Gli ortofosfati rappresentano una delle forme in cui il fosforo, elemento essenziale nell’ambito agricolo e industriale, può essere riscontrato nelle acque. Questi sali inorganici del fosfato derivano dall’uso di prodotti come i fertilizzanti e i detergenti, e la loro presenza nelle acque reflue o superficiali è spesso la conseguenza di processi di dilavamento o contaminazione da attività umane e scarti industriali.
Il fosforo, un reattivo non metallo, non si presenta in forma elementare in natura bensì è combinato in diversi minerali o in composti organici essenziali per la vita.Sul sito Lenntech è disponibile ulteriore informazione relativa alle proprietà e agli utilizzi del fosforo.
L’eccessiva presenza di fosforo nelle acque può portare all’eutrofizzazione, che stimola una crescita accelerata di alghe e piante acquatiche, causando la diminuzione del livello di ossigeno disciolto nell’acqua e potenziali danni all’ecosistema.
Diversi Tipi di Fosfati
I fosfati in natura possono essere distinti in diverse categorie:
- Ortofosfati: si tratta di composti inorganici del fosfato come PO43-, HPO42- e H2PO4–. Questi sali sono largamente utilizzati nell’industria dei fertilizzanti.
- Fosfati organici: prevalentemente esteri dell’acido ortofosforico, derivano da escrementi animali o residui di cibo e possono originare dalla degradazione di alcuni pesticidi fosforganici, come nel caso del dietilestere dell’acido fosforico.
- Fosfati condensati o polifosfati: questi composti sono formati da ioni fosfato uniti tramite atomi di ossigeno e trovano impiego in vari settori industriale, compresa la prevenzione di incrostazioni e come additivi alimentari.
La somma delle varie forme di fosfati, inclusi quelli organici e condensati, rappresenta il totale degli ortofosfati presenti in un dato campione d’acqua.
Affidabile Metodo di Rilevamento
Per determinare la concentrazione di ortofosfati, si utilizza il metodo basato sull’uso dell’acido ascorbico, condotto attraverso tecniche di spettrofotometria UV-visibile. Il procedimento prevede la creazione di una curva di calibrazione con soluzioni di ortofosfato di concentrazione nota.
La soluzione sottoposta ad analisi viene acidificata e trattata con molibdato di ammonio (NH4)2MoO4 e antimoniltartato di potassio K2C8H4O12Sb2·3H2O, attivando una reazione che porta alla formazione di un complesso colorato, la cui intensità può essere correlata alla concentrazione di fosfati tramite spettrofotometria.
Queste tecniche di rilevamento sono fondamentali per valutare l’impatto ambientale delle attività umane e per gestire adeguatamente il trattamento delle acque, proteggendo così gli ecosistemi acquatici dalla sovraesposizione a nutrienti come i fosfati. Concedere un monitoraggio accurato e tempestivo significa garantire ecosistemi più sani e un uso più sostenibile delle nostre risorse idriche.
Reazioni e Rilevamento degli Ioni Fosfato mediante il Metodo del Molibdato
La reazione chimica che coinvolge gli ioni fosfato e lo ione molibdato si può descrivere come segue:
PO43- + 12 MoO42- + 3 NH4+ + 12 H2O
→(NH4)3PO4·12 MoO3 + 24 OH–
Questa trasformazione chimica viene facilitata quando è presente lo ione SbO-.
Quando si aggiunge un agente riducente come l’acido ascorbico, si produce un complesso di colore blu, comunemente noto come “blu di molibdato”, il cui esatto rapporto stechiometrico rimane indefinito. Il colore blu che si sviluppa in soluzione è un indicatore chiaro della presenza di ioni fosfato nel campione analizzato.
Per l’analisi, si monitorizza l’assorbimento del complesso colorato intorno ai 700 nm, lunghezza d’onda che corrisponde all’assorbimento massimo di questo complesso. Per approfondire la tematica dei riducenti, è possibile fare riferimento a [questo articolo](https://chimica.today/chimica-organica/riducenti/), mentre per i complessi si può consultare [questa pagina](https://chimica.today/chimica-fisica/introduzione-alla-chimica-dei-composti-di-coordinazione/). Informazioni più dettagliate sulla luce e le lunghezze d’onda pertinenti a questo tema sono disponibili [qui](https://chimica.today/chimica-fisica/lo-spettro-elettromagnetico-della-luce/).
Utilizzo della Curva di Calibrazione per la Determinazione dei Fosfati
La curva di calibrazione è uno strumento essenziale in chimica analitica. Si costruisce graficamente posizionando sulle ascisse la concentrazione delle soluzioni standard in mg/L e sull’ordinata le assorbanze misurate. [Visualizza la curva di calibrazione](https://i3.wp.com/chimica.today/wp-content/uploads/2018/11/curva-di-calibrazione.gif).
Determinare la concentrazione degli ortofosfati in una soluzione sconosciuta è possibile attraverso l’interpolazione dei dati di assorbanza sulla curva di calibrazione. Maggiori informazioni sull’assorbanza e la legge di Lambert-Beer possono essere trovate [cliccando qui](https://chimica.today/chimica-analitica/assorbimento-di-energia-raggiante-legge-di-lambert-beer-2/).
In breve, questa metodologia sfrutta il cambiamento di colore in soluzione per identificare e quantificare la presenza di fosfati, utilizzando tecniche di assorbanza spettrofotometriche.