تاريخ حامض الفوسفوريك - اكتشافه سرًا (مثل الخيميائيين من قبله) ، حاول صنع الذهب باستخدام الفوسفور (

تاريخ حمض الفوسفوريك يعود إلى اكتشاف الفوسفور نفسه في أواخر القرن السابع عشر على يد الكيميائي الألماني هيننغ براند. تم عزل الفوسفور من البول البشري. ومع ذلك، استغرق الأمر عدة عقود أخرى ليفهم العلماء الطبيعة الحقيقية للفوسفور ومركباته. في بداية القرن التاسع عشر، قدم الكيميائي السويدي جونس جاكوب بيرزيليوس مساهمات كبيرة في فهم حمض الفوسفوريك. قام بتنفيذ تجارب على تفاعلات الفوسفور مع مواد مختلفة ووصف تكوين حمض الفوسفوريك.

بدأت الإنتاج التجاري لحمض الفوسفوريك في منتصف القرن التاسع عشر. في البداية، كان يتم الحصول عليه عن طريق معالجة العظام بحمض الكبريتيك، مما أدى إلى تسميته "حمض العظام". كان هذا العملية، المعروفة باسم عملية رماد العظام، تنطوي على استخراج الفوسفات من العظام لتكوين فوسفات الكالسيوم، الذي كان يتفاعل بعد ذلك مع حمض الكبريتيك لإنتاج حمض الفوسفوريك. في بداية القرن العشرين، تم تطوير عملية التصنيع الرطب لحمض الفوسفوريك. كانت هذه العملية تنطوي على معالجة صخور الفوسفات بحمض الكبريتيك، مما أدى إلى تكوين حمض الفوسفوريك وكبريتات الكالسيوم. استبدلت عملية التصنيع الرطب تدريجياً عملية رماد العظام بسبب كفاءتها وكفاءتها من حيث التكلفة.

يُعتقد أن هيننغ براند، الكيميائي الألماني، اكتشف الفوسفور لأول مرة في عام 1669 من خلال عمله في الكيمياء التحويلية. بعد هذا الاكتشاف، تم تأجيل الإنتاج الرسمي واكتشاف حمض الفوسفوريك حتى السبعينيات من القرن الثامن عشر، حيث نجح الكيميائيان السويديان يوهان غوتليبوغان وكارل فيلهلم شيل في إنتاج حمض الفوسفوريك من رماد العظام. وفي عام 1774، نجح شيل في فصل الفوسفور من رماد العظام، وفي عام 1777، بإضافة حمض النتريك إلى الفوسفور، أنتج حمض الفوسفوريك. هناك تواريخ مختلفة لأول إنتاج لحمض الفوسفوريك، حيث تشير بعض المصادر إلى أن روبرت بويل قد قام بإنتاجه في عام 1694 عن طريق تفاعل أكسيد الفوسفور الخماسي مع الماء. يُظهر النص أهمية الأبحاث والتجارب التي أُجريت في تلك الفترة لفهم واستخدام حمض الفوسفوريك في مختلف الصناعات والتطبيقات.

قبل اكتشاف وفهم حمض الفوسفوريك، كان يعتمد المزارعون على مصادر الفوسفور الطبيعية مثل السماد الحيواني ودقيق العظام لتحسين تربتهم. توفر حمض الفوسفوريك كشكل مركز للفوسفور أمكنية تطبيق الأسمدة بشكل أكثر كفاءة ودقة، مما أدى إلى زيادة المحاصيل. في المراحل الأولى لاكتشاف حمض الفوسفوريك، كان لدى العلماء معرفة محدودة بتركيبه الكيميائي وخصائصه. لم يكن حتى أواخر القرن التاسع عشر حتى تم توضيح الهيكل الجزيئي لحمض الفوسفوريك (H₃PO₄) بالكامل. هذا الفهم ساعد في فتح الطريق لمزيد من الأبحاث وتطبيقات حمض الفوسفوريك في مختلف الصناعات.

في منتصف القرن العشرين، بدأت عملية التصنيع الحراري لحمض الفوسفوريك تكتسب شهرة. تتضمن هذه العملية حرق الفوسفور العنصري في وفرة من الهواء لإنتاج أكسيد الفوسفور (P₂O₅). يتم حل أكسيد الفوسفور الناتج في الماء لتكوين حمض الفوسفوريك. اليوم، يُستخدم كل من عملية التصنيع الرطب وعملية التصنيع الحراري على نطاق واسع لإنتاج حمض الفوسفوريك صناعيًا. تعتمد اختيار العملية على عوامل مثل جودة صخور الفوسفات، توافر الطاقة، والاعتبارات البيئية.

بالإضافة إلى استخدامه كسماد، وجد حمض الفوسفوريك طريقه إلى قطاعات متنوعة. على سبيل المثال، في بداية القرن العشرين، بدأ استخدام حمض الفوسفوريك في إنتاج المنظفات والصابون. خصائصه الحمضية جعلته فعالًا في إزالة ترسبات المعادن والبقع من الأقمشة والأسطح. ظهرت علاقة حمض الفوسفوريك بصناعة الطعام والمشروبات في منتصف القرن العشرين. تم التعرف عليه كمنظم حموضة، يوفر نكهة حامضية ويعزز طعم مختلف المنتجات. أدى إدخال المشروبات الغازية، مثل الكولا، إلى استخدام واسع لحمض الفوسفوريك كمنكه ومعدل لدرجة الحموضة في هذه المشروبات. ساعدت إضافته في تحقيق توازن في الحلاوة وتوفير طعم حامضي مميز.

مع زيادة استخدام حمض الفوسفوريك في الطعام والمشروبات، تدخلت الجهات التنظيمية في وضع الإرشادات والمعايير الأمنية. أنشأت السلطات مثل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) والهيئة الأوروبية لسلامة الغذاء (EFSA) مستويات مسموح بها من حمض الفوسفوريك في منتجات الطعام المختلفة لضمان سلامة المستهلك ومنع الاستهلاك الزائد. في السنوات الأخيرة، هناك زيادة في الوعي بالتأثير البيئي المرتبط بإنتاج حمض الفوسفوريك واستخدامه في الأسمدة. يمكن أن تكون التعدين ومعالجة صخور الفوسفات، المادة الخام الرئيسية لحمض الفوسفوريك، لها آثار سلبية على النظم الإيكولوجية وجودة المياه. يُبذل جهد لتحسين كفاءة تعدين الفوسفات وتقليل التلوث البيئي.