Rocas de fosfato junto a una moneda para comparar su tamaño.
Fosfato : ingrediente antiguamente utilizado en los detergentes debido a su poder de limpieza. Pero se ha ido eliminando de las formulaciones debido a que promueve la eutrofización de fuentes de agua. La eutrofización es el crecimiento desmedido de algas y malezas como consecuencia de un exceso de fosfatos y otros contaminantes.
Los fosfatos son las sales o los ésteres del ácido fosfórico. Tienen en común un átomo de fósforo rodeado por cuatro átomos de oxígeno en forma tetraédrica.
Los fosfatos secundarios y terciarios son insolubles en agua, a excepción de los de sodio, potasio y amonio.
Los orto fosfatos
Los fosfatos más comunes son los orto fosfatos. (Con el prefijo "orto" se suelen denominar los ácidos más hidratados). Contienen el anión PO43-. Los ortofosfatos se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza, sobre todo en forma de apatita y forman parte esencial de dientes y huesos.
También son compuestos indispensables en la formulación de los abonos minerales. Su ausencia limita el crecimiento de las plantas. Habitualmente en jardinería se utilizan abonos ricos en fosfato para inducir y fortalecer la floración.
En la industria alimenticia los ortofosfatos (p. ej. en forma de fosfato de sodio) se utilizan por ejemplo en la elaboración de queso procesado.
Un aporte suficiente de fósforo en forma de fosfato es esencial para el buen funcionamiento del cuerpo humano ya que interviene en los procesos bioquímicos más elementales. En experimentos con ratas y ratones no se han detectado efectos tóxicos con dosis de hasta varios gramos por kilo de animal.
Los fosfatos forman una parte importante de la carga en las aguas residuales. Pueden ser eliminados por métodos fisicoquímicos precipitándolos con cloruro ferrico (FeCl3) o son retenidos en los fangos activos que se separan y luego pueden ser reconvertidos en compost para abonos orgánicos
Fosfatos en la materia viva
Fosfato inorgánico
HPO42
En la materia viva el fósforo aparece siempre en forma de ion fosfato soluble (ortofosfato, PO43−); el cual como igualmente se puede obtener de reacciones inorgánicas, en las ecuaciones bioquímicas se abrevia Pi («fosfato inorgánico»).
Además del Pi, en las reacciones puede aparecer implicado el pirofosfato (P2O74−) que se abrevia PPi. De la hidrólisis del segundo se obtiene el primero. Esa hidrólisis es muy exotérmica, y muy endotérmica la formación del puente entre átomos de fósforo, y es en eso en lo que se basa la función de los transferidores biológicos de energía, señaladamente el ATP.
El fosfato forma parte de los nucleótidos, los monómeros en que se basa la composición del ADN y demás ácidos nucleicos. También hay fosfato en la composición de algunos lípidos formadores de membranas, como los fosfoglicéridos, donde su elevada constante de ionización constribuye a la carga eléctrica de la «cabeza hidrófila».
En algunas disciplinas igualmente se le suele denominar como fuente de fósforo orgánico al ser producido por seres vivos.
Los fosfatos orgánicos
Los fosfatos orgánicos son ésteres del ácido fosfórico, y por ello se caracterizan por ser moléculas más complejas que otros fosfatos. Se sintetizan convenientemente por reacción de O=PCl3 con los alcoholes correspondientes en presencia de una base. Muchos de estos ésteres son neurotóxicos y guardan una estrecha relación con los gases nerviosos y algunos insecticidas. Sin embargo algunos se han empleado para ablandar plásticos como el cloruro de polivinil PVC.
Los trifosfatos
Los trifosfatos 2-O3P-O-PO2--O-PO32- (sales del anhidruro formado por tres grupos de fosfato) se utilizan en los detergentes para ablandar el agua ya que enmascaran el calcio formando un complejo y evitan así su precipitación. Con el tiempo hidrolizan para dar ortofosfatos que contribuyen a la eutrofización de las aguas superficiales. Por esto se intenta sustituir los trifosfatos por resinas orgánicas o zeolitas que igualmente atrapan el calcio y no tienen este efecto perjudicial.
Aspectos medioambientales
La incorporación en las formulaciones de detergentes de uso doméstico ha producido fenómenos de eutrofización en los ecosistemas acuáticos continentales y costeros.
Eutrofización
En ecología el término eutrofización designa el enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema. El uso más extendido se refiere específicamente al aporte más o menos masivo de nutrientes inorgánicos en un ecosistema acuático. Eutrofizado es aquel ecosistema o ambiente caracterizado por una abundancia anormalmente alta de nutrientes.
