Gli ortofosfati rappresentano le forme inorganiche più semplici del fosfato, derivate dall’acido ortofosforico (H₃PO₄) e comprendono anioni come PO₄³⁻, HPO₄²⁻ e H₂PO₄⁻ a seconda del pH dell’ambiente. Questi composti sono largamente diffusi in natura e svolgono un ruolo fondamentale nei cicli biogeochimici, in particolare nel ciclo del fosforo, essenziale per la vita.
Il fosforo, elemento non metallico altamente reattivo, non si trova mai in forma elementare in natura, ma è presente sotto forma di fosfati inorganici nelle rocce sedimentarie (soprattutto come apatite) e nei composti organici delle cellule animali e vegetali, in particolare nei nucleotidi, negli acidi nucleici e nei fosfolipidi.
Grazie alla sua importanza biologica e agronomica, il fosforo è ampiamente utilizzato nell’industria, specialmente nella produzione di fertilizzanti chimici, detergenti e prodotti per il trattamento delle acque. Tuttavia, questo utilizzo intensivo comporta significativi problemi ambientali. Gli ortofosfati, facilmente solubili in acqua, possono essere trasportati dai terreni coltivati verso i corsi d’acqua superficiali e i bacini idrici attraverso fenomeni di dilavamento agricolo, oppure possono giungere nelle acque reflue a causa dello scarico di detergenti e rifiuti industriali.
Una volta raggiunti gli ambienti acquatici, gli ortofosfati possono determinare un’eccessiva crescita di fitoplancton e piante acquatiche, alterando l’equilibrio ecologico del sistema. Questo processo, noto come eutrofizzazione, porta a un rapido consumo dell’ossigeno disciolto, con conseguente sofferenza o morte di pesci e altri organismi acquatici, nonché alla formazione di zone morte nei laghi, nei fiumi e nei mari.
Classificazione dei fosfati
Il fosforo si trova prevalentemente sotto forma di fosfati che vengono così classificati:
• Ortofosfati che costituiscono le forme inorganiche del fosfato come PO43- ,HPO42- e H2PO4– .
Queste forme di fosfato sono usate nei fertilizzanti
• Fosfati organici costituiti prevalentemente da esteri dell’acido ortofosforico che derivano da escrementi e residui di cibo o a seguito della scissione di pesticidi organici contenenti fosfati come il dietilestere dell’acido fosforico
• Fosfati condensati detti polifosfati costituiti da sali o esteri di ossanioni polimerici formati da unità di ioni fosfato legate tra loro tramite atomi di ossigeno. Essi erano rinvenuti in vecchie formulazioni di detersivi e sono attualmente utilizzati per prevenire incrostazioni e come additivi alimentari
Gli ortofosfati totali sono dati dalla somma delle tre forme di fosfato presenti . Esse sono ricondotte alla forma di ortofosfato in quanto sia i fosfati organici che i polifosfati si idrolizzano in ambiente acido per acido solforico, dando origine, in soluzione, a ortofosfati.
Test
Il test per la determinazione degli ortofosfati totali è detto anche metodo dell’acido ascorbico viene eseguito tramite spettrofotometria UV-visibile tramite il metodo della curva di calibrazione utilizzando soluzioni a titolo noto di ortofosfato.
La soluzione da analizzare è acidificata e trattata con molibdato di ammonio (NH4)2MoO4 e antimoniltartato di potassio C8H4K2O12Sb2∙3H2O.
La reazione che avviene tra il fosfato e lo ione molibdato è la seguente:
PO43- + 12 MoO42-+ 3 NH4+ + 12 H2O → (NH4)3PO4∙12 MoO3 + 24 OH–
Tale reazione è accelerata dalla presenza dello ione SbO-.
La presenza di un riducente come l’acido ascorbico porta alla formazione di un complesso detto blu di molibdato dalla stechiometria non ancora nota. Esso conferisce alla soluzione un tipico colore blu che rivela la presenza di ioni fosfato nel campione.
L’analisi è effettuata a una lunghezza d’onda intorno ai 700 nm che è la lunghezza d’onda a cui assorbe il complesso colorato.
Curva di calibrazione
Si costruisce la curva di calibrazione ponendo in ascisse la concentrazione delle soluzioni standard espresse in mg/L e in ordinate le assorbanze corrispondenti
La determinazione della concentrazione degli ortofosfati nella soluzione incognita, nota la sua assorbanza, è ottenuta per interpolazione
