fosfaatanion

Het fosfaatanion, PO4^3-, is de volledig gedeprotoneerde vorm van fosforzuur (H3PO4). Het is de geconjugeerde base van fosforzuur en komt voor als een tetraëdrisch ion rondom het fosforatoom. Door resonantie zijn de P–O-bindingen gelijkwaardig en wordt de negatieve lading over de vier zuurstofatomen verdeeld, wat resulteert in een totale lading van −3.

In water bestaat een evenwicht tussen H3PO4, H2PO4−, HPO4^2− en PO4^3−. De derde pKa van fosforzuur ligt rond 12,3, wat betekent dat PO4^3− vooral voorkomt bij zeer basische pH-waarden en bij neutrale tot licht basische omstandigheden in geringe mate aanwezig is. PO4^3− fungeert als een zwakke base en vormt met kationen verschillende zouten, zoals natriumfosfaat (Na3PO4) en kaliumfosfaat (K3PO4). Daarnaast kan het calciumfosfaatprecipitaten vormen, bijvoorbeeld in hydroxyapatiet in biologische systemen.

Biologisch en industrieel belang: fosfaatanionen spelen een cruciale rol in de biochemie; veel fosfaatgroepen komen voor in ATP, DNA, RNA en fosfolipiden. In oplossing draagt het fosfaatbuffersysteem bij aan de pH-regulatie in biologische omgevingen. Industriële toepassingen omvatten zouten van fosfaationen (zoals Na3PO4 en KH2PO4) die worden gebruikt als voedingsadditieven, waterontharders en reinigingsmiddelen; fosfaatesters en -anhydriden vormen belangrijke bouwstenen in organische syntheses.

Milieu en veiligheid: hoge fosfaatconcentraties in water kunnen eutrofiëring veroorzaken en leiden tot algengroei. Dit heeft beleidsmatige implicaties voor het gebruik en de verwijdering van fosfaathoudende materialen. Fosfaatzouten zijn over het algemeen weinig giftig, maar overmatige blootstelling of onjuiste verwijdering kan milieuproblemen veroorzaken.

---