Phosphate

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Le phosphore, oligoélément indispensable à la vie est inégalement réparti sur terre et dans les océans, les poissons et les oiseaux jouent un rôle important dans sa concentration et dans son retour à la terre (bioturbation). Le cycle biogéochimique et écologique du phosphore a été modifié par l'Homme qui l'a récemment massivement introduit sous forme d'engrais (eutrophisant) dans les agrosystèmes, et indirectement dans les écosystèmes Phosphate dans une coupelle Un phos
Phosphate

Le phosphore, oligoélément indispensable à la vie est inégalement réparti sur terre et dans les océans, les poissons et les oiseaux jouent un rôle important dans sa concentration et dans son retour à la terre (bioturbation). Le cycle biogéochimique et écologique du phosphore a été modifié par l'Homme qui l'a récemment massivement introduit sous forme d'engrais (eutrophisant) dans les agrosystèmes, et indirectement dans les écosystèmes Phosphate dans une coupelle Un phosphate, en chimie inorganique, est un sel d'acide phosphorique résultant de l'attaque d'une base par de l'acide phosphorique. En chimie organique, c'est un composé organophosphoré dérivé de l'acide phosphorique ; on parle parfois de phosphate organique.

Caractéristiques moléculaires et chimiques

Modèle en 3D d'un ion phosphate : l'atome de phosphore est en jaune, ceux d'oxygène en rouge formant un tétraèdre Structure chimique d'un groupement phosphate lié à un radical (R) L'ion phosphate ou orthophosphate est un anion polyatomique de formule chimique brute PO43- et de masse moléculaire de 94, 97 daltons. Il se présente sous la forme d'un tétraèdre dont les sommets sont formés par les quatre atomes d'oxygène encadrant un atome de phosphore. Cet ion, qui comporte trois charges négatives, est la base conjuguée de l'ion hydrogénophosphate HPO42- qui est lui-même la base conjuguée de l'ion dihydrogénophosphate H2PO4- qui est lui-même la base conjuguée de l'acide phosphorique H3PO4. C'est une molécule hypervalente sachant que l'atome de phosphore possède dix électrons libres sur sa couche de valence. Un sel de phosphate se forme lorsque un cation se lie à l'un des atomes d'oxygène de l'ion phosphate, formant un composé ionique. La plupart des phosphates sont insolubles dans l'eau aux conditions standard de température et de pression excepté pour les sels de métaux alcalins. Solubilisé dans une solution aqueuse, le phosphate existe sous ses quatre formes selon le taux d'acidité. En allant du plus basique au plus acide, la première forme à prédominer est l'ion phosphate PO43- (fortement basique), la seconde est la forme hydrogénophosphate HPO42- (faiblement basique), la troisième est la forme dihydrogénophosphate H2PO4- (faiblement basique) et enfin la quatrième est la forme acide phosphorique H3PO4 (fortement acide). L'ion phosphate peut former des ions polymériques comme le diphosphate P2O74− (aussi appelé pyrophosphate), le triphosphate P3O105−, ... Les phosphates formant des complexes avec le calcium (contrôle micro-environnemental pendant la (bio-)minéralisation), ils entrent souvent dans la composition des lessives. Riche en phosphore, les rejets lessiviels augmentent donc le risque d'eutrophisation. Depuis les années 1980, les fabricants utilisent donc de plus en plus des substituts, telles les zéolites.

Formation et répartition

Le minerai de phosphate (roche concentrée en sels de phosphate) est une roche sédimentaire dite exogène : elle se forme par concentration lorsque des ions phosphate précipitent dans une roche en diagenèse. Les formes biogènes, telles les guanos d'oiseaux et de chauve-souris, sont exploitées depuis des siècles. Les gisements les plus importants se trouvent en Amérique du Nord, sur Navassa au Maroc, en Tunisie, au Togo, en Israël, en Jordanie, en Chine et sur certaines îles d'Océanie : Nauru, Banaba et Makatea.

Utilisations

Les phosphates sont utilisés dans l'agriculture comme engrais en tant que source de phosphore. Ils peuvent également apporter de l'azote (phosphate d'ammonium), du calcium (phosphates de calcium) et de l'aluminium (phosphate d'aluminium). Ces engrais peuvent être d'origine organique (poudre d'os, arêtes de poissons, ...) ou inorganique (attaque d'acide sur du minerai), ce qui est de plus en plus le cas, hormis en agriculture biologique où les engrais de synthèses sont interdits. Le phosphate se retrouve aussi impliqué dans la fermentation vinicole (type de fermentation éthylique). Le minerai, en général du phosphate de calcium, peut être épandu directement sur les terres acides après avoir été finement broyé. Ayant tendance à se combiner au calcium, ce qui les rend moins assimilable, il doit être rendu plus hydrosoluble avant d'être employé sur les sols calcaires afin d'accroître son assimilation par les plantes.

Législation

Un décret visant à interdire en France les produits de lessive renfermant des phosphates — utilisés dans encore 4 % des lessives — a été publié au journal officiel de la République Française le 31 mars 2007. Depuis la substitution des phosphates dans les lessives par d'autres molécules actives, la qualité des eaux de nombreux lacs polluées par les eaux urbaines s'est améliorée. C'est maintenant l'agriculture qui est devenue la première source de pollution par les phosphates. En Belgique et en Suisse, les phosphates sont déjà interdits dans les lessives depuis plusieurs années. Depuis le 1er juillet 2007, les phosphates sont interdits dans les lessives en France.

Production

Les douze principaux pays producteurs de phosphate assurent 93, 18 % de la production mondiale.

Voir aussi

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