ما هي أنواع الفوسفات؟

أنواع الفوسفات

هناك حوالي 200 نوع من أنواع الفوسفات، وتمّ تصنيفه اعتمادًا على ما يأتي:

التركيب (من الناحية الهيكلية)

يحتوي الفوسفات من الناحية الهيكلية على وحدات رباعية السطوح، والتي تتشكل من عنصر الفوسفور مع أربع ذرات أكسجين (PO₄)، ويُصنف من الناحية الهيكلية إلى:^[١]

• الفوسفات الأولي: يتشكل الفوسفات الأولي من السوائل المشتقة من المراحل الأخيرة من عملية التبلور، وغالبًا ما يتبلور الفوسفات الأولي في الصخور فوق المافية (هي الصخور فقيرة بالسيليكا مقارنة بالصخور المافية)، ومن الأمثلة على الفوسفات الأولي هو أباتيت الفوسفات الأولي (Ca₅(F,Cl,OH)(PO₄)₃) الموجود في صخر البيغماتيت الجرانيتي.
• الفوسفات الثانوي: يتشكل الفوسفات الثانوي في درجات حرارة منخفضة وبوجود الماء، وتحت حالات أكسدة متغيّرة، مما يجعله يعطي ألوانًا رائعة في حالة حدوث أكسدة ثنائية وثلاثية التكافؤ للحديد والمنغنيز، ومن أشهر أنواع الفوسفات الثانوي، السترينجيت (Fe(PO₄)(H₂O)₂)، والفيفانيت (Fe3(PO₄)₂(H₂O)₈).
• الفوسفات الصخري: يتكون الفوسفات الصخري من المواد العضوية الحاملة للفسفور، ويتشكل عند درجات حرارة منخفضة، وخاصة تحت الماء.

المنشأ

يُسمّى الصخر فوسفاتي إذا احتوى على مكونات فوسفاتية تتراوح بين 5-50%، هناك نوعان رئيسان للفوسفات من حيث المنشأ:^[٢]

• الفوسفات الرسوبي: هي عبارة عن الرواسب المتحولة، والرواسب ذات المحتوى الحيوي (فضلات الكائنات البحرية مثل الطيور)، والرواسب الناتجة من عمليات التجوية، والرواسب البحرية، كما تحتوي صخور الفوسفات الرسوبية على فرانكوليت (أنواع من فلورأباتيت الكربوناتي)، ومن المعادن المرتبطة بالفوسفات معدن الكوارتز، والطين، والكربونات (الدولوميت، والكالسيت)، وعندما تحتوي صخور الفوسفات على نسبة عالية من الفوسفات والتي تتراوح بين 10-15% من (P₂O₅) تسمى بالفوسفوريت، وعادة ما يتمّ استغلال ترسبات الفوسفات ذات الأصل الرسوبي لإنتاج حوالي 80% من إجمالي صخور الفوسفات بنوعيه الناري والرسوبي.
• الفوسفات الناري: يوجد معدن الأباتيت كمعدن ثانوي في جميع أنواع الصخور النارية (الحمضية، والمافية، وفوق المافية)، وغالبًا ما ترتبط الكربونات بصخور الفوسفات ذات الأصل الناري، إذ إنّها تحتوي على أكثر من 50% من الكربونات، غالبًا ما تكون خامات الفوسفات النارية منخفضة الجودة، أي أنّها تحتوي على أقل من 5% من (P₂O₅)، ولكن يُمكن رفع جودتها حتى تصبح منتجات عالية الجودة تتراوح نسبة (P₂O₅) فيها بين 35-40%.

التركيب الكيميائي

هناك نوعان من أنواع الفوسفات التي تصنف من حيث التركيب الكيميائي، وهي كالآتي:

• الفوسفات العضوي: يتكون الفوسفات العضوي (بالإنجليزية: Organic Phosphates) من مركبات عضوية مرتبطة بمجموعة فوسفات، كما تعرف أيضًا باسم حمض الفوسفوريك، والذي يتشكل عندما يتم استبدال مجموعة الهيدروكربون بذرة هيدروجين واحدة من حمض الفوسفوريك.^[٣]
• الفوسفات غير العضوي: يُعدّ الفوسفات غير العضوي (بالإنجليزية: Inorganic Phosphate