Фосфор фосфатов и фосфат ион в чем разница
Разница между фосфором и фосфатом
Главное отличие
Основное различие между фосфором и фосфатом состоит в том, что фосфор считается элементом, а фосфат — анионом.
Фосфор против фосфата
Фосфор — элемент периодической таблицы; с другой стороны, фосфат — это анион, состоящий из атомов кислорода и фосфора. Фосфор состоит только из атомов фосфора; напротив, фосфат состоит из атомов фосфора и кислорода.
В различных типах фосфора он содержится в красном фосфоре, белом фосфоре и черном фосфоре; С другой стороны, фосфат обычно находится в виде ортофосфатов, пирофосфатов, полифосфатов и триполифосфатов. 30 г / моль считается молярной массой фосфорных элементов, а 95 г / моль — молярной массой фосфат-аниона.
Сравнительная таблица
Что такое фосфор?
Два основных вида фосфора — это красный фосфор и белый фосфор. Белый фосфор содержит звенья P 4, которые имеют тетраэдрическую структуру и обычно очень реакционноспособны. Красный фосфор содержит полимерную структуру, и одна единица красного фосфора почти аналогична тетраэдрической структуре белого фосфора.
Фосфор считается необходимым для всех живых организмов. Фосфор известен как основной компонент ДНК и РНК. Фосфор также используется в механизмах передачи энергии, которые присутствуют в организме в форме АТФ.
Что такое фосфат?
Что касается их возникновения, они в основном встречаются в виде неорганических фосфатов, которые содержат неорганические молекулы. Встречающаяся в природе форма фосфорных элементов — это фосфаты, которые встречаются в виде горных пород или руд.
Фосфаты в основном используются для поддержки роста растений; вот почему фосфаты используются в качестве удобрений. Удобрения известны как «фосфорные удобрения». Фосфаты очень часто используются для изготовления специальных стекол.
Фосфат известен как многоатомный ион с тетраэдрическим расположением атомов. Фосфат содержит один атом фосфора, который находится в центре и в основном окружен четырьмя атомами кислорода. Фосфат-ион имеет молярную массу около 94,97 г / моль.
Фосфаты обычно делятся на четыре группы в зависимости от количества атомов фосфора: пирофосфаты, триполифосфаты, ортофосфаты и полифосфаты. Каждый из типов содержит свои особые функциональные свойства.
Ключевые отличия
Заключение
Вышеупомянутое обсуждение приводит к выводу, что фосфор является важным компонентом для всех живых организмов, но он не встречается в природе как чистый элемент, потому что он находится в качестве основного компонента в телах других животных. Фосфат считается анионом атомов кислорода и фосфора. Основное различие между ними в том, что фосфор — это элемент, а фосфат — это анион.
Общий фосфор и фосфатные соединения в стоках: ПДК, причины появления, методы определения
Фосфор и его соединения в сточных водах
Фосфор, как и азот, является биогенным элементом, поэтому его присутствие в водоёмах наблюдается даже в случае отсутствия сброса сточных вод. Однако, этот элемент находит широкое применение человеком, поэтому его концентрация в сточных водах столь высока. Фосфор может присутствовать в воде в виде нерастворимых и растворимых соединений.
Важное свойство фосфора (при условии достаточного наличия в воде азота) – эвтрофикация (стимуляция роста водорослей). Благодаря этому свойству происходит биологическое обрастание систем водооборота.
Общий фосфор
Общим фосфором в контексте изучения сточных вод принято называть общую концентрацию элементарного фосфора и всех его соединений, как органических, так и неорганических. Принято выделять следующие классы фосфорсодержащих загрязнений в сточных водах:
Для водоочистки наибольшую проблему представляют соли фосфорных кислот – фосфаты.
Фосфаты
Фосфатами называются соли ортофосфорной кислоты H3PO4. При этом следует отметить, что из-за строения молекулы данной кислоты, может образовываться ряд фосфатов различного состава и строения. К примеру, растворимые соли щелочных металлов натрия (Na) и калия (K) могут быть представлены как трёхзамещёнными ортофосфатами (Na3PO4, K3PO4), так и одно- и двузамещёнными (NaH2PO4, KH2PO4; Na2HPO4, K2HPO4).
Отдельно стоит упомянуть, что при дегидратации одно- и двузамещённых ортофосфатов происходит образование линейных или кольцевых полимерных фосфатов, отвечающих общей формуле Mn+2PnO3n+1. Ключевая особенность полифосфатов –способность радикально изменять свойства (растворимость, термостабильность и т.д.).
