पद्धतीत) संधारित घन कणांचे कमी प्रमाण या दृष्टीने फायदेशीर असून त्याच्या विशिष्ट रासायनिक गुणधर्मामुळे कित्येक फॉस्फेटी खते तयार करण्यासाठी उपयुक्त आहे. H₆P₄O₁₃ असे आसन्न (अंदाजी) सूत्र असलेले पॉलिफॉस्फोरिक अम्ल स्वच्छ पाण्याच्या रंगासारख्या रंगाचे, आर्द्रताशोषक, दाट द्रवरूप असून नुसते ठेवल्यास त्याचे स्फटिकीभवन होत नाही. हे पाण्यात विद्राव्य असून पाण्यात विरघळविल्यास ऑर्थोफॉस्फोरिक अम्‍लात त्याचे रूपांतर होते. संहत फॉस्फोरिक अम्‍लाची जेथे गरज असते तेथे हे उपयोगी पडते.

प्रारंभी उल्लेख केल्याप्रमाणे मोल गुणोत्तर १ व २ यांच्या दरम्यान असणारी फॉस्फेटे ही पॉलिफॉस्फेटे असतात. त्यांचे सर्वसाधारण सूत्र M_n+2P_nO_3n+1 असे आहे (M = एकसंयुजी धातू n = २, ३, ४, ५, …इत्यादी ). ही संयुगे शृंखलायुक्त असतात. n चे मूल्य फार मोठे असेल म्हणजे त्या संयुगांची मेटाफॉस्फेटांशी संगती लावता येत नाही. गुणोत्तर ० ते १ च्या दरम्यान असेल, तर मिळणाऱ्या फॉस्फेटांना अल्ट्राफॉस्फेटे म्हणतात. यांचेही रेणू शृंखला व वलये यांनी युक्त असतात.

 थायोफॉस्फोरिक अम्‍ले : संयुगातील ऑक्सिजन अणूचे गंधकाच्या अणूने प्रतिष्ठापन केले म्हणजे थायो संयुगे तयार होतात. फॉस्फोरिक अम्‍लातील ऑक्सीजन अणूंचे गंधकाच्या अणूने प्रतिष्ठापन केले असता थायोफॉस्फोरिक अम्‍ले मिळतात. मोनोथायोफॉस्फोरिक अम्ल (H₃PSO₃), डायथायोफॉस्फोरिक अम्ल (H₃PS₂O₂), ट्रायथायोफॉस्फोरिक अम्ल (H₃PS₃O) व त्यांची थायोफॉस्फेटे आणि टेट्राथायोसोडियम फॉस्फेटे (Na₃PS₄·8H₂O) तयार करता येतात.

परिणामात्मक आगणन : (एखाद्या नमुन्यातील परिणामाचा अंदाज काढणे). फॉस्फेटाच्या विद्रावात मॅग्नेशियम क्‍लोराइड, अमोनियम क्‍लोराइड व अमोनिया घालून मॅग्‍नेशियम अमोनियम फॉस्फेट मिळते. ते काळजीपूर्वक गाळून, पाण्याने धुवून वाळवतात व नंतर मुशीत तापवतात. तापवल्यावर मॅग्‍नेशियम पायरोफॉस्फेट (Mg₂P₂O₇) मिळते. ह्याचे वजन करून फॉस्फरसाचे किंवा फॉस्फोरिक अम्लाचे किंवा P₂O₅ चे आगमन करता येते.

उपयोग : अशुद्ध फॉस्फोरिक अम्‍लाचा मुख्य उपयोग खतामध्ये वापरली जाणारी दुहेरी व तिहेरी सुपरफॉस्फेटे व अमोनियम फॉस्फेट यांच्या निर्मितीसाठी होतो. खताखेरीज दुसरा महत्त्वाचा उपयोग निरनिराळी फॉस्फेट लवणे तयार करण्यासाठी होतो. अलीकडे फॉस्फोरिक अम्‍लाचा मोठा भाग सोडियम ट्रायपॉलिफॉस्फेटासाठी व त्या खालोखाल सोडियम पायरोफॉस्फेटासाठी वापरला जातो. सौम्य पेये, टॉनिके, जेली इत्यादींत फळासारखा स्वादकारक अम्लधर्मी घटक म्हणून फॉस्फोरिक अम्‍लाचा वापर करतात. साखर उद्योगात मळी काढून टाकण्यासाठी, जनावरांचे खाद्यपदार्थ खराब होऊ नयेत म्हणून तसेच जिलेटीन उद्योगात फॉस्फोरिक अम्‍ले वापरले जाते. अगंज (स्टेनलेस) पोलाद, अल्युमिनियम व इतर धातूंवर विद्युत् पॉलिश करताना ५०-८०% संहतीचे फॉस्फोरिक अम्ल, सल्फ्यूरिक अम्ल व क्रोमिक अम्ल ह्यांचे मिश्रण वापरले जाते. लोहयुक्त मिश्रधातूवर गंज चढू नये म्हणून या अम्‍लाचा लेप देतात. शिलामुद्रणात व प्रक्रियायुक्त कोरीवकामात फॉस्फोरिक अम्ल वापरतात. सूत रंगविण्याच्या काही प्रक्रियांत त्याचा उपयोग होतो. रबराच्या चिकाचे किलाटन (गुठळी) करण्यासाठी, तसेच लिफाफे तयार करताना कागदाला डिंक चांगला चिकटण्यासाठी त्यात फॉस्फोरिक अम्ल मिसळतात. दंत संधानकामध्ये (सिमेंटमध्ये) हे वापरतात. कार्बनी संश्लेषणात (घटक एकत्र आणून कृत्रिम रीतीने संयुगे तयार करण्यात) वलयीकरण, ⇨ ऑसिलीकरण, ⇨ एस्टरीकरण इ. विक्रियांत फॉस्फोरिक अम्‍लाचा उपयोग होतो.

