Los fosfatos son las sales o los ésteres del ácido fosfórico. Tienen en común un átomo de fósforo rodeado por cuatro átomos de oxígeno en forma tetraédrica.
Los fosfatos secundarios y terciarios son insolubles en agua, a excepción de los de sodio, potasio y amonio.
Los fosfatos más avanzados son los ortofosfatos (Con el prefijo de "orto" se suelen denominar los ácidos más hidratados). Contienen el anión PO43-. Los ortofosfatos se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza, sobre todo en forma de apatita y forman parte esencial de dientes y huesos.
También son compuestos indispensables en la formulación de los abonos minerales. Su ausencia limita el crecimiento de las plantas. Habitualmente en jardinería se utilizan abonos ricos en fosfato para inducir y fortalecer la floración.
En la industria alimenticia los ortofosfatos (p. ej. en forma de fosfato de sodio) se utilizan por ejemplo en la elaboración de queso procesado.
Un aporte suficiente de fósforo en forma de fosfato es esencial para el buen funcionamiento del cuerpo humano ya que interviene en los procesos bioquímicos más elementales. En experimentos con ratas y ratones no se han detectado efectos tóxicos con dosis de hasta varios gramos por kilo de animal.
Los fosfatos forman una parte importante de la carga en las aguas residuales. Pueden ser eliminados por métodos fisicoquímicos precipitándolos con cloruro ferrico (FeCl3) o son retenidos en los fangos activos que se separan y luego pueden ser reconvertidos en compost para abonos orgánicos.
En sistemas biológicos, se encuentra fosfato como ión libre en solución, llamado fosfato inorgánico, en distinción del fosfato enlazado en varios ésteres de fosfato. El fosfato inorgánico generalmente se denota Pi y a pH fisiológico (neutral) consiste principalmente en una mezcla de iones HPO42− y H2PO4−.
El fosfato inorgánico puede crearse por hidrólisis del pirofosfato (PPi):
Sin embargo, los fosfatos se encuentran más comúnmente en formas de adenosín fosfato (AMP, ADP y ATP) y pueden ser liberados por la hidrólisis del ATP o ADP. Existen reacciones similares para los otros nucleótidos. El enlace fosfoanhidrido del ADP y ATP u otros nucleótidos difosfatos o trifosfatos, contiene una gran cantidad de energía que les confiere su papel vital en todos los organismos vivos. Son llamados fosfatos de alta energía, como el sistema fosfágeno del tejido muscular. Adicionalmente a su uso de "moneda" energética, la adición o remoción de grupos fosfatos en proteínas es una estrategia esencial en la regulación metabólica de todas las células.
El fosfato forma parte de los nucleótidos, los monómeros en que se basa la composición del ADN y demás ácidos nucleicos. También hay fosfato en la composición de algunos lípidos formadores de membranas, como los fosfoglicéridos, donde su elevada constante de ionización contribuye a la carga eléctrica de la «cabeza hidrófila».
Los fosfatos orgánicos son ésteres del ácido fosfórico, y por ello se caracterizan por ser moléculas más complejas que otros fosfatos. Se sintetizan convenientemente por reacción de O=PCl3 con los alcoholes correspondientes en presencia de una base. Muchos de estos ésteres son neurotóxicos y guardan una estrecha relación con los gases nerviosos y algunos insecticidas. Sin embargo algunos se han empleado para ablandar plásticos como el PVC.
Los trifosfatos 2-O3P-O-PO2--O-PO32- (sales del anhidruro formado por tres grupos de fosfato) se utilizan en los detergentes para ablandar el agua ya que enmascaran el calcio formando un complejo y evitan así su precipitación. Con el tiempo hidrolizan para dar ortofosfatos que contribuyen a la eutrofización de las aguas superficiales. Por esto se intenta sustituir los trifosfatos por resinas orgánicas o zeolitas que igualmente atrapan el calcio y no tienen este efecto perjudicial.
Fuente: USGS.
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