リン酸（オルトリン酸）：性質、製造方法、用途

化学的性質と挙動

H3PO4は三価酸であり、最大3個のプロトン（H+）を放出できる。水溶液中では、二水素リン酸イオン（H2PO4−）、水素リン酸イオン（HPO42−）、リン酸イオン（PO43−）という3種の共役塩基との間で平衡が成立する。リン酸の溶液は無色で水と混和し、純物質としてよりも水溶液として取り扱われることが多い。構造および化学種分布の詳細は、化学の参考文献などで論じられている。

製造と歴史的事項

リン酸の工業的製造には主に2つの方法がある。湿式法ではリン鉱石を硫酸で処理し、液状リン酸と副産物の石膏を得る。この方法は、肥料に使われるリン酸の大部分を供給している。熱法、または「白リン法」では、単体リンを酸化して、特殊用途向けのより高純度なリン酸を製造する。歴史的には、19世紀から20世紀にかけてのリン化学の発展と肥料需要が、大規模生産の改善を促した。概要は産業の概説資料にも掲載されている。

主な用途

• 肥料：リン酸アンモニウム類など、各種リン酸肥料の主要な中間原料。
• 食品・飲料：一部の清涼飲料や加工食品で、酸味料および風味付与剤として使用される。E338と表示されることが多い。
• 工業：さびの除去、pH調整、金属処理、および多くのリン酸塩系化学品の前駆体として用いられる。
• 実験室・特殊用途：緩衝液、湿式化学分析、一部の歯科製品に使用される。

実用例や規制上の詳細については、安全性および使用に関する情報などの技術・安全ガイドを参照するとよい。

安全性、環境および関連化合物

高濃度のリン酸は腐食性をもち、接触すると化学熱傷を引き起こすおそれがある。高濃度溶液の吸入または摂取は危険である。環境面では、農業や排水に由来するリン酸塩の流出が、淡水系の富栄養化に寄与する可能性がある。化学的には、オルトリン酸は亜リン酸（H3PO3）やポリリン酸などの関連するリンのオキソ酸とは異なり、これらは酸化状態および反応性が異なる。

リン酸は、農業、食品、工業、研究において重要な役割を担う、汎用性が高く広く生産されている化合物である。取り扱いまたは使用に際しては、危害を最小限に抑えるため、適切な安全指針および環境上の最良慣行に従う必要がある。