FosfaatpKwaarden

FosfaatpKwaarden zijn de pH-waarden waarbij de drie stappen van de fosfaatzuurdisociatie in oplossing in evenwicht zijn. Fosfaat komt in oplossing voornamelijk voor als de ionen H3PO4, H2PO4-, HPO4^2- en PO4^3-, die onderling kunnen omzetten via drie pKa-waarden. Deze waarden bepalen welke fosfaatspecies bij een bepaald pH het meest voorkomt en hoe fosfaat zich gedraagt als buffer.

De drie pKa-waarden voor fosfaat bij 25 °C in water zijn gewoonlijk:

- pKa1 ≈ 2,15 (H3PO4 ⇌ H2PO4- + H+)

- pKa2 ≈ 7,20 (H2PO4- ⇌ HPO4^2- + H+)

- pKa3 ≈ 12,35 (HPO4^2- ⇌ PO4^3- + H+)

Deze waarden kunnen iets variëren met temperatuur en ionsterkte van de oplossing, en verschillende literatuurbronnen kunnen kleine afwijkingen melden. Ze worden gebruikt om de verdeling van fosfaat over de verschillende specie als functie van de pH te beschrijven en om buffers op basis van fosfaat te ontwerpen of te interpreteren.

Toepassingen en implicaties: bij pH onder pKa1 domineren H3PO4, tussen pKa1 en pKa2 domineren H2PO4- en HPO4^2- in wisselwerking, tussen pKa2 en pKa3 domineren HPO4^2-, en boven pKa3 dominateert PO4^3-. In de biologie is het fosfaatbufferingsysteem rond pH 7,2–7,4 prominent, terwijl in bodem- en watersystemen de speciaties de mineralbinding en beschikbaarheid beïnvloeden. De pKa-waarden worden vaak toegepast met de Henderson–Hasselbalch-equatie om pH-gevoeligheid en buffercapaciteit te analyseren.