Ortofosfati nelle acque. Determinazione, curva di calibrazione

Gli ortofosfati costituiscono le forme inorganiche del fosfato e, poiché il fosforo è largamente usato nei fertilizzanti e nei detergenti possono essere rinvenuti nelle acque reflue e in quelle superficiali. Infatti si verificano dilavamenti di fertilizzanti o dall’inquinamento organico prodotto dalle attività umane e dai prodotti di rifiuto industriali.

Il fosforo è un non metallo molto reattivo che non si trova naturalmente nella sua forma pura ma è rinvenuto come composto nelle rocce e nelle cellule degli esseri viventi.

L’accumulo di fosforo causa la proliferazione di fitoplancton e della vegetazione con conseguente abbassamento del livello di ossigeno disciolto dando luogo al fenomeno dell’eutrofizzazione.

Classificazione dei fosfati

Il fosforo si trova prevalentemente sotto forma di fosfati che vengono così classificati:
Ortofosfati che costituiscono le forme inorganiche del fosfato come PO43- ,HPO42- e H2PO4 .

Queste forme di fosfato sono usate nei fertilizzanti

Fosfati organici costituiti prevalentemente da esteri dell’acido ortofosforico che derivano da escrementi e residui di cibo o a seguito della scissione di pesticidi organici contenenti fosfati come il dietilestere dell’acido fosforico
dietilestere
Fosfati condensati detti polifosfati costituiti da sali o esteri di ossanioni polimerici formati da unità di ioni fosfato legate tra loro tramite atomi di ossigeno. Essi erano rinvenuti in vecchie formulazioni di detersivi e sono attualmente utilizzati per prevenire incrostazioni e come additivi alimentari
polifosfati
Gli ortofosfati totali sono dati dalla somma delle tre forme di fosfato presenti . Esse sono ricondotte alla forma di ortofosfato in quanto sia i fosfati organici che i polifosfati si idrolizzano in ambiente acido per acido solforico, dando origine, in soluzione, a ortofosfati.

Test

Il test per la determinazione degli ortofosfati totali è detto anche metodo dell’acido ascorbico viene eseguito tramite spettrofotometria UV-visibile tramite il metodo della curva di calibrazione utilizzando soluzioni a titolo noto di ortofosfato.
La soluzione da analizzare è acidificata e trattata con molibdato di ammonio (NH4)2MoO4 e antimoniltartato di potassio C8H4K2O12Sb2∙3H2O.
La reazione che avviene tra il fosfato e lo ione molibdato è la seguente:

PO43- + 12 MoO42-+ 3 NH4+ + 12 H2O (NH4)3PO4∙12 MoO3 + 24 OH

Tale reazione è accelerata dalla presenza dello ione SbO-.
La presenza di un riducente come l’acido ascorbico porta alla formazione di un complesso detto blu di molibdato dalla stechiometria non ancora nota. Esso  conferisce alla soluzione un tipico colore blu che rivela la presenza di ioni fosfato nel campione.
L’analisi è effettuata a una lunghezza d’onda intorno ai 700 nm che è la lunghezza d’onda a cui assorbe il complesso colorato.

Curva di calibrazione

Si costruisce la curva di calibrazione ponendo in ascisse la concentrazione delle soluzioni standard espresse in mg/L e in ordinate le assorbanze corrispondenti
curva di calibrazione
La determinazione della concentrazione degli ortofosfati nella soluzione incognita, nota la sua assorbanza, è ottenuta per interpolazione

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