Польза и вред фосфатов
Фосфор – важный биогенный элемент. Благодаря этому, фосфор и его соединения нашли широкое применение в самых различных областях жизни человека. Одно из важнейших мест применения этого элемента – производство удобрений для агропромышленности, поскольку фосфор, наряду с калием и азотом, стимулируют рост и плодоношение многих сельскохозяйственных культур. Помимо производства удобрений, соединения фосфора используют в пищевой промышленности: в качестве подкислителей (например, в газированных напитках), загустителей (в хлебопекарном деле), консервантов для масел и замороженных овощей. Бытовое применение соединений фосфора также весьма обширно, поскольку они входят в состав поверхностно-активных веществ для моющих средств и стиральных порошков.
Тем не менее, избыток фосфора может причинять вред человеку и природе. Прямых доказательств вреда фосфатов, содержащихся в стиральных порошках и другой бытовой химии нет, есть опосредованное губительное влияние на среду обитания человека. Например, запуск процессов эвтрофикации водоёмов, куда происходит сброс сточных вод. Совершенно иначе обстоят дела с некоторыми другими соединениями фосфора (в основном органическими). Широко известны боевые отравляющие вещества зоман, зарин, фосфин, новичок, VX. Все эти БОВ имеют в основе фосфор, оказывают нервнопаралитическое воздействие. Отметим, что некоторые инсектициды, применяемые в сельскохозяйственной промышленности, генетически происходят от БОВ. Разумеется, современные разработки в области инсектицидов делают их неопасными для человека.
Откуда берутся в воде?
Фосфаты и другие соединения фосфора попадают в воду в основном антропогенным путём. Небольшие количества этого элемента и его соединений присутствуют в водоёмах как часть биологического цикла. Интересно, что одно из соединений фосфора (фосфин) – это биологический маркер, присутствие которого в атмосфере других планет говорит о возможном наличие жизни.
Промышленность
Химическая, сельскохозяйственная и пищевая промышленность являются основными источниками фосфора и его соединений в сточных водах. Способы применения не ограничиваются сферой производства удобрений, бытовой и пищевой химией. В тяжёлой промышленности соединения фосфора применяются в качестве фреонов, флюсов, пассиваторов, гидрожидкостей.
Бытовой сектор
Бытовой сектор – основной источник фосфатов в сточных водах. Продукция бытовой химии содержит в своём составе фосфорорганические соединения и фосфаты в качестве поверхностно-активных веществ, регуляторов кислотности, смягчителей воды.
Считается, что фосфаты вредны для экологии и здоровья человека. Поэтому их содержание в составе бытовой химии пытаются уменьшить. Пример борьбы с антропогенными причинами повышения концентрации фосфатов в сточных водах – постепенный ввод ограничений в ряде стран Европейского союза на их содержание в стиральных порошках. В данный момент допустимая норма – 0,3-0,5г на один цикл стирки.
Неантропогенные причины
Несмотря на то, что основной источник фосфора – «человеческий фактор», это не означает, что он единственный. Большинство живых организмов так или иначе использует фосфор и его соединения в своей биохимии. Например, для млекопитающих фосфор играет важнейшую роль, поскольку он необходим для существования энергетического обмена при помощи аденозинтрифосфата (АТФ). В 1941 году Фриц Лапман открыл, что именно этот нуклеозидтрифосфат является основным переносчиком энергии в клетке. Таким образом, фосфор необходим для существования высокоорганизованных форм жизни.
Фосфор выделяется в окружающую воду во время процесса автолиза трупов животных и рыб, при разложении растительной биомассы. Затем этот фосфор вновь поступает в живые клетки, участвуя в замкнутом биологическом цикле. Можно сделать вывод, что влияние неантропогенных факторов на концетрацию фосфатов в водах достаточно низкое, поскольку эта система находится в равновесии.
Нормы и ПДК
В природоохранной сфере
В нашей стране нормы содержания фосфора и его соединений в водоёмах регулируются в соответствии с ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования», постановлении Правительства РФ от 29.07.2013 N 644 (ред. от 22.05.2020) «Об утверждении правил холодного водоснабжения и водоотведения и о внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации» и ряде другой нормативно-технической документации. В общем случае, ПДК зависит от типа водоёма и составляет примерно следующие величины:
Моющие средства
Роспотребнадзор с 2017 года подготовил изменения в нормативы евразийского экономического союза, которые обязывают производителей бытовой химии снижать количество фосфатов в своей продукции до 1% по массе. Вызваны такие меры во многом тем, что сброс стоков, загрязнённых синтетическими моющими средствами, в водоёмы вызывает неконтролируемый бурный рост сине-зелёных водорослей и цианобактерий. Последние нарушают природное состояние водоёмов, приводя к исчезновению тех или иных видов водорослей и живых существ.