फॉस्फेटे व विशेषतः पॉलिफॉस्फेटे यांची सार्वत्रिक उपयुक्तता दिसून येते. मोनोसोडियम व डायसोडियम ऑर्थोफॉस्फेटांचे मिश्रण कापडावरील संस्करणात व इतर काही उद्योगांत pH मूल्य [⟶ पीएच मूल्य] ४ ते ९ च्या दरम्यान राखण्यासाठी वापरले जाते. डायसोडियम फॉस्फेट मृदू विरेचक व अम्लविरोधी आहे. एनॅमल, मृत्तिका शिल्पावरील चकाकी, कातडी कमावणे, कपड्यावरील रंगकाम व छपाई, कोबाल्ट फॉस्फेटासारख्या फॉस्फेट रंगद्रव्यांची निर्मिती व काही रंगलेपांची निर्मिती यांत डायसोडियम फॉस्फेटाचा उपयोग होतो. टेट्रासोडियम फॉस्फेट साबण, प्रक्षालके यांच्या निर्मितीत वापरले जाते. जेथे पाण्याचा वापर केला जातो अशा सर्व क्षेत्रांत Na₂O-P₂O₅ युक्त काचेचा उपयोग केला जातो. त्यामुळे पाण्यातील कॅल्शियम लवणांचे बाष्पित्राला (बॉयलरला) जोडलेल्या नळ्यांत निक्षेपण (साचण्याची क्रिया) होत नाही. pH मूल्याच्या बाबतीत अत्यंत संवेदनशील असणारे अन्नपदार्थ तयार करण्याच्या प्रक्रियांत फॉस्फेटी काचांचा उपयोग केला जातो येथे उच्च उभयप्रतिरोधी [⟶ उभयप्रतिरोधी विद्राव] क्षमता असणारी पायरोफॉस्फेटे उपयोगी पडत नाहीत.  ह्या काचांचे विद्राव त्वचेला सुखकारक असल्याने ते त्वचारोगावरील औषधांत  वापरतात.

अलीकडे सोडियम ट्रायपॉलिफॉस्फेटाचा मोठा उपयोग होत असल्याचे आढळून येते.  इतर फॉस्फेटांचे सर्व उपयुक्त  गुणधर्म त्यांत असतात शिवाय ते स्फटिकी असून दमट हवेत चिकट होत नाही. सोडियम ट्रायपॉलिफॉस्फेटांचे स्थिर हायड्रेट तयार होत असल्याने संश्लिष्ट प्रक्षालकांत त्यांचा महत्त्वाचा उपयोग होतो. अलीकडे उपलब्ध असलेल्या सर्व प्रक्षालकांत ५०% सोडियम ट्रायपॉलिफॉस्फेट व पायरोफॉस्फेट असते. [⟶ प्रक्षालके].

