Usos de los fosfatos

Los fosfatos tienen multitud de aplicaciones tanto domésticas como industriales:

Na₃PO₄:

• Agente de saponificación de grasas
• Decapante de pinturas debido a que en medio acuoso da disoluciones muy básicas. Se utiliza a nivel industrial para limpiar metales.
• Mezclado con NaClO, se utiliza en maquinas de lavado.

Na₂HPO₄:

• En alimentación. Fabricación de quesos, emulsionante.
• Aditivo al jamón, evita pérdida de agua.

NaH₂PO₄:

• En procesos de fosfatización de metales. Tratamiento anticorrosión previo a la pintura.

Ca(H₂PO₄)₂:

• Se utiliza como levadura artificial en panadería (mezclado con NaHCO₃). Se aprovechan sus propiedades ácidas. En agua, los iones dihidrógeno fosfato ceden protones al bicarbonato. La reacción produce CO₂ que al desprenderse y quedar ocluído en la masa, la hace más ligera:

H₂PO₄^-+ HCO₃^- CO₂ + HPO₄^-2+ H₂O

Ca(H₂PO₄)₂ + 2 NaHCO₃ 2 CO₂ + Na₂Ca(HPO₄)₂

Na₂H₂P₂O₇: También se utiliza como acidulante para la preparación de la masa del pan. Su ventaja respecto del anterior es que no reacciona con el bicarbonato a menos que se caliente. Eso permite preparar grandes cantidades de masa y almacenarlas sin que se inicie el crecimiento de la misma de forma prematura.

CaHPO₄:

• Se utiliza como abrasivo en pastas de dientes.

Ca₂P₂O₇:

• Se añade en pastas de dientes con flúor. El difosfato es el más inerte de los fosfatos. Se utiliza como abrasivo puesto que no interfiere con los compuestos que contienen flúor.

Na₅P₃O₁₀:

• Se obtiene por calentamiento controlado de una mezcla estequiométrica de los fosfatos monobásico y dibásico:

NaH₂PO₄ + 2Na₂HPO₄ Na₅P₃O₁₀ + 2H₂O

• Se ha utilizado en detergentes (Calgón®) para ablandar el agua ya que forma complejos solubles con Ca⁺², Mg⁺²y Fe⁺³.

Na₅P₃O₁₀---> P₃O₁₀^5-+ Na⁺ NaP₃O₁₀^4-

P₃O₁₀^5-+ Ca²⁺ CaP₃O₁₀^3-

P₃O₁₀^5-+ Mg²⁺ MgP₃O₁₀^3-

Evita que se formen espumas insolubles de jabón cuando se lava con aguas duras.

Debido a los efectos dañinos de los fosfatos en las aguas residuales al estimular el crecimiento indeseable de las algas, el uso del tripolifosfato ha disminuido radicalmente.

Este trifosfato se utiliza como dispersante en fabricación de cementos y ladrillos.

Disminuye la cantidad de agua precisa para hacer las pastas; tambien en perforaciones petrolíferas para mejorar las propiedades mecánicas de los suelos.

Además, los fosfatos tienen un uso intensivo en la industria alimenticia.

Fosfatos en los detergentes. Eutroficación

Los fosfatos se han venido utilizando en las formulaciones de detergentes desde los años 30. Su papel es complejar los cationes responsables de la dureza del agua (Ca⁺² y Mg⁺²) formando con ellos complejos solubles. Esto evita que se formen espumas insolubles en el agua y permite que los surfactantes trabajen más eficazmente impidiendo que la suciedad vuelva a depositarse sobre lo lavado. El fosfato más utlizado para ello es el trpolifosfato sódico Na₅P₃O₁₀.

Su excesivo uso puede llevar al problema de la eutrofización.

Uno de los sustituyentes de los fosfatos en los detergentes fue el NTA N(CH₂CO₂)₃^-3. Sin embargo se ha demostrado que este compuesto es carcerígeno y por eso no se utiliza en la actualidad. El descubrimiento de que las zeolitas son eficaces intercabiadores iónicos hace de estos compuestos buenos sustitutos de los fosfatos alli donde la legislación prohibe su uso. Sin embargo las zeolitas tienen tambien inconvenites:

• su coste mucho mayor que los fosfatos
• son materiales sólidos insolubles. Se utilizan en suspensión. Necesitan de otros compuestos que faciliten la dispersión de las zeolitas, para controlar el pH y para prevenir la redeposición de la suciedad. Para ello se añaden ácidos carboxílicos de cadena larga.

No está claro que el uso de las zeolitas tenga un menor impacto ambiental que los fosfatos.

La actividad minera (extracción de Al) y las operaciones necesarias para su obtención globalmente consideradas hacen que su impacto ambiental sea semejante. Además es relativamente fácil eliminar los fosfatos del agua mientras que es dificil la recuperación de zeolitas de las aguas residuales.