Методики определения в сточных водах
Существует достаточно широкий перечень методов определения фосфатов в сточных водах. Условно их можно поделить на две группы – простые и сложные. Первые, к сожалению, неточны. Вторые – сложны в применении. В связи с этим, выбор конкретной методики обусловлен целесообразностью:
Исходя из этого, методики определения можно разделить на точные и грубые.
Грубые
К грубым методикам измерения относится органолептический колориметрический анализ проб воды. Данный способ измерения и требования к условиям его проведения регламентируются по ГОСТ 18309-2014 «Вода. Методы определения фосфорсодержащих веществ».
Особенность данного метода состоит в гидролизе полифосфатов с целью их превращения в ортофосфаты, с дальнейшим образованием окрашенных в синий цвет комплексных соединений с молибденом. Затем полученный раствор фотометрически исследуют при длине волны от 690 до 720 нм. Отметим, что определению фосфатов таким способом мешают железо, нитриты и растворимые силикаты. Их влияние нивелируют разбавлением или введением дополнительных реактивов, однако, это снижает точность исследования.
Ход исследования состоит из таких стадий:
Для проведения исследований с помощью колориметрического анализа требуется достаточно много времени, опыт работы в лаборатории. Высокие трудозатраты снижают целесообразность применения этого метода.
Точные
На сегодняшний день наиболее точные значения концентрации фосфатов и других соединений фосфора даёт спектрофотометрический метод анализа с использованием электронных приборов. В современном мире спектрофотометрия перестала требовать высокой квалификации оператора прибора, поскольку современная электроника позволяет проводить анализ практически без участия человека. Сущность метода состоит в измерении изменений прохождения света через образец при различной длине волны, сопоставления данных и получения данных о градации спектров образца. Этот метод весьма удобен, поскольку не требует реактивов. Анализ происходит быстро и точно. Это как раз то, что нужно, чтобы обеспечить контроль состава сточных вод.
Очистка, доочистка, удаление фосфатов
Физико-химические способы
Как и со многими другими загрязняющими сточными воды веществами, для очистки вод от фосфатов применяются физико-химические методы. Сточную воду подвергают фильтрованию с целью удаления взвешенных веществ. Благодаря этому из воды удаляют часть фосфатных соединений. Затем в воду, подвергаемую очистке, вводятся коагулянты на основе сульфата алюминия, оксихлорида алюминия или хлорида железа, иногда совместно с флокулянтом – полиакриламидом. Это помогает образованию коллоидных фосфатов, их совместному осаждению с коагулянтами. Потом, вода с уже осаждёнными фосфатами подвергается отстаиванию или очистке флотацией. На этом этапе удаляется до 90% фосфатов. Источником коагулянтов могут служить специальные железные или алюминиевые аноды. В случае электрохимической очистки процесс происходит быстрее, поскольку выделяющиеся при электролизе газы помогают хлопьям оксидов и гидроксидов металлов подыматься на поверхность воды, где они удаляются. Однако, этот метод дорогой в эксплуатации, из-за чего его редко используют.
Биологические способы
Биологическим методом очистки сточной воды называется использование активного ила, содержащего в себе ряд аэробных и анаэробных микроорганизмов, способных использовать загрязняющие фосфаты в своём метаболизме. Как правило, при биологической очистке идёт процесс одновременного удаления из сточных вод фосфора и азота, поскольку оба этих элемента играют важную роль в процессах обмена веществ живых организмов.
Специфика метода заключается во введении в специальных резервуарах (аэротенках и метантенках) в сточные воды активного ила и питательного субстрата для него. Питательный субстрат необходим для создания оптимальных условий для тех бактерий, которые активно участвуют в процессе дефосфоризации. В качестве этого субстрата часто используют низкомолекулярные летучие жирные кислоты, а основной питательной средой выступают уксусная и пропионовая кислоты. В процессе бескислородного потребления бактериями органических кислот полифосфаты начинают разлагаться (до фосфатов). Бактерии используют энергию распада этих соединений в качестве топлива для поддержания процессов жизнедеятельности. Затем уже в аэробных условиях начинается размножение бактерий и водорослей, во время которого свободные фосфаты используются для синтеза АТФ бактериями. Таким образом, фосфаты из воды попадают в биомассу, которая затем отделяется от уже очищенной воды.
Комбинированные
Комбинированным методом очистки сточных вод называется процесс, в котором после химической коагуляции, вода подвергается дополнительно процессу биологической очистки. Использование комбинированного метода весьма выгодно, поскольку происходит более полная и тщательная очистка воды. Однако, существуют нюансы.
