磷酸鹽,又稱磷酸根,是磷酸的鹽,在無機化學、生物化學及生物地質化學是重要的物質。
化學特性磷酸鹽是元素磷自然產生的形態,在多種磷酸鹽礦物中可以找到。元素的磷或是磷化物是很難發現的(只有極少量在隕石中可以找到)。在礦物學及地質學,磷酸鹽是指含有磷酸鹽離子的石或礦石。
在北美洲最大型的磷礦粉礦床位於美國的佛羅里達州中部、愛德荷州的索達斯普陵、北卡羅萊那州沿岸區域。而其次的是位於蒙大拿州、田納西州、喬治亞州及南卡羅萊那州近查爾斯頓。瑙魯這個細少的島國就曾經是有著大量高質素的磷酸鹽礦產,但現時已被大量挖掘。磷礦粉亦可以在納弗沙島、摩洛哥、突尼西亞、以色列、多哥及約旦找到,這些地方亦有大量的磷酸鹽礦業。
在生物中,磷是以溶液中游離的磷酸鹽離子的形態出現,稱為「無機磷酸鹽」,這是要與其他在磷酸酯中的磷酸鹽作出區別的。無機磷酸鹽是會以
Pi來表示,它可以是由焦磷酸鹽(以
PPi來表示)水解而得:

但是,磷酸鹽最普遍是以一磷酸腺苷(AMP)、二磷酸腺苷(ADP)、三磷酸腺苷(ATP)、脫氧核糖核酸(DNA)及核糖核酸(RNA)的形式出現,且可以經由水解ADP或ATP而被釋放出來。對於其他的二磷或三磷核苷亦有相似的反應。在ADP及ATP,或其他二磷及三磷核苷中的磷酸酐鍵,包含著大量的能量,所以它們在生物中有著重要的地位。它們一般會被稱為高能磷酸磷,就像在肌肉組織中的磷酸肌酸一樣。一些如膦的化合物在有機化學上亦會被使用,但它卻似乎沒有自然的相應物。
由於磷酸鹽對生物的重要性,所以在生態學上,它是高度被採集。因此,它在環境中往往是限量試劑,而它的可得性則決定生物成長的速度。將大量的磷酸鹽加入缺乏磷酸鹽的環境或微生物環境中,會對生態有著重大的影響。例如,某一種生物的瀑漲會使其他生物死亡,及某種生物數量的減少會令如氧等資源的缺乏等(參富營養化)。在污染的問題下,磷酸鹽是總溶解固體量(一種主要的水質指標)的主要成份。
出現
磷酸鹽一般會用在清潔劑中作為軟水劑,但是因為藻類的繁榮衰退週期會影響磷酸鹽在分水嶺的排放,所以在某些地區磷酸鹽清潔劑是受到管制的。
在農業上,磷酸鹽是植物的三種主要養份之一,且是肥料的主要成份。磷礦粉是從沉積岩的磷層中開採。以前它在開採後不用加工便可使用,但現時未加工的磷酸鹽只會用在有機耕種上。一般它都是會化學加工製成過磷酸石灰、重過磷酸鈣或磷酸二氫銨,它們的濃度都較磷酸鹽高,且較易溶於水,所以植物可以較快吸收。
肥料級數一般有三個數字:第一個是指氮的數量,第二個是指磷酸鹽的數量(以P2O5作基準),而第三個是指鹼水(以K2O作基準)。所以一個10-10-10的肥料就每種成份各有10%,而其他的則是填充物。
從過度施肥的農地逕流的磷酸鹽會是富營養化、赤潮及其後缺氧的起因。這就像磷酸鹽清潔劑一樣會引起魚類及其他水中生物的缺氧症。
用途
有機磷化合物
膦(PR3)
氧化膦(OPR3)
亞磷酸鹽(P(OR)3)
次亞膦酸鹽(OP(OR)R2)
膦酸鹽(OP(OR)2R)
內部連結
參考
Schmittner Karl-Erich,Giresse Pierre(1999年). “Micro-environmental controls on biomineralization: superficial processes of apatite and calcite precipitation in Quaternary soils”.Sedimentology.46(3):463-476.