Superfosfati: esempi

I superfosfati si trovano nei concimi fosfatici costituiti da una miscela di fosfato monocalcico e di solfato di calcio e si ottengono dall’attacco delle fosforiti da parte dell’acido solforico secondo la reazione:

Ca3(PO4)2 + 2 H2SO4 → 2 CaSO4 + Ca(H2PO4)2

Nonostante il suo utilizzo sia diminuito a causa del diffondersi di concimi complessi, i superfosfati sono stati largamente usati per la loro economicità e semplicità di produzione. Per l’attacco del minerale si può usare anche una miscela di acido solforico e acido ortofosforico oppure soltanto acido fosforico secondo la reazione:

Ca3(PO4)2 + 4 H3PO4 → 3 Ca(H2PO4)2

I superfosfati sono classificati in superfosfati semplici, superfosfati tripli e superfosfati arricchiti.

Superfosfato semplice

E’ il prodotto derivante dall’attacco di acido solforico alla fosforite e ha un titolo del 16-22 % di anidride fosforica solubile. L’attacco della fosforite ha lo scopo di trasformare il fosfato tricalcico minerale in una forma solubile e quindi valida sotto il profilo agronomico. La principale reazione che avviene è quella che porta alla formazione del fosfato monocalcico solubile in acqua; si formano anche, in quantità minori, acido fosforico e fosfato bicalcico. Anche le impurezze della fosforite subiscono l’azione dell’acido solforico e le reazioni più importanti possono essere schematizzate come segue:

Ca3(PO4)2 + 2 H2SO4  + H2O → 2 CaSO4 + Ca(H2PO4)2∙ H2O

Ca3(PO4)2 + 2 H2SO4  + 4 H2O →  CaSO4 + 2 [CaHPO4∙ 2 H2O]

Ca3(PO4)2 + 3 H2SO4  →  3 CaSO4 + 2 H3PO4

CaCO3 +  H2SO4  →  CaSO4 + CO2 + H2O

2 CaF2 + 2 H2SO4 + SiO2 → 2 CaSO4 + SiF4 + 2 H2O

Il tetrafluoruro di silicio viene abbattuto con acqua e trasformato in acido fluosilicico H2SiF6.

Superfosfato triplo

E’ il prodotto derivante dall’attacco di solo  acido fosforico alla fosforite e ha un titolo in anidride fosforica del 43-48 %. La reazione teorica è la seguente:

3 Ca3(PO4)2 ∙ CaF2 + 12 H3PO4 + 9 H2O →  9 [CaHPO4∙ 2 H2O] + CaF2

In pratica si formano, oltre al fosfato monocalcico, anche fosfato bicalcico, acido fosforico e sali vari derivanti da altre impurezze

Superfosfato arricchito

Si ottiene impiegando per l’attacco della fosforite una miscela di acido solforico concentrato  e acido fosforico e ha un titolo di anidride fosforica del 26-30%.

Tra i superfosfati, oltre a quelli già citati, si ricorda anche il superfosfato d’ossa che si ottiene trattando con acido solforico le ossa di animali dopo averle sgrassate con vapore o solventi. Il titolo di anidride fosforica può arrivare al 20%; attualmente l’impiego di tale concime è limitato a casi particolari (floricultura).

Nell’ambito dei superfosfati si ricordano inoltre le scorie di Thomas ottenute durante il processo di conversione della ghisa in acciaio in cui il fosforo presente nella ghisa è ossidato e, in presenza di calcio e magnesio si forma una miscela di fosfati che, alla temperatura dell’acciaio fuso fonde e si separa per galleggiamento.

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