मोनोकॅल्शियम फॉस्फेटाचा बिस्किटे, क्रॅकर (पातळ व कुरकुरीत बिस्किटे), केक इ. तयार करण्याच्या उद्योगात फार उपयोग होतो. ते फुगवणकारक (भिजविलेल्या पिठात वायू उत्पन्न करून ते हलके करणारे) म्हणून वापरतात. अन्नपदार्थात ज्या दर्जाचे फॉस्फेरिक अम्ल वापरले जाते त्यापासून तयार केलेले निर्जल डायकॅल्शियम फॉस्फेट जनावरांच्या खाद्यात खनिज-पूरक म्हणून वापरतात. कॅल्शियम व फॉस्फरस याच याची कमतरता भरून काढण्यासाठी म्हणून वापरल्या जाणाऱ्या औषधांत शुद्ध प्रकारचे डायकॅल्शियम फॉस्फेट वापरले जाते. बऱ्याचशा टूथपेस्टमध्ये हा महत्त्वाचा घटक असतो. डायकॅल्शियम फॉस्फेट डायहायड्रेट हे दातांना पॉलिश करण्याकरिता महत्त्वाचे आहे. चिनी माती, एनॅमल तसेच कुंभारकामात पांढरी चकाकी येण्यासाठी ट्रायकॅल्शियम फॉस्फेट वापरतात. कॅल्शियम मेटाफॉस्फेट खतामध्ये वापरले जाते. अमोनियम फॉस्फेटांचा मोठा उपयोग खतांमध्ये व त्या खालोखाल अग्‍निशामक म्हणून होतो. तापवल्यावर त्यातून निघणाऱ्या अमोनियामुळे ज्वाला शमतात व फॉस्फोरिक अम्‍लांमुळे सेल्युलोज पेटल्याने निघणाऱ्या ज्वालाग्राही वायूंचे प्रमाण कमी होते. पोटॅशियम पायरोफॉस्फेट प्रक्षालकात तसेच द्रव साबण, शांपू ह्यांत वापरतात. अमोनिया व अनेक संयुजी धातूपासून बनविलेली फॉस्फेटे ज्वाला विरोधक म्हणून वापरली जातात. सोडियम-कॅल्शियम काचा त्यातील कॅल्शियम आयनामुळे पाण्यात सावकाश विरघळतात व वाहत्या पाण्यात त्या ठेवल्या असता पाणी फेनद (ज्यातील कॅल्शियम व मॅग्नेशियम लवणांचे निराकरण केलेले आहे असे) होते. काच तंत्रविद्येमध्ये फॉस्फेटांचा उपयोग वाढत आहे. त्यापासून नवीन विशिष्ट प्रकारच्या काचा उदा., रसायनविरोधी काचा तयार होत आहेत. कॉपर फॉस्फेटासारखी जड धातूंची फॉस्फेटे पीडकनाशक व कवकनाशक म्हणून वापरण्यात येतात. 

भारतातील निर्मिती : भारतात फॉस्फोरिक अम्‍लाची निर्मिती विद्युत्‌ भट्टी पद्धत व आर्द्र पद्धत ह्या दोन्ही पद्धतींनी होते. पूर्वी कच्चा माल म्हणून हाडांची राख वापरली जाई. आता फॉस्फेटी खडक वापरला जातो. भारतात भरपूर प्रमाणात फॉस्फेटी खडक  मिळत नसल्याने आयात करावा लागतो. भारताची १९७५ च्या अखेरीस फॉस्फोरिक अम्‍लाची उत्पादनक्षमता २,३७,४०० टन इतकी होती. प्रत्यक्षात १९७४ मध्ये  १,२४,४०० टन व १९७५ मध्ये १,४६,४०० टन इतके उत्पादन झाले. 

हल्डिया (प. बंगाल) येथे एका खाजगी कंपनीने १९७९ साली औद्योगिक फॉस्फेटे तयार करणारे भारतातील सर्वांत मोठे संयंत्र उभारले आहे. त्याची प्रतिवर्षी ३०,००० टन  इतके सोडियम ट्रायपॉलिफॉस्फेट व १९,५०० टन फॉस्फोरिक अम्ल निर्माण करण्याची क्षमता आहे. 

भारतात उपलब्ध असलेला जवळजवळ सर्व फॉस्फेटी खडक फॉस्फोरिक अम्ल तयार करण्यासाठी वापरला जातो या अम्‍लापासून कॅल्शियम व अमोनियम फॉस्फेटे खतासाठी तयार करतात. भारतातील फॉस्फोरिक अम्‍लाच्या उत्पादनापैकी ९०% पेक्षाही जास्त भाग खतांकरिता वापरला जातो, तर अमेरिकेच्या संयुक्त संस्थानांतील उत्पादनांचा ४२% भाग खतांकरिता, ३७% साबण व प्रक्षालकांकरिता, १२% अन्नविषयक रसायनांकरिता व ९%  इतर पदार्थांच्या निर्मितीकरिता वापरण्यात येतो.

पहा: खते फॉस्फेटी निक्षेप.

संदर्भ: 1. Gopal Rao, M. Sittig. M., Ed., Dryden’s Outlines of Chemical Technology, New Delhi, 1973.

          2. Partington, J. R. General and Inorganic Chemistry, New York, 1966.

          3. Slack, A. V., Ed., Phosphoric Acid, 2 Parts, New York, 1966.

पटवर्धन, सरिता अ. घाटे, रा. वि.

“