Например, введение коагулянтов и извести в фильтруемую воду достаточно сильно повышает показатель рН воды, что губительно для микроорганизмов. Чтобы бороться с этим явлением, воду подвергают карбонизации – насыщают её углекислым газом. Углекислый газ, проходя сквозь воду, образует угольную кислоту, которая помогает снизить рН до допустимых значений.
После прохождения двух этапов очистки, вода фильтруется, из неё удаляются нерастворимые осадки, активный ил, проводится её исследование на соответствие требованиям. После этого очищенная вода отправляется в сброс.
Извлечение фосфора из осадков стоков
Из осадка сточных вод можно выделять фосфорсодержащие соединения. Для такого выделения используют методы кристаллизации и магнитного удаления.
Кристаллизацией называется процесс роста кристаллов различных фосфатов (как поли- так и орто-) в растворе на затравочных центрах. В качестве последних часто используют фосфорсодержащие минералы, либо костяной уголь, шлак доменных печей и др. После выращивания кристаллов удовлетворительного размера и массы, они удаляются из раствора.
Для магнитной очистки фосфаты связывают в нерастворимые формы, вводя соответствующие реагенты (например, хлорид кальция), а затем выделяют их из массы при помощи магнитного металла.
Важно заметить, что мировая добыча фосфора весьма ограничена, поэтому достаточно остро встаёт вопрос переработки остатков сточных вод, зачастую содержащих этот ценный элемент. Ранее считалось, что присутствие тяжёлых металлов и других опасных загрязняющих веществ делает невозможным отделение чистого фосфора от других компонентов осадков стоков, однако, современные исследования приводят к возможности использования диоксида углерода в газообразной или сверхкритической форме для извлечения фосфора и отделения его от других соединений. Более подробно про этот метод можно прочитать в патенте RU 2 531 815 C2.
Форум для экологов
Форум для экологов
Перечень загрязняющих веществ?
Перечень загрязняющих веществ?
Сообщение Ирина Жулеева » 17 мар 2009, 01:34
Добрый день!
Скажите,пожалуйста, есть ли ЕДИНЫЙ справочник загрязняющих веществ для сбросов в водные объекты? А то, везде по-разному пишут: например Нитрат-ион и ион нитратный это одно и тоже?
И ссылочку на документик, плиз.
Re: Перечень загрязняющих веществ?
Сообщение Mirabella » 17 мар 2009, 01:34
Re: Перечень загрязняющих веществ?
Сообщение Pimprenelle » 17 мар 2009, 01:34
Re: Перечень загрязняющих веществ?
Сообщение tanita » 17 мар 2009, 01:34
Re: Перечень загрязняющих веществ?
Сообщение mont-blanc » 17 мар 2009, 01:34
Re: Перечень загрязняющих веществ?
Сообщение сония » 17 мар 2009, 01:34
Re: Перечень загрязняющих веществ?
Сообщение Mirabella » 17 мар 2009, 01:34
Re: Перечень загрязняющих веществ?
Сообщение Mirabella » 17 мар 2009, 01:34
Re: Перечень загрязняющих веществ?
Сообщение tanita » 17 мар 2009, 01:34
Re: Перечень загрязняющих веществ?
Сообщение сония » 17 мар 2009, 01:34
Разрешения на выбросы загрязняющих веществ продлены автоматически
Действие разрешительных документов Росприроднадзора, касающихся выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, сброса их в окружающую среду и лимитов на сбросы или выбросы.
Перечень нормативных правовых актов (их отдельных положений), содержащих обязательные требования, оценка соблюдения которых осуществляется в рамках государственного контроля (надзора) в области охраны окружающей среды
Источник:
Перечень НПА согл.
и что-то этот перечень сильно короче, чем аналогичный у Росприроднадзора.
Перечень нормативных правовых актов (их отдельных положений), содержащих обязательные требования (утв. Росводресурсами 15.01.2021)
Установлен перечень НПА, оценка соблюдения обязательных требований которых осуществляется Росводресурсами и его.
Ответственность
Форум «Форум для экологов» является общедоступным для всех зарегистрированных пользователей и осуществляет свою деятельность с соблюдением действующего законодательства РФ.
Администрация форума не осуществляет контроль и не может отвечать за размещаемую пользователями на форуме «Форум для экологов» информацию.
Вместе с тем, Администрация форума резко отрицательно относится к нарушению авторских прав на территории «Форум для экологов».
