| Phosphate | |
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| Structure chimique d'un groupement phosphate lié à un radical ( R ) | |
| Général | |
| N° CAS | |
| PubChem | |
| SMILES | |
| InChI | |
| Propriétés chimiques | |
| Formule brute | PO 4 3− |
| Masse molaire | 94,971361 g/mol |
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Un phosphate , en chimie inorganique , est un sel d' acide phosphorique résultant de l'attaque d'une base par de l' acide phosphorique .
En chimie organique , c'est un composé organophosphoré dérivé de l' acide phosphorique ; on parle parfois de phosphate organique .
Sommaire |
Caractéristiques moléculaires et chimiques
L'ion phosphate ou orthophosphate est un anion polyatomique de formule chimique brute P O 4 3- et de masse moléculaire de 94,97 daltons . Il se présente sous la forme d'un tétraèdre dont les sommets sont formés par les quatre atomes d' oxygène encadrant un atome de phosphore . Cet ion , qui comporte trois charges négatives, est la base conjuguée de l'ion hydrogénophosphate HPO 4 2- qui est lui-même la base conjuguée de l'ion dihydrogénophosphate H 2 PO 4 - qui est lui-même la base conjuguée de l' acide phosphorique H 3 PO 4 . C'est une molécule hypervalente sachant que l'atome de phosphore possède dix électrons libres sur sa couche de valence .
Un sel de phosphate se forme lorsque un cation se lie à l'un des atomes d'oxygène de l'ion phosphate, formant un composé ionique . La plupart des phosphates sont insolubles dans l'eau aux conditions standard de température et de pression excepté pour les sels de métaux alcalins .
Solubilisé dans une solution aqueuse , le phosphate existe sous ses quatre formes selon le taux d' acidité . En allant du plus basique au plus acide, la première forme à prédominer est l'ion phosphate PO 4 3- (fortement basique), la seconde est la forme hydrogénophosphate HPO 4 2- (faiblement basique), la troisième est la forme dihydrogénophosphate H 2 PO 4 - (faiblement basique) et enfin la quatrième est la forme acide phosphorique H 3 PO 4 (fortement acide).
L'ion phosphate peut former des ions polymériques comme le diphosphate P 2 O 7 4− (aussi appelé pyrophosphate), le triphosphate P 3 O 10 5− , ...
Les phosphates formant des complexes avec le calcium (contrôle micro-environnemental pendant la (bio-)minéralisation), ils entrent souvent dans la composition des lessives . Riche en phosphore , les rejets lessiviels augmentent donc le risque d' eutrophisation . Depuis les années 1980 , les fabricants utilisent donc de plus en plus des substituts, telles les zéolites .
Formation et répartition
Article détaillé : Roche phosphatée . Le minerai de phosphate (roche concentrée en sels de phosphate) est une roche sédimentaire dite exogène : elle se forme par concentration lorsque des ions phosphate précipitent dans une roche en diagenèse . Les formes biogènes, telles les guanos d'oiseaux et de chauve-souris, sont exploitées depuis des siècles.
Les gisements les plus importants se trouvent en Amérique du Nord , sur Navassa , au Maroc , en Tunisie , au Togo , en Israël , en Jordanie , en Chine et sur certaines îles d' Océanie : Nauru , Banaba et Makatea .
Utilisations
Les phosphates sont utilisés dans l' agriculture comme engrais en tant que source de phosphore . Ils peuvent également apporter de l' azote (phosphate d'ammonium), du calcium (phosphates de calcium) et de l' aluminium (phosphate d'aluminium). Ces engrais peuvent être d'origine organique (poudre d'os, arêtes de poissons, ...) ou inorganique (attaque d'acide sur du minerai), ce qui est de plus en plus le cas, hormis en agriculture biologique où les engrais de synthèses sont interdits.
Le phosphate se retrouve aussi impliqué dans la fermentation vinicole (type de fermentation éthylique ).
