فسفر در مقابل فسفات
چرخه فسفر یک چرخه بیوژئوشیمیایی است که نحوه گردش اشکال مختلف فسفر در زمین را توصیف می کند. این عمدتا به لیتوسفر محدود می شود، زیرا فسفر فاز گازی ندارد. فسفر عمدتاً به صورت فسفات یافت میشود و در خاک، فسیلها، بدن حیوانات و گیاهان و در سیستمهای آبی ذخیره میشود.
فسفر
فسفر پانزدهمین عنصر جدول تناوبی با نماد P است. همچنین همراه با نیتروژن در گروه 15 قرار دارد و وزن مولکولی آن 31 گرم در مول است-1 پیکربندی الکترونی فسفر 1s2 2s2 2p6 3s2 است 3p3این یک اتم چند ظرفیتی است و می تواند کاتیون های +3، +5 را تشکیل دهد. فسفر چندین ایزوتوپ دارد، اما P-31 با فراوانی 100 درصد رایج است. ایزوتوپ های P-32 و P-33 رادیواکتیو هستند و می توانند ذرات بتا خالص ساطع کنند. فسفر بسیار واکنش پذیر است، بنابراین نمی تواند به صورت یک اتم ظاهر شود. دو شکل عمده فسفر در طبیعت وجود دارد که فسفر سفید و فسفر قرمز هستند. فسفر سفید دارای چهار اتم فسفر است که در هندسه چهار وجهی مرتب شده اند. فسفر سفید یک جامد شفاف به رنگ زرد کم رنگ است. بسیار واکنش پذیر و همچنین بسیار سمی است. فسفر قرمز به عنوان یک پلیمر وجود دارد و با حرارت دادن فسفر سفید می توان آن را به دست آورد. غیر از فسفر سفید و قرمز، نوع دیگری نیز وجود دارد که به فسفر سیاه معروف است و ساختاری شبیه به گرافیت دارد.
فسفات
فسفات شکل غیر آلی رایج فسفر است که در محیط طبیعی وجود دارد. آنها به صورت ذخایر/سنگ وجود دارند و برای بدست آوردن فسفر مورد نیاز استخراج می شوند.یک اتم فسفر با چهار اکسیژن پیوند خورده و یک آنیون چند اتمی -3 تشکیل می دهد. به دلیل پیوندهای منفرد و پیوند دوگانه، بین P و O، فسفر در اینجا حالت اکسیداسیون +5 دارد. هندسه چهار وجهی دارد. در زیر ساختار آنیون فسفات آمده است.
PO43-
آنیون فسفات می تواند با کاتیون های مختلف ترکیب شود و ترکیبات یونی متعددی را تشکیل دهد. هنگامی که سه اتم هیدروژن به هم متصل هستند، به آن اسید فسفریک می گویند. فسفر یک ماده معدنی فراوان در بدن به خصوص به عنوان فسفات است. به عنوان مثال، گروه های فسفات در DNA، RNA، ATP، فسفولیپیدها، در استخوان ها و غیره وجود دارد. سطوح پایین فسفات در استخوان ها و خون ممکن است باعث ایجاد چندین بیماری برای انسان شود. ضروری است که منابع فسفات را در رژیم غذایی خود بگنجانیم. فسفر را می توان به صورت فسفات از محصولات لبنی، ماهی، گوشت، تخم مرغ، غلات و غیره وارد بدن ما کرد.
فسفر همچنین یک عنصر ماکرو ضروری برای گیاهان است. بنابراین کودها حاوی فسفات به مقدار زیاد هستند. اما اگر این فسفات ها شسته شوند و در آب انباشته شوند، می توانند باعث آلودگی آب شوند. این وضعیت به عنوان اوتروفیکاسیون شناخته می شود. آنچه در این مورد اتفاق میافتد این است که وقتی محتوای مواد مغذی زیادی در بدنههای آبی وجود دارد، فیتوپلانکتونها به سرعت رشد میکنند زیرا برای رشد خود به مواد مغذی مانند فسفات نیز نیاز دارند. وقتی این اتفاق بیفتد، اکسیژن محلول در آب تا حد زیادی توسط فیتوپلانکتونها جذب میشود، جایی که سایر موجودات زنده بدون اکسیژن میمیرند.
تفاوت بین فسفر و فسفات چیست؟
- فسفر یک اتم منفرد و فسفات یک آنیون چند اتمی است.
- فسفر به عنوان یک عنصر پایدار نیست، اما فسفات پایدار است.
- فسفر توانایی تشکیل کاتیون را دارد، اما فسفات یک آنیون است.
- ما فسفر را به شکل فسفات وارد بدن خود می کنیم.