El desarrollo de la biomasa en un ecosistema viene limitado, la mayoría de las veces, por la escasez de algunos elementos químicos, como el nitrógeno en los ambientes continentales y el fósforo en los marinos, que los productores primarios necesitan para desarrollarse y a los que llamamos por ello factores limitantes. La contaminación puntual de las aguas, por efluentes urbanos, o difusa, por la contaminación agraria o atmosférica, puede aportar cantidades importantes de esos elementos limitantes. El resultado es un aumento de la producción primaria (fotosíntesis) con importantes consecuencias sobre la composición, estructura y dinámica del ecosistema. La eutrofización produce de manera general un aumento de la biomasa y un empobrecimiento de la diversidad.
En ecosistemas terrestres, las plantas que pasan a dominar son especies herbáceas ecológicamente pioneras, frecuentemente cosmopolitas, con alta tasa de reproducción, incapaces de competir en ambientes oligotrofos (pobres en nutrientes) o mesotrofos. En ecosistemas acuáticos, con la eutrofización empiezan a proliferar algas unicelulares, en general algas verdes. En los océanos, la eutrofización local, a veces por causas naturales, puede provocar una marea roja o marea blanca: la explosión demográfica de una sola especie algal, que en muchos casos provoca la intoxicación de la fauna mayor.
La explosión de algas que acompaña a la primera fase de la eutrofización provoca un enturbiamiento que impide que la luz penetre hasta el fondo del ecosistema. Como consecuencia en el fondo se hace imposible la fotosíntesis, productora de oxígeno libre, a la vez que aumenta la actividad metabólica consumidora de oxígeno (respiración aeróbica) de los descomponedores, que empiezan a recibir los excedentes de materia orgánica producidos cerca de la superficie. De esta manera en el fondo se agota pronto el oxígeno por la actividad aerobia y el ambiente se vuelve pronto anóxico. La radical alteración del ambiente que suponen estos cambios, hace inviable la existencia de la mayoría de las especies que previamente formaban el ecosistema.
En un cuerpo de agua cerrado, por ejemplo una laguna, el proceso de eutrofización puede terminar por convertir al cuerpo de agua en tierra firme. Esto ocurre porque los nutrientes que ingresan masivamente al sistema generan una gran biomasa de organismos de vida generalmente efímera que al morir se acumulan sobre el fondo y no son totalmente consumidos por organismos degradadores (especialmente bacterias). Procesos naturales de eutrofización se pueden observar claramente en las lagunas formadas por los cauces antiguos de los ríos amazónicos que se transforman en pantanos y posteriormente se cubren de vegetación.
Causas
La principal causa antropogénica de procesos de eutrofización es la contaminación química. Las formas más importantes desde este punto de vista son:
• La contaminación agropecuaria, sobre todo la contaminación difusa de los suelos y de los acuíferos con fertilizantes inorgánicos de origen industrial o extractivo; o por excrementos animales, a causa de una producción masiva de ganado, aves, peces, etc. Estas causas aportan nitrógeno, en forma de nitrato y amonio, y fósforo, como fosfato, a la vez que cationes como potasio (K+,) magnesio (Mg++), etc.
• Las contaminaciones forestales, por abandono en los ríos de residuos forestales y restos del aprovechamiento maderero, lo que aumenta la materia orgánica disuelta, favoreciendo la proliferación de flora eutrófica como berros y lenteja de agua, que a su vez remansa la corriente y disminuye el espejo del agua.
• La contaminación atmosférica por óxidos de nitrógeno (NOx) y óxidos de azufre (SOx). Éstos reaccionan con el agua atmosférica para formar ion nitrato (NO3-) e ion sulfato (SO42-) que una vez que alcanzan el suelo forman sales solubles. De esta manera se solubilizan los cationes del suelo, provocando el empobrecimiento de éste en nutrientes. Esas sales son arrastradas fácilmente a los acuíferos y a los ríos, contaminándolos. En estos últimos la importante incorporación de nutrientes así producida, puede dar lugar a un proceso de eutrofización. Ésta afectará finalmente también a los embalses, así como a los lagos o mares donde los ríos desemboquen.
• La contaminación urbana. Los efluentes urbanos, si no hay depuración o ésta es sólo parcial, aportan nutrientes en dos formas:
o residuos orgánicos, que enriquecen en elementos previamente limitantes el ecosistema;
o residuos inorgánicos como el fosfato, empleado como emulgente en la fabricación de detergentes. Por esta razón las legislaciones modernas promueven la sustitución del fosfato en la fabricación de estos productos.
Situación de los lagos
Actualmente, (2008) la eutrofización golpea el 54 por ciento de los lagos asiáticos; el 53 por ciento de los lagos europeos; el 48 por ciento de los de América del Norte; el 41 por ciento de los sudamericanos y el 28 por ciento de los lagos africanos.
Tomado de Wikipedia
