Fosfato

¿Qué son los fosfatos y qué propiedades tienen?

Cuando hablamos de fosfatos, nos referimos con mayor frecuencia a los ortofosfatos , es decir, derivados del ácido fosfórico (V) con _la fórmula química _H₃PO₃ . Tres átomos de hidrógeno pueden ser reemplazados por cationes metálicos o iones amonio (se forman sales) o por grupos orgánicos (se forman ésteres). El ácido fosfórico puede deshidratarse, lo que resulta en:

• Ácido pirofosfórico H4P2O7 (sus derivados son pirofosfatos);
• Ácidos metafosfóricos (HPO3)ₙ, que forman ácidos poliméricos cíclicos o lineales (metafosfatos o polifosfatos);

• Ácidos polifosfóricos Hₙ+2PₙO3ₙ+1 (polifosfatos).

Sin embargo, cabe añadir que el fósforo también forma otros ácidos , en los que difiere en _su grado de oxidación: el ácido trioxofosfórico (III) _H₃PO₃ (fosfónico) y el ácido hipofosforoso (I) _H₃PO₂ ( _fosfínico ). Estos también se utilizan en la industria, aunque en mucha menor medida que los ortofosfatos.

Debido a su diversa estructura, los fosfatos poseen diferentes propiedades fisicoquímicas, las cuales se utilizan en sectores industriales específicos. Las aplicaciones más amplias se encuentran en los fosfatos con propiedades quelantes (unión de iones metálicos), tampones (estabilización del pH), emulsionantes , así como en aquellos que son higroscópicos y térmicamente estables (resistentes a altas temperaturas).

Aplicación de fosfatos en la industria alimentaria

Los fosfatos son aditivos alimentarios muy comunes, que actúan principalmente como reguladores de la acidez, estabilizantes, emulsionantes, antioxidantes, conservantes, leudantes y antiaglomerantes. En las etiquetas, deben buscarse bajo las denominaciones E338 a E452 . La serie comienza con el ácido fosfórico (E338) , seguido de los fosfatos de sodio, potasio, calcio, difosfatos, trifosfatos y polifosfatos. Se encuentran, por ejemplo, como ingrediente principal en bebidas carbonatadas.

Fosfatos en la agricultura: un componente clave de los fertilizantes

En la agricultura, los fosfatos se encuentran en fertilizantes artificiales como fuente de fósforo fácilmente asimilable, uno de los tres nutrientes básicos (junto con el nitrógeno y el potasio). El fósforo es esencial para el desarrollo de las raíces y la formación de flores y frutos. La planta lo utiliza en todos los procesos metabólicos: es un componente del ATP , el transportador energético básico.

En los fertilizantes, el contenido de este elemento se convierte en la cantidad de _P₂O₃ . Los tipos más _importantes de fertilizantes fosfatados son (contenido _{de P₂O₃} entre paréntesis):

• Superfosfato simple (16-20%),
• Superfosfato enriquecido (40-50%),
• Fosfato de amonio, DAP (46%) – también aporta nitrógeno, por lo que es un fertilizante muy eficiente,
• Fosfato monoamónico, MAP (50-55%),
• Termofosfatos.

El papel de los fosfatos en los productos químicos industriales

Los fosfatos también se utilizan ampliamente en productos químicos industriales . Se añaden a plásticos, textiles y materiales industriales como retardantes de llama, aditivos para pinturas y esmaltes, plastificantes, estabilizadores térmicos y agentes de tratamiento de agua (secuestrantes e inhibidores de incrustaciones).

El impacto de los fosfatos en el medio ambiente: retos y normativas

El mayor desafío relacionado con el uso de fosfatos es su impacto en el medio ambiente, especialmente en el agua. El uso excesivo de estos compuestos provoca la eutrofización del agua, es decir, la proliferación excesiva de algas y cianobacterias, y, en consecuencia, un déficit de oxígeno y la muerte de organismos acuáticos. La principal fuente de fosfatos es la agricultura y el sector municipal.

y aguas residuales industriales, por lo que la normativa de la UE regula de forma bastante estricta su uso.

Alternativas a los fosfatos: ¿son posibles?

Por supuesto, existen alternativas a los fosfatos que se utilizan en la industria alimentaria (p. ej., citratos, bicarbonatos), detergentes (p. ej., zeolitas, policarboxilatos) o agricultura (fertilizantes orgánicos, fertilizantes reciclados o estruvita). Si bien son biodegradables y contribuyen a una economía de ciclo cerrado, sus principales desventajas incluyen, entre otras, una menor eficiencia, mayores costos o disponibilidad limitada.

Normas y regulaciones relativas al uso de fosfatos

El uso de fosfatos como aditivos alimentarios está estrictamente regulado por la legislación de la UE. Los actos jurídicos más importantes son el Reglamento (CE) n.º 1333/2008 y los Reglamentos de la Comisión (UE) que modifican sus anexos (n.º 1129/2011, n.º 2017/871 y n.º 2018/74). Estos reglamentos tienen por objeto garantizar que el consumo de fosfatos por parte de los consumidores no supere los 70 mg/kg de peso corporal (expresado en fósforo), de acuerdo con la recomendación del Comité Científico de la Alimentación Humana.

Las normas sobre el contenido de fósforo en detergentes y productos de limpieza se especifican en el Reglamento (UE) n.º 259/2012 del Parlamento Europeo y del Consejo. Se establecen en un 0,5 %de fósforo en detergentes para ropa y 0,3 g de fósforo en una dosis estándar de detergentes para lavavajillas. En cuanto a los fertilizantes artificiales, el Reglamento (UE) 2019/1009 del Parlamento Europeo y del Consejo no especifica el contenido máximo de fósforo, sino que aborda principalmente el problema de los contaminantes (p. ej., el cadmio) y promueve el uso de fertilizantes orgánicos y reciclados.