fosfaattianionien

Fosfaattianionit ovat fosforihapon fosfaatti-ioniinien ionisoituneita muotoja, joita esiintyy usein vesiliuoksissa. Ne muodostuvat, kun fosforifosfaatin happo-ioni H3PO4 menettää protoneja. Vesiliuoksessa tärkeimmät muodostumat ovat PO4^3−, HPO4^2− ja H2PO4−, ja niiden suhteet määräytyvät pH:n mukaan.

Ph:n mukaan keskeiset kongregaation ovat: ortofosfaatti PO4^3− (kolmasti negatiivinen varaus), hydrogen fosfaatti HPO4^2− (kaksi negatiivista varausta) sekä dihydrogeenifaatti H2PO4− (yksi negatiivinen varaus). Näiden välinen tasapaino kuvaa fosfaattien buffering-ominaisuuksia. Kolme relevanttia pKa-arvoa liittyvät vesiliuoksen happoioniyhteyteen: pKa1 H3PO4 → H2PO4− on noin 2,15, pKa2 H2PO4− → HPO4^2− on noin 7,2 ja pKa3 HPO4^2− → PO4^3− on noin 12,3. Näiden avulla ratkaistaan, millä määrällä kukin anion muoto on vallitseva pH:ssa.

Fosfaattianioneilla on laajaa merkitystä sekä luonnossa että teollisuudessa. Ne esiintyvät luontaisesti luonnonvesissä, maaperässä ja eloperäisissä aineksissa sekä muodostavat suoloja kuten natri-fosfaatteja sekä kalium- ja ammoniumfosfaatteja. Ne ovat tärkeitä ravinnonlaitteiden ja biokemiallisten prosessien kannalta: fosfaattien rooli solujen energia-aineiston (ATP) sekä DNA/RNA:n rakennusaineiden muodostuksessa on keskeinen. Lisäksi fosfaattianioneita esiintyy teollisissa tuotteissa ja ne vaikuttavat vesien painerä- ja pehmennysprosesseihin sekä lannoitteiden koostumukseen. Neina ympäristön pidätyn fosforin kiertoon liittyviä vaikutuksia sekä kulkeutumista pohjaveteen ja pinta-vesiin seurataan usein vesistöjen rehevöitymisen kontekstissa.