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In der Natur sind die Phosphate weit verbreitet. Zahlreiche Mineralien sind aus Phosphaten aufgebaut, dazu zählen der Apatit, der Pyromorphit oder der Vivianit. Das Calciumphosphat in den Knochen gewährleistet die Stabilität und Druckfestigkeit. Phosphor ist ein lebensnotwendiges Spurenelement für Mensch und Tier. Die Phosphate im Boden sind wie die Nitrate wichtige Nährstoffe für die Pflanzen. Daher werden die Phosphate in Düngemitteln eingesetzt.
Querschnitt vom Oberschenkelknochen eines Schwans.
Gelangt über Dung oder Düngemittel zu viel Phosphat in den Boden und in den Wasserkreislauf,
kommt es zu einem übermäßigen Wachstum. Im Wasser vermehren sich die Algen in Massen. Als Folge tritt eine Eutrophierung der
Gewässer auf. Dieser Effekt wird durch phosphathaltige Abwässer
verstärkt. Durch das Einschränken der Phosphate als Enthärter
in Waschmitteln ist die Belastung der Gewässer zwar stark
zurückgegangen, aber es gibt immer noch eine Vielzahl von Produkten,
die phosphathaltig sind. So werden die Phosphate weiterhin in Klarspülern
bei Geschirrspülmaschinen und in Lebensmitteln als Schmelzsalze oder als Säuerungsmittel verwendet.
Zuviel Phosphat führt zur Eutrophierung.
Die Phosphate sind die
Salze der Phosphorsäure.
Beim Erhitzen
gehen die primären ortho-Phosphate ab 200 °C in Polyphosphate
über. Dabei bilden sich kettenförmige Verbindungen. Dabei können
auch ringförmige Verbindungen entstehen, die Metaphosphate oder cyclo-Polyphosphate. Die ortho-Phosphate lassen sich in drei Gruppen einteilen:
Natriumphosphate lassen sich herstellen, wenn man Phosphorsäure mit Natronlauge neutralisiert. Hierbei bildet sich Natriumdihydrogenphosphat und Wasser:
H3PO4 + NaOH
NaH2PO4
+ H2O
Die primären ortho-Phosphate sind gut wasserlöslich, die Lösungen reagieren sauer. Bei den sekundären ortho-Phosphaten sind nur noch die Alkali-Phosphate löslich, sie reagieren in Lösung neutral, während die tertiären ortho-Phosphate gar nicht mehr wasserlöslich sind. Die Polyphosphate sind besonders bei der Herstellung von Waschmitteln von Bedeutung. Die sekundären ortho-Phosphate gehen beim Erhitzen unter Wasserabspaltung in Diphosphate über:
Dikaliumhydrogenphosphat
Kaliumdiphosphat + Wasser
2 K2HPO4 K4P2O7
+ H2O
| ortho-Phosphorsäure: |
H3PO4 |
| primäres ortho-Phosphat: | NaH2PO4 (Natriumdihydrogenphosphat) |
| sekundäres ortho-Phosphat: | Na2HPO4 (Dinatriumhydrogenphosphat) |
| tertiäres ortho-Phosphat: | Na3PO4 (Trinatriumphosphat) |
Natriumphosphate lassen sich herstellen, wenn man Phosphorsäure mit Natronlauge neutralisiert. Hierbei bildet sich Natriumdihydrogenphosphat und Wasser:
H3PO4 + NaOH
NaH2PO4
+ H2O Die primären ortho-Phosphate sind gut wasserlöslich, die Lösungen reagieren sauer. Bei den sekundären ortho-Phosphaten sind nur noch die Alkali-Phosphate löslich, sie reagieren in Lösung neutral, während die tertiären ortho-Phosphate gar nicht mehr wasserlöslich sind. Die Polyphosphate sind besonders bei der Herstellung von Waschmitteln von Bedeutung. Die sekundären ortho-Phosphate gehen beim Erhitzen unter Wasserabspaltung in Diphosphate über:
Dikaliumhydrogenphosphat
Kaliumdiphosphat + Wasser2 K2HPO4
K4P2O7
+ H2OChemischer Nachweis
Auf eine
Tüpfelplatte wird eine streichholzkopfgroße Menge der zu
untersuchenden Substanz gegeben. Dann werden nacheinander jeweils drei
Tropfen verdünnte Salpetersäure und drei Tropfen gesättigte Ammoniummolybdat-Lösung
darauf gegeben. Das Auftreten eines gelben Niederschlags weist auf
Phosphat-Ionen hin. Der Niederschlag besteht aus dem Komplex
Ammoniummolybdophosphat.
PO43− + 24 H3O+ + 3 NH4+ + 12 MoO42− 
(NH4)3[P(Mo3O10)4] ↓ + 36 H2O
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Weitere Informationen
Die Eutrophierung eines Gewässers
Phosphatnachweis bei den virtuellen Analysen
Phosphorsäure
Arbeitsblatt: Analyse unbekannter Substanzen
Buch individuell erstellen: Basis-Text Phosphate
> Inhaltsverzeichnis