Поэтому, если Вы являетесь обладателем исключительных имущественных прав, включая:
— исключительное право на воспроизведение;
— исключительное право на распространение;
— исключительное право на публичный показ;
— исключительное право на доведение до всеобщего сведения
и Ваши права тем или иным образом нарушаются с использованием данного форума, мы просим незамедлительно сообщать нам по электронной почте.
Ваше сообщение в обязательном порядке будет рассмотрено. Вам поступит сообщение о результатах проведенных действий, относительно предполагаемого нарушения исключительных прав.
При получении Вашего сообщения с корректно и максимально полно заполненными данными жалоба будет рассмотрена в срок, не превышающий 5 (пяти) рабочих дней.
Наш email: eco@integral.ru
ВНИМАНИЕ! Мы не осуществляем контроль за действиями пользователей, которые могут повторно размещать ссылки на информацию, являющуюся объектом Вашего исключительного права.
Любая информация на форуме размещается пользователем самостоятельно, без какого-либо контроля с чьей-либо стороны, что соответствует общепринятой мировой практике размещения информации в сети интернет.
Однако мы в любом случае рассмотрим все Ваши корректно сформулированные запросы относительно ссылок на информацию, нарушающую Ваши права.
Запросы на удаление НЕПОСРЕДСТВЕННО информации со сторонних ресурсов, нарушающей права, будут возвращены отправителю.
Разница между фосфором и фосфатом
Фосфаты являются производными фосфора. Фосфор не может быть найден в газообразном состоянии. Поэтому фосфор находится только в земной коре. Фосфат представляет собой анион, состоящий из атомов фосфор
Содержание:
Фосфаты являются производными фосфора. Фосфор не может быть найден в газообразном состоянии. Поэтому фосфор находится только в земной коре. Фосфат представляет собой анион, состоящий из атомов фосфора (P) и кислорода (O). Основное различие между фосфором и фосфатом заключается в том, что фосфор является элементом в то время как фосфат является анионом.
Ключевые области покрыты
1. Что такое фосфор
— Физические и химические свойства, использование
2. Что такое фосфат
— Физические и химические свойства, использование
3. В чем разница между фосфором и фосфатом
— Сравнение основных различий
Ключевые слова: анион, водные фосфаты, химическая формула, электронная конфигурация, красный фосфор, фосфат, фосфорная кислота, фосфор, белый фосфор
Что такое фосфор
Фосфор в основном встречается в двух формах: белый и красный. Белый фосфор имеет P4 единицы, которые являются тетраэдрическими структурами и очень реактивны. Красный фосфор является полимерной структурой. Одна единица красного фосфора похожа на тетраэдрическую структуру белого фосфора.
Рисунок 1: Красный фосфорный порошок
Фосфор необходим всем живым существам. Это основной компонент ДНК и РНК. Он также используется в механизмах передачи энергии внутри тела в форме АТФ. Кроме того, белый фосфор и красный фосфор используются в промышленных целях, таких как боковое покрытие спичечных коробок, формирование металлических сплавов и т. Д.
Что такое фосфат
Рисунок 2: Фосфат
Фосфаты встречаются в основном в виде неорганических фосфатов. Это фосфатсодержащие неорганические молекулы. Фосфаты являются естественной формой фосфористого элемента. Эти фосфаты встречаются в виде камней или руд.
Фосфаты в основном используются для поддержки роста растений. Поэтому фосфаты используются как удобрения. Эти удобрения известны как «фосфорные удобрения». Фосфаты иногда используются при производстве специальных стекол.
Разница между фосфором и фосфатом
Определение
Фосфор: Фосфор является элементом.
Фосфат: Фосфат представляет собой анион, состоящий из атомов фосфора (P) и кислорода (O).
Состав
Фосфор:Фосфор состоит только из атомов фосфора.
Фосфат: Фосфат состоит из атомов фосфора и кислорода.
Различные типы
Фосфор:Фосфор можно найти в виде белого фосфора, красного фосфора и черного фосфора.
Фосфат: Фосфаты можно найти в виде фосфорной кислоты или фосфорной соли других элементов.
Молярная масса
Фосфор: Молярная масса фосфористого элемента составляет около 30 г / моль.
Фосфат: Молярная масса фосфат-аниона составляет около 95 г / моль.
Заключение
Фосфор является важным элементом для всего живого. Но фосфор не является чистым элементом в природе. Это найдено как компонент других полезных ископаемых. Фосфат представляет собой анион, состоящий из атомов фосфора и кислорода. Основное различие между фосфором и фосфатами состоит в том, что фосфор является элементом, тогда как фосфат является анионом.
Рекомендации:
1. «ЧТО ТАКОЕ ФОСФАТЫ». Фосфат Факторы. Н.п., н.д. Web.