fosfaattiaioneja

Fosfaattiaioni ovat epäorgaanisia ioneja, jotka muodostuvat fosforihapon (H3PO4) vesiliuoksessa. Yleisimmät fosfaattiaionit ovat dihydrogen phosphate H2PO4-, hydrogen phosphate HPO4^2- ja phosphate PO4^3-. Orthofosfaatit ovat vesiliuosten tärkeimmät fosfaattien muotoja. Myös polyfosfaatit tunnetaan, mutta ne muodostuvat pidemmistä fosfaattiketjuista eikä niitä pidä sekoittaa yksittäisiin orthofosfaatti-ioneihin.

Ionien jakauma liuoksessa riippuu pH-arvosta. H3PO4 → H2PO4^- (pKa1 noin 2,15), H2PO4^- → HPO4^2- (pKa2 noin 7,20), HPO4^2- → PO4^3- (pKa3 noin 12,35). Ne esiintyvät eri määrinä riippuen pH:stä; neutraalissa ratkaisuissa dihydrogen phosphate- ja hydrogen phosphate -muodot ovat yleisiä. Fosfaatin puskurikyky johtuu näiden kolmen vesiliuoksen pahimpana tapahtuvan tasapainon vaihtelusta.

Merkitys sekä biologisesti että teollisesti on huomattava. Fosfaatti-ioni on välttämätöntä ATP:n, DNA:n ja RNA:n sekä phospholipidien rakennetta varten; se osallistuu myös solujen energiansiirtoon. Kasveilla fosfori on tärkeä ravinne, ja sitä annetaan lannoitteina monissa muodoissa, kuten monoammonium phosphate (MAP) ja diammonium phosphate (DAP), sekä natrium- ja ammoniumfosfaatteina. Elintarvikkeissa fosfaattianioneita käytetään happamuuden säätelyyn ja lisäaineina sekä vedenkäsittelyssä sen poistaminen on tärkeää joissakin prosesseissa.

Esiintyminen luonnossa tapahtuu apatite-mineraaleissa sekä vesissä vapaina ioneina. Liialliset fosfaattipitoisuudet voivat aiheuttaa rehevöitymistä eli eutrofisaatiota, mikä johtaa ekosysteemien muutoksiin. Tämä on syy siihen, miksi fosfaatin päästöjä ja niiden käsittelyä seurataan ja hallitaan sekä ympäristössä että teollisuudessa.