Fosfato

O que são fosfatos e quais propriedades eles têm?

Quando falamos em fosfatos, geralmente nos referimos a ortofosfatos , ou seja, derivados do ácido fosfórico (V) com a fórmula química H ₃ PO ₄ . Três átomos de hidrogênio podem ser substituídos por cátions metálicos ou íons amônio (formando sais) ou por grupos orgânicos (formando ésteres). O ácido fosfórico pode ser desidratado, resultando em:

• Ácido pirofosfórico H4P2O7 (seus derivados são pirofosfatos);
• Ácidos metafosfóricos (HPO3)ₙ, que formam ácidos poliméricos cíclicos ou lineares (metafosfatos ou polifosfatos);

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

No entanto, vale acrescentar que o fósforo também forma outros ácidos , nos quais difere no grau de oxidação – ácido trioxofosfórico (III) _{H3PO3 (} fosfônico) e ácido hipofosforoso (I) _H3PO2 ( _fosfínico ). Eles também encontram aplicação na indústria, mas em grau muito menor do que os ortofosfatos.

Devido à sua estrutura diversificada, os fosfatos apresentam diferentes propriedades físico-químicas, sendo utilizados em setores específicos da indústria. A aplicação mais ampla é encontrada em fosfatos com propriedades quelantes (ligação de íons metálicos), tamponantes (estabilização do pH), emulsificantes , bem como aqueles que são higroscópicos e termicamente estáveis (resistentes a altas temperaturas).

Aplicação de fosfatos na indústria alimentícia

Fosfatos são aditivos alimentares muito comuns, servindo principalmente como reguladores de acidez, estabilizantes, emulsificantes, antioxidantes, conservantes e agentes fermentadores e antiaglomerantes. Nos rótulos, eles devem ser procurados sob as designações E338 a E452 . A série começa com ácido fosfórico (E338) , seguido por fosfatos de sódio, fosfatos de potássio, fosfatos de cálcio, difosfatos, trifosfatos e polifosfatos. Eles podem ser encontrados, por exemplo, como ingrediente principal em bebidas carbonatadas.

Fosfatos na agricultura – um componente chave dos fertilizantes

Na agricultura, os fosfatos são encontrados em fertilizantes artificiais como fonte de fósforo facilmente assimilável, um dos três nutrientes básicos (junto com o nitrogênio e o potássio). O fósforo é essencial para o desenvolvimento das raízes e a formação de flores e frutos. A planta o utiliza em todos os processos metabólicos – é um componente do ATP , o transportador básico de energia.

Nos fertilizantes, o conteúdo deste elemento é convertido na quantidade de P ₂ O ₅ . Os tipos mais importantes de fertilizantes fosfatados são (teor de P ₂ O ₅ entre parênteses):

• Superfosfato simples (16-20%),
• Superfosfato enriquecido (40-50%),
• Fosfato de amônio, DAP (46%) – também fornece nitrogênio, por isso é um fertilizante muito eficiente,
• Fosfato monoamônio, MAP (50-55%),
• Termofosfatos.

O papel dos fosfatos em produtos químicos industriais

Os fosfatos também são amplamente utilizados em produtos químicos industriais . São adicionados a plásticos, têxteis e materiais industriais como retardantes de chamas, aditivos para tintas e esmaltes, plastificantes, estabilizadores térmicos e agentes de tratamento de água (sequestrantes e inibidores de incrustações).

O impacto dos fosfatos no meio ambiente – desafios e regulamentações

O maior desafio relacionado ao uso de fosfatos é o seu impacto no meio ambiente, especialmente na água. O uso excessivo desses compostos leva à eutrofização da água, ou seja, à proliferação excessiva de algas e cianobactérias e, consequentemente, à deficiência de oxigênio e à morte de organismos aquáticos. A principal fonte de fosfatos é a agricultura, bem como os serviços municipais.

e águas residuais industriais, razão pela qual as regulamentações da UE regulam seu uso de forma bastante rigorosa.

Alternativas aos fosfatos – são possíveis?

É claro que existem alternativas aos fosfatos utilizados na indústria alimentícia (por exemplo, citratos, bicarbonatos), em detergentes (por exemplo, zeólitas, policarboxilatos) ou na agricultura (fertilizantes orgânicos, fertilizantes reciclados ou estruvita). Embora sejam biodegradáveis e apoiem uma economia de ciclo fechado, suas principais desvantagens incluem, entre outras, menor eficiência, custos mais elevados ou disponibilidade limitada.

Normas e regulamentos relativos à utilização de fosfatos

A utilização de fosfatos como aditivos alimentares é rigorosamente regulamentada pela legislação da UE. Os atos jurídicos mais importantes são o Regulamento (CE) n.º 1333/2008 e os Regulamentos da Comissão (UE) que alteram os seus anexos (n.º 1129/2011, 2017/871 e 2018/74). Estes regulamentos visam garantir que o consumo de fosfatos pelos consumidores não exceda 70 mg/kg de peso corporal (expresso em fósforo) – de acordo com a recomendação do Comité Científico da Alimentação Humana.

As normas para o teor de fósforo em detergentes e produtos de limpeza estão especificadas no Regulamento (UE) n.º 259/2012 do Parlamento Europeu e do Conselho. Elas equivalem a 0,5 %de fósforo em detergentes para a roupa e 0,3 g de fósforo em uma dose padrão de detergentes para lava-louças. Quanto aos fertilizantes artificiais, o Regulamento (UE) 2019/1009 do Parlamento Europeu e do Conselho não especifica o teor máximo de fósforo, mas aborda principalmente a questão dos contaminantes (por exemplo, cádmio) e promove o uso de fertilizantes orgânicos e reciclados.