Le minerai , en général du phosphate de calcium, peut être épandu directement sur les terres acides après avoir été finement broyé. Ayant tendance à se combiner au calcium, ce qui les rend moins assimilable, il doit être rendu plus hydrosoluble avant d'être employé sur les sols calcaires afin d'accroître son assimilation par les plantes .
Dans la structure des êtres vivants les groupes phosphates sont des éléments de la chaîne composant les hélices de l' ADN .
Législation
Un décret visant à interdire en France les détergents de lessives destinées au lavage du linge dans les ménages renfermant des phosphates — utilisés dans encore 4 % des lessives — a été publié au journal officiel de la République française le 31 mars 2007 . Depuis la substitution des phosphates dans les lessives par d'autres molécules actives, la qualité des eaux de nombreux lacs polluées par les eaux urbaines s'est améliorée. C'est maintenant l'agriculture qui est devenue la première source de pollution par les phosphates. En Belgique et en Suisse, les phosphates sont déjà interdits dans les lessives depuis plusieurs années.
Depuis le 1 er juillet 2007, les phosphates sont interdits dans les lessives en France.
Production
Les douze principaux pays producteurs de phosphate assurent 93,18 % de la production mondiale.
| Pays | Production (10 6 kg) | Part mondiale (%) |
|---|---|---|
 États-Unis | 36 300 | 24,69 |
 Chine | 30 400 | 20,68 |
 Maroc 2 | 25 200 | 17,14 |
 Russie | 11 000 | 7,48 |
 Tunisie | 8 000 | 5,44 |
 Jordanie | 6 230 | 4,24 |
 Brésil | 6 100 | 4,15 |
 Syrie | 3 500 | 2,38 |
 Israël | 2 900 | 1,97 |
 Égypte | 2 730 | 1,86 |
 Afrique du Sud | 2 577 | 1,75 |
 Australie | 2 050 | 1,40 |
 Sénégal | 1 520 | 1,03 |
 Togo | 1 215 | 0,83 |
 Inde | 1 200 | 0,81 |
 Canada | 1 000 | 0,68 |
 Algérie | 878 | 0,60 |
 Finlande | 825 | 0,56 |
 Viêt Nam | 820 | 0,56 |
 Île Christmas | 685 | 0,46 |
 Ouzbékistan | 430 | 0,29 |
 Philippines | 400 | 0,27 |
 Corée du Nord | 300 | 0,20 |
 Iran | 250 | 0,17 |
 Venezuela | 250 | 0,17 |
 Kazakhstan | 230 | 0,15 |
 Zimbabwe | 50 | 0,03 |
 Colombie | 43 | 0,03 |
 Sri Lanka | 43 | 0,03 |
 Pérou | 38 | 0,02 |
 Chili | 21 | 0,01 |
 Nauru | 11 | < 0,01 |
 Pakistan | 11 | < 0,01 |
 Tanzanie | 7 | < 0,01 |
 Irak | 3 | < 0,01 |
 Thaïlande | 3 | < 0,01 |
 Burkina Faso | 2 | < 0,01 |
 Indonésie | 1 | < 0,01 |
| Total | 147 000 | 100 |
| Notes : Les nombres en italique sont des estimations. 1 Le total mondial, les données des États-Unis et les données estimées sont des arrondis à trois chiffres significatifs. Le tableau inclut des données disponibles jusqu'au 3 mai 2006. Les données pour les principaux pays producteurs proviennent en partie de données de l'International Fertilizer Industry Association. D'autres données proviennent de sources officielles des pays quand elles sont disponibles. 2 Inclut le Sahara occidental. | ||
Voir aussi
Articles connexes
Lien externe
Bibliographie
- (en) Schmittner Karl-Erich & Giresse Pierre (1999). Micro-environmental controls on biomineralization: superficial processes of apatite and calcite precipitation in Quaternary soils, Roussillon, France. Sedimentology, 46/3: 463-476.
