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Remarque disambigua.svg homonymie - Si vous êtes à la recherche du groupe fonctionnel, voir phosphate organique.
phosphate
Structure de l'ion phosphate.

la phosphate est un anion de formule PO3-4, aussi parfois par le nom obsolète orthophosphate.

Dans cet ion la phosphore prend état d'oxydation +5. Il est constitué d'un atome d' phosphore central entouré de quatre atomes de oxygène, la formation d'une tétraèdre. Il est l'ion de base conjuguée hydrogène HPO2-4, conjugué à son tour dans l'ion dihydrogène H2PO-4.

La plupart des phosphates est soluble en eau.

formes

dans un solution aqueuse, l'ion phosphate persiste sous quatre formes, en fonction de l'environnement dans lequel se trouve:

  • fortement basique, prédomine l'ion phosphate (PO3-4)
  • faiblement basique prédomine d'ions hydrogène (HPO2-4).
  • faiblement acide, d'ions prédomine dihydrogène (H2PO-4)
  • fortement acide, se transforme en ions l'acide phosphorique (H3PO4)

Plus précisément, compte tenu des soldes suivants:

H3PO4 ⇌ H+ + H2PO-4
H2PO4- ⇌ H+ + HPO2-4
HPO42- ⇌ H+ + PO3-4

les constantes correspondantes à 25 ° C (en mol / L) sont:

H2PO-4 = 7.5 × 10-3 
HPO2-4 = 6.5 × 10-8 
PO3-4 = 2.14 × 10-13 

, On note une solution fortement basique (pH = 13)

à savoir que des ions PO3-4 et HPO2-4 Ils sont en quantités importantes.

, Nous notons des solutions neutres (pH = 7)

alors que H2PO-4 et HPO2-4 sont dans des quantités significatives (62% H2PO-4, 38% HPO2-4). Dans le liquide extracellulaire (pH = 7,4), cette proportion est inversée (61% HPO2-4, 39% H2PO-4).

Dans une solution fortement acide (pH = 1), on constate que

ie H3PO4 Il est dominant par rapport à H2PO-4. HPO2-4 et PO3-4 Ils sont pratiquement absents.

anion phosphate hydrogène dihydrogène l'acide phosphorique
état ion ion acide ion acide acide
formule PO3-4 HPO2-4 H2PO-4 H3PO4
structure L'ion chlorure L'ion hypochlorite L'ion chlorite L'ion chlorate

Phosphates peuvent prendre des formes de policheriche, parmi lesquels sont les diphosphate (P2OU4-7) Et triphosphate (P3OU5-10). Les ions métaphosphate, formule chimique PO-3, Ils sont présents dans de nombreux composés.

Présence sur Terre

phosphate
La concentration des ions phosphate dans les eaux marines. Lorsque la concentration est trop élevée, ils éprouvent des processus eutrophisation

réserves

Phosphates se trouvent dans divers minéraux, contrairement à la phosphore élémentaire et phosphures (Phosphure certains minéraux rares a été trouvé sur les météorites).

en minéralogie et géologie, phosphate se réfère à un rock contenant des ions phosphate.

le plus grand gisement de phosphate au monde Amérique du Nord Il est situé dans la vallée de l'os, région centrale Floride. On trouve plus petits dépôts Montana, Tennessee et Géorgie. Le petit état de nauru Il est célèbre pour avoir des dépôts de phosphate de haute qualité, mais ont été utilisés de façon excessive. peuvent également être trouvés dans la roche de phosphate Egypte, Israël, Maroc et Jordanie, avec accompagnement industries d'extraction.

Les dépôts de phosphates peuvent contenir des quantités importantes de uranium. Selon le livre rouge la 2007, les réserves mondiales d'uranium de phosphates se chiffrent à environ 7 millions de tonnes 1993, concentré plus de 85% en Maroc, estimations moins prudentes remontent jusqu'à 22 millions de tonnes, compte tenu des dépôts marins et les phosphates organiques[1]

production

Les trois principaux pays producteurs de phosphate (Chine, Maroc et États-Unis) Compte pour environ 70% de la production mondiale.

