Химическое обозначение: PO₄³⁻
Синонимы: фосфатные соединения, эфир фосфорной кислоты, фосфаты, фосфатные соли
Характеристика: фосфаты – различные соединения фосфорной кислоты, в большинстве случаев с щелочными металлами. Дигидрофосфаты быстро растворяются в водном составе, а гидрофосфаты и просто фосфаты не так хорошо.
Возникновение и применение
В воде природного происхождения содержатся разнообразные химические элементы, в том числе фосфаты. Также они получили широкое применение от пищевой до металлургической промышленности. Фосфор – критически необходимый химический элемент для функционирования живых организмов. Если в жидкой среде он в избытке, то объем кислорода уменьшается, что приводит к неконтролируемому разрастанию растений и гниению рыбы. Это связано с быстрым увеличением количества микробов, называемых биомассой. Поэтому очищение водных систем, где большая концентрация фосфатных соединений, стоит немалого труда.
В грунтовые и поверхностные воды фосфор попадает посредством выветривания ортофосфатных пород. Также фосфат-ионы возникают естественным путем, вследствие распада останков растений, животных и насекомых и их дальнейшего биохимического перерабатывания. Наибольший объем этих веществ проникает в природную среду из-за человеческой деятельности (отходы сельского хозяйства, стоки предприятий), эрозии почвы и восстановления донных осадков.
Полифосфаты же оказываются в воде посредством канализационных сливов, установленных на промышленных производствах. Это происходит, когда очистные системы не справляются со своей задачей. В таком случае водоемы не могут устранить засорение естественным путем из-за его огромного количества. Также эти вещества широко используются в пищевой индустрии и в бытовой химии. Производителям моющих средств он необходим для создания пены, посколькуполифосфаты могут предотвращать коррозию и смягчать жесткость воды.
Польза и вред фосфатов
Соединения фосфора широко распространены в продуктах питания, питьевой воде и моющих средствах, следовательно, окружают человека. Фосфатные вещества натурального происхождения легко выходят из человеческого организма, а вот искусственные соли в большом количестве могут причинить значительный вред. Причина в том, что человеческий организм выводит природные фосфаты самостоятельно, если чувствует их избыток, а ненатуральные фосфатные соли усваиваются полностью, хотя в них нет потребности.
Ниже перечислены возможные симптомы и последствия, возникающие при переизбытке фосфатов в человеческом организме:
- Почечная недостаточность
- Деформация стенок сосудов
- Хрупкость костей, склонность к переломам
- Обострение хронических заболеваний
- Кислотно-щелочной дисбаланс
- Отравления
- Кожные высыпания
- Сердечные приступы
Вред фосфатов для производства заключается в воздействии на швы котельного оборудования, так как они увеличивают хрупкость металла, снижают его пластичность и портят механические свойства этих швов.
Способы выявления
Стоит отметить, что обнаружить в воде и определить количество фосфатных соединений самостоятельно и без сложных химических исследований в лабораториях, невозможно. Это объясняется тем, что элемент не влияет на органолептические показатели.
Для химического анализа лаборанты применяют методы, основанные на:
- Взаимодействии фосфатов и щелочей, с сильными и слабыми кислотами
- Растворимости фосфат-ионов в воде и аммиаке
Допустимые нормы
Предельно допустимая концентрация полифосфатов в воде
| Источник пробы Нормативный акт |
Концентрация в мг/дм3 |
| Питьевая вода, централизованное водоснабжение СанПиН 1.2.3685-21 |
3,5 для фосфат-ионов и 1,1 для фосфора |
| Водные объекты рыбного хозяйства Приказ Минсельхоза РФ № 552 |
0,05-0,2 |
| Хозяйственно-бытовые стоки Постановление Правительства РФ № 644 |
12 |
| Ливневая канализация Постановление Правительства РФ № 644 |
1,5 |
Способы очистки
Очищение воды от выявленных фосфатов проводится всегда и внезависимости от её назначения. Ниже перечислены применяемые методы очистки:
- Метод обратного осмоса. С его помощью осуществляется качественное очищение от всех вредных материалов. Применяется как в быту, так и в промышленных масштабах
- Угольные фильтры помогают очистить водный раствор от органических и неорганических примесей, вернув ему полезные свойства
- Метод ионообменных фильтров заключается в прохождении воды сквозь смолы, благодаря чему иониты осаждают примеси, хорошо очищая водный состав
