Fosfor kontra fosforan
Cykl fosforu to cykl biogeochemiczny, który opisuje, w jaki sposób różne formy fosforu krążą w ziemi. Ogranicza się głównie do litosfery, ponieważ fosfor nie ma fazy gazowej. Fosfor występuje głównie w postaci fosforanów, przechowywanych w glebie, skamielinach, organizmach zwierzęcych i roślinnych oraz w systemach wodnych.
Fosfor
Fosfor jest 15. pierwiastkiem w układzie okresowym o symbolu P. Jest również w grupie 15 wraz z azotem i ma masę cząsteczkową 31 g mol-1 Konfiguracja elektronowa fosforu to 1s22s22p63s2 3p3Jest atomem wielowartościowym i może tworzyć kationy +3, +5. Fosfor ma kilka izotopów, ale P-31 jest powszechny w 100% obfitości. Izotopy P-32 i P-33 są radioaktywne i mogą emitować czyste cząstki beta. Fosfor jest bardzo reaktywny, dlatego nie może występować jako pojedynczy atom. W przyrodzie występują dwie główne formy fosforu, takie jak fosfor biały i fosfor czerwony. Fosfor biały ma cztery atomy P ułożone w geometrii czworościennej. Fosfor biały jest jasnożółtym przezroczystym ciałem stałym. Jest wysoce reaktywny, a także wysoce toksyczny. Czerwony fosfor występuje jako polimer i można go uzyskać po podgrzaniu białego fosforu. Oprócz fosforu białego i czerwonego istnieje jeszcze inny rodzaj, znany jako fosfor czarny i ma on strukturę zbliżoną do grafitu.
Fosforan
Fosforan to powszechna nieorganiczna forma fosforu, która występuje w środowisku naturalnym. Występują jako złoża/skały i są wydobywane w celu uzyskania potrzebnego fosforu. Jeden atom fosforu jest związany z czterema tlenami, tworząc anion poliatomowy -3. Ze względu na wiązania pojedyncze i wiązania podwójne, pomiędzy P i O, fosfor ma tutaj stopień utlenienia +5. Ma geometrię czworościenną. Poniżej przedstawiono strukturę anionu fosforanowego.
PO43-
Anion fosforanowy może łączyć się z różnymi kationami, tworząc liczne związki jonowe. Kiedy są połączone trzy atomy wodoru, jest znany jako kwas fosforowy. Fosfor jest bogatym minerałem w organizmie, zwłaszcza w postaci fosforanów. Na przykład w DNA, RNA, ATP, fosfolipidach, kościach itp. znajdują się grupy fosforanowe. Niski poziom fosforanów w kościach i krwi może powodować wiele chorób u ludzi. Niezbędne jest włączenie do naszej diety źródeł fosforanów. Fosfor może być wchłaniany do naszego organizmu w postaci fosforanów z produktów mlecznych, ryb, mięsa, jajek, zbóż itp.
Fosfor jest również niezbędnym makroelementem dla roślin. Dlatego nawozy zawierają duże ilości fosforanów. Jednakże, jeśli te fosforany są wypłukiwane i gromadzone w zbiornikach wodnych, mogą powodować zanieczyszczenie wody. Ten stan jest znany jako eutrofizacja. W tym przypadku dzieje się tak, że gdy w zbiornikach wodnych występuje wysoka zawartość składników odżywczych, fitoplankton będzie szybko rósł, ponieważ do swojego wzrostu potrzebuje również składników odżywczych, takich jak fosforany. Kiedy tak się stanie, tlen rozpuszczony w wodzie zostanie w dużej mierze pochłonięty przez fitoplankton, gdzie inne żywe organizmy umrą bez tlenu.
Jaka jest różnica między fosforem a fosforanem?
– Fosfor to pojedynczy atom, a fosforan to anion wieloatomowy.
– Fosfor nie jest stabilny jako pierwiastek, ale fosforan jest stabilny.
– Fosfor ma zdolność tworzenia kationów, ale fosforan jest anionem.
– Wprowadzamy do naszego organizmu fosfor w postaci fosforanów.