La production mondiale et les réserves d'Etat de phosphate de roche en 2015
(USGS, 2016)[2]
état production
(Millions de kg)
 % Du total mondial
(%)
réserve mondiale
(Millions de kg)
Algérie Algérie 1200 0,54 2200000
Arabie Saoudite Arabie Saoudite 3300 1,48 956000
Australie Australie 2 600 1.17 1030000
Brésil Brésil 6700 3.00 315 000
Chine Chine 100000 44,83 3700000
Egypte Egypte 5500 2,47 1250000
Jordanie Jordanie 7500 3,36 1300000
Inde Inde 1100 0,49 65000
Irak Irak 200 0,09 430 000
Israël Israël 3300 1,48 130 000
Kazakhstan Kazakhstan 1600 0,72 260 000
Maroc Maroc (y compris Sahara Occidental) 30000 13h45 50000000
Mexique Mexique 1700 0,76 30000
Pérou Pérou 4000 1,79 820 000
Russie Russie 12500 5,60 1300000
Sénégal Sénégal 1000 0,45 50000
Syrie Syrie 750 0.34 1800000
États-Unis États-Unis 27600 12,37 1100000
Afrique du Sud Afrique du Sud 2200 0,99 1500000
Togo Togo 1000 0,45 30000
tunisia tunisia 4000 1,79 100000
Viêt-Nam Viêt-Nam 2700 1.21 30000
D'autres États 2 600 1.17 380 000
total 223 000 100 69000000

Le rôle biologique

Dans un système biologique, le phosphore est présent sous forme d'ions phosphate libres en solution, également appelée phosphate inorganique, pour la distinguer de groupe phosphate. Il est produit par 'hydrolyse ion diphosphate:

P2OU4-7 + H2O → 2HPO2-4

Ils sont également présents dans les molécules de la célèbre AMP, ADP et ATP, et même dans les chaînes ADN et ARN. Dans ce cas, l'ion phosphate est indiquée par le code Pla. En effectuant ce rôle vital, l'ion phosphate est essentielle dans tout organisme vivant.

applications

Phosphates sont couramment utilisés comme détergents sous forme de phosphate de sodium, mais à l'action EUTROPHISANTS, Ils sont interdits dans certaines régions.

en agriculture, l'ion phosphate est l'un des trois éléments nutritifs majeurs plantes, et ceci est un composant de plusieurs engrais. Les phosphates rocheux proviennent de roches sédimentaires, et, dans le passé, n'ont été pulvérisées et utilisés sans aucun traitement. Normalement, maintenant, ils sont traités chimiquement pour avoir superphosphate ou phosphate d'ammonium, qui ont une concentration plus élevée d'ions phosphate et sont plus soluble, donc plus absorbable par les plantes.

L'utilisation excessive des phosphates, avec le transport de l'eau, peut entraîner une pollution par les phosphates, avec une conséquence eutrophisation tout algue et le déficit oxygène dans les eaux. Ces engrais peuvent apporter poisson tous 'hypoxie, avec les mêmes conséquences de détergents mentionnés ci-dessus.

les sels de phosphate sont parfois ajoutés à l'eau potable publique afin de réduire la quantité de plomb dissous qui précipite sous forme de sel insoluble.

L'industrie alimentaire utilise des phosphates à des fins différentes. Par exemple, dans la production de viande, ces ions solubiliser les protéines. Dans les produits de boulangerie, tels que cookies et biscuit salé, pyrophosphates acides réagissent avec des bases (généralement le bicarbonate de soude) Donner pain levé chimique, plus rapide que le naturel, mais avec un goût résolument différent.

La recherche d'ion phosphate

En chimie analytique, il existe plusieurs dosages par voie humide pour déterminer la présence d'ions phosphate dans une solution aqueuse. Le test d'analyse le plus utilisé est la recherche humide par précipitation de phosphate d'ammonium de magnésium:

PO3-4 + MgCl2 + New Hampshire4Ohio + New Hampshire4Cl → NH4BPGM4

Le mélange magnésiques contenant MgCl2, New Hampshire4OH et NH4Cl est le réactif du dosage. Le test est positif après l'apparition d'un précipité blanc.

Un autre procédé possible, généralement utilisé comme test de confirmation, est celui de molybdate d'ammonium[3]. Le dosage est réalisé dans le milieu acidifié avec acide nitrique:

PO3-4 + HNO3 + (NH4)2MoO4 -Δ→ (NH4)3PO4· 12MoO3

La solution contenant le phosphate et molybdate Il doit être chauffé dans un bain d'eau. Le test est positif si vous voyez le précipité jaune.

En présence d'ions qui peuvent interférer avec les tests, il est également possible d'effectuer le test de nitrate d'argent:

PO3-4 + AgNO3 → ag3PO4

Il est important de maintenir un pH neutre. Le test est positif si vous voyez le précipité jaune.

notes

Articles connexes

  • Potassium dihydrogénophosphate
  • phosphate d'ammonium dihydrogéné
  • phosphate dipotassique
  • hydrogénophosphate de magnésium
  • phosphate

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liens externes

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