Фосфаты
Фосфаты – соли фосфорной кислоты, т.е. содержащие PO4 , и эфиры фосфорных кислот, например ортофосфат калия K3PO4. Различают ортофосфаты и конденсированные фосфаты, содержащие более одного атома P, образующие связи P—O—P.
Ортофосфаты можно получить действием ортофосфорной кислоты на щёлочь:
У всех ортофосфатов есть свойство: безводные соли стабильны при нагревании до температуры плавления, которая для разных солей колеблется в диапазоне от 830°C (у фосфата свинца) до 1605°C (у фосфата бария).
Фосфаты в основном плохо растворимы, в отличие от дигидрофосфатов. Растворимы только фосфаты калия, натрия и аммония. Фосфаты обладают общими свойствами солей. Взаимодействуют с сильными кислотами (они превращают нерастворимый фосфат в растворимый дигидрофосфат):
Взаимодействуют с другими растворимыми солями:
При нагревании выше 2000C° разлагаются на оксиды:
Гидроортофосфаты — неорганические соединения, кислые соли ортофосфорной кислоты, например, гидроортофосфат бериллия. Дигидроортофосфаты — неорганические соединения, кислые соли ортофосфорной кислоты, например, дигидроортофосфат аммония. Существуют также метафосфаты, например, метафосфат калия.
Количество минеральных видов мало, наиболее известный минерал апатит Ca(PO4) 3 (F, Cl, OH) и примерно такой же по составу, но скрытокристаллический фосфорит.
Апатит. Название от греч. «апатао» — обманываю (похож на драгоценный берилл (изумруд) и турмалин, что затрудняло диагностику). Наиболее распространен фторапатит Ca5[PO4]3F или 3[3СаО × P2O5] × CaF2 , но встречается и хлорапатит — Ca5[PO4]3Cl или 3[3СаО × P2O5] × CaCl2 . Встречается в виде шестигранных призм и игл бледно-зеленого, изумрудно-зеленого и голубого цвета, бледно-зеленоватого, голубого, желто-зеленого или розового цвета со стеклянным блеском. Излом неровный, раковистый.
Широко распространен также в виде зернистых, плотных масс белого цвета. От драгоценных изумруда и аквамарина отличается меньшей твердостью (апатит не царапает стекла).
Апатит — полигенный минерал, образующий скопления в щелочных магматических породах (мельтейгит-уртитах и др.), карбонатитах, нефелиновых и гранитных пегматитах, скарнах, некоторых рудных и альпийских жилах. Крупнейшие месторождения апатита (фосфоритов) связаны с осадконакоплением и биохимическими процессами. В качестве коллекционного материала используются хорошо ограненные преимущественно полупрозрачные и прозрачные кристаллы апатита — отдельные и вросшие в породу.
Вместе с виванитом Fe3[PO4]2 × 8H2O («синяя земля») апатит является обычно основным носителем фосфора в железных рудах; присутствие этих минералов в железной руде затрудняет металлургический передел, обесценивает руду, так как фосфор придает стали хладноломкость.
Образует кристаллические и зернистые агрегаты, твердость 5, сингония гексагональная, спайность несовершенная, цвет зелено-голубой. Содержит примеси стронция, иттрия, редкоземельные элементы.
Генезис – магматический и осадочный, где он в смеси с глинистыми частицами образует фосфорит.
Применение – агросырье, химическое производство и в керамических изделиях.