فوسفات

الفوسفات (كما يسمى في المشرق العربي) أو الفوسفاط (في المغرب والجزائر) أو الفسفاط (في تونس) هو مركب لاعضوي وملح لحمض الفوسفوريك. الفوسفات والفوسفات العضوي هي إسترات للحمض الفوسفوري. يعد الفوسفات من المعادن والثروات الطبيعية الباطنية، ويستخدم بعد استخراجه في عدة استعمالات زراعية وصناعية. توجد مناجم الفوسفات في المغرب وموريتانيا والأردن وتونس والصين والعراق وفلسطين وتم اكتشاف كميات كبيرة منها بشمال السعودية.

فوسفات
فوسفات

فوسفات
فوسفات

تسمية الاتحاد الدولي للكيمياء

Phosphate[1]

المعرفات
رقم CAS 14265-44-2 Y
بوب كيم (PubChem) [http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=1061

بوبكيم correct 1061

بوبكيم correct ]

الخواص
الصيغة الجزيئية PO43−
الكتلة المولية 94.9714 g mol−1
في حال عدم ورود غير ذلك فإن البيانات الواردة أعلاه معطاة بالحالة القياسية (عند 25 °س و 100 كيلوباسكال)
نموذج لأنيون الفوسفات المهدرج (HPO42−) اللاعضوي.
تظهر في الصورة أحجار الفوسفاط مقارنة بعملة نقدية

الخصائص الكيميائية

الفوسفات مادة طبيعية، يتكون أساسا من فوسفات ثلاثي الكالسيوم Ca3(PO4)2 وهو قليل الذوبان في الماء لذلك لا يستعمل بشكل مباشر، إلا بعد معالجته وتحسين جودته بتجفيفه وتنقيته (إزالة المواد العضوية وثنائي أوكسيد الكربون وفصله عن الصلصال). من أهم مشتقات الفوسفات: الأسمدة الفوسفاتية المستعملة في الفلاحة وحمض الفوسفوريك (H3PO4). وتقاس جودة الفوسفات بنسبة خماسي أوكسيد الفوسفور.

تتواجد معظم صخور الفوسفات في الطبيعة على شكل أحد الصور التالية:

  • صخور فوسفات ذات أصل رسوبي: وهي أهم الرواسب من حيث الانتشار والحجم والاستغلال، حيث تشكل حوالي (80%) من الرواسب العالمية. ويتراوح تركيز خامس أكسيد الفوسفور فيها ما بين (20%-30%) وهي رواسب بحرية حبيبية مماثلة للتي في مصر ودول شمال أفـريقيا وكذلك في شمال المملكة العربية السعودية وفي العراق والأردن.
  • صخور فوسفات ذات أصل ناري: وهي ناتجة من صخور سيانيت النيفيلين وصخور الكربوناتتيت والبيروكسينات المحتوية على قدر كبير من المعادن الفوسفاتية التي من أهمها معدن الآباتيت، وهذه الرواسب غير شائعة، ومن أمثلتها رواسب خنبي في روسيا.
  • رواسب الجوانو: وهي ناتجة من تراكم مخلفات الطيور البحرية فوق الصخور الجيرية، كرواسب جزيرة نيورا في المحيط الهادي.

يستخدم الفوسفات في العديد من الصناعات الكيميائية أهمها: تحضير عنصر الفسفور وحامض الفسفوريك المستعمل في الصناعات التعدينية والحربية والطبية والغذائية والخزفية والنسيج وأعواد الثقاب. ويذهب معظم الفوسفات المستخرج لصناعة الأسمدة لزيادة المحاصيل الزراعية بالإضافة إلى إمكانية استخراج بعض المعادن النادرة والعناصر المشعة. ومن بين هذه العناصر يوجد اليورانيوم كمنتج جانبي الذي يمكن الحصول عليه أثناء تحويل الفوسفات إلى أسمدة أو حمض الفسفور. ويحتوي خام الفوسفات الصحراوي على 200 جرام من اليورانيوم للطن الواحد. (ملاحظة.. طن صخر الذهب يحتوى على 3 جرامات: 80 جراماً، ويتم التقاتل عليه، أما طن الفوسفات فيحتوي على 200 جرام).

إن الاهتمام الدولي بالفوسفات أمر طبيعي، باعتباره يدخل في جملة من الصناعات التحويلية والتي من أهمها استخراج اليورانيوم والأسمدة الكيميائية، مما يجعله مورداً هاماً يحظى بطلب متزايد من قبل أغلب دول العالم وخصوصاً تلك التي تهتم بالإنتاج الزراعي وتدافع عن أمنها الغذائي، الذي أصبح مرتبطاً إلى حد ما بقدرة البلد في الحصول على هذه الأسمدة باعتبار ذلك عاملاً لرفع كمية الإنتاج الزراعي، وهذا ما يجعل الطلب على الأسمدة الكيميائية يحظى بعناية كبيرة في السوق الدولية، ولذا ليس غريباً أن يسعى المغرب إلى الإحتكار الكلي للأسمدة الفوسفاتية التي تشكل في الظرف الحالي، ما يقارب 80% من الإنتاج العالمي للأسمدة.

تفاعلات تكاثف

يمكن لجزيئات حمض الفسفوريك التحول عن طريق تفاعل تكاثف (التخلي عن جزء مائي) لتكوين حمض فوسفات ثنائي (H4P2O7). بالمثل يمكن للأحماض الفوسفورية تكوين أملاح للفوسفور، منها ديفوسفات (ثنائي الفوسفات، ويسمى أيضا بيروفوسفات) M'4P2O7. ومع استمرار التفاعل يمكن تحضير مركبات أعقد، مثل " بولي فوسفات " (أي متعدد الفوسفات) أو " سيكلو فوسفات (أي فوسفات حلقي). الفوسفات الحلقي cyclo-Phosphate يسمى أحيانا "ميت فوسفات" Metaphosphate. البولي فوسفات والميتا فوسفات هي أيضا مكوثرات أملاح لحمض الفوسفوريك.


di-, poly- and cyclo-Phosphates
الإسمالتفاعلشكل الأيون
di-Phosphate
(كذلك: Pyrophosphate)
tri-Phosphate
(عادة: poly-Phosphate)
meta-Phosphate
(عادة: cyclo-Phosphate)

تستغل ثلاثي فوسفات الصوديوم (Na5P3O10) والميتافوسفات في مواد الغسيل لإزالة عسر الماء (إزالة الأملاح) وجعله ماءا يسرا. كما تستغل بعض مركبات الفوسفات كمضافات غذائية مثل تريفوسفات خماسي الصوديوم، وديفوسفات Diphosphates (انظر بيروفوسفات ).

استخدامات الفوسفات

يستخدم الفوسفات في صناعة المنظفات كعنصر مساعد على تخفيف عسر الماء، في الزراعة يكون الفوسفات أحد ثلاثة عناصر لتغذية النباتات؛ تستخدم في صناعة الأسمدة.

من الاستخدامات الصناعية للفوسفات الصخري: إنتاج حامض الفوسفوريك، وإنتاج المركبات الفوسفاتية الكيمائية. ويعتبر الفوسفات الصخري المصري من أنواع الفوسفات النقية نسبياً على مستوى العالم، ويتم تصديره إلى بعض الدول الصناعية الكبرى مثل اليابان للعديد من الأغراض الصناعية المتقدمة. أما على صعيد الاستخدام الزراعي، فيتم استخدام الصخر الفوسفاتي لإنتاج سماد سوبر فوسفات الكالسيوم 15% (فو 2أ5) بتفاعيل الصخر الفوسفاتي مع حامض الكبريتيك. يستخدم الصخر الفوسفاتي لإنتاج سماد سوبر فوسفات الكالسيوم (تربل فوسفات) وذلك بتفاعل الصخر الفوسفاتي مع حامض الفوسفوريك. ويستخدم الصخر الفوسفاتي كذلك في الزراعات العضوية مع استخدام أنواع البكتريا المذيبة للصخر الفوسفاتي.

الإنتاج

منجم فوسفات في فلامينغ غورغ، يوتا,بالولايات المتحدة 2008
قطار محمل بصخور الفوسفات في تونس, 2012


الدول المنتجة للفوسفات الثلاث الرئيسية هي المغرب، الصين، الولايات المتحدة ومجموع إنتاجها حوالي 70% من الإنتاج العالمي.

الإنتاج والمخزون العالمي حسب الدول للفوسفات الطبيعي سنة 2015
(USGS, 2016)[2]
الدولةالإنتاج
(مليون كلغ)
النسبة العالمية
(%)
المخزونات العالمية
(مليون كلغ)
 الجزائر1٬2000.542٬200٬000
 أستراليا2٬6001.171٬030٬000
 البرازيل6٬7003.00315٬000
 الصين100٬00044.833٬700٬000
 مصر5٬5002.471٬250٬000
 الهند1٬1000.4965٬000
 العراق2000.09430٬000
 إسرائيل3٬3001.48130٬000
 الأردن7٬5003.361٬300٬000
 كازاخستان1٬6000.72260٬000
 المكسيك1٬7000.7630٬000
 المغرب30٬00013.4550٬000٬000
 البيرو4٬0001.79820٬000
 روسيا12٬5005.601٬300٬000
 السعودية3٬3001.48956٬000
 السنغال1٬0000.4550٬000
 جنوب أفريقيا2٬2000.991٬500٬000
 سوريا7500.341٬800٬000
 توغو1٬0000.4530٬000
 تونس4٬0001.79100٬000
 الولايات المتحدة27٬60012.371٬100٬000
 فيتنام2٬7001.2130٬000
دول أخرى2٬6001.17380٬000
المجموع223٬00010069٬000٬000

معرض صور

مصادر

  1. "Phosphates – PubChem Public Chemical Database". The PubChem Project. USA: National Center of Biotechnology Information. مؤرشف من الأصل في 12 مايو 2013. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  2. USGS Minerals Year Book - Phosphate Rock نسخة محفوظة 22 مارس 2018 على موقع واي باك مشين.
  3. [cle563956.html توقعات بقدرة المملكة على إنتاج وتصدير الفوسفات أوائل العام القادم] جريدة الرياض
  4. مشروع معادن للفوسفات يبدأ الإنتاج نسخة محفوظة 09 فبراير 2011 على موقع واي باك مشين.
  5. «معادن» ما يؤكد اكتمال استعداداتها لبدء إنتاج الفوسفات

    أقرأ أيضا

    • بوابة الكيمياء
    • بوابة زراعة
    • بوابة طبيعة
    • بوابة علم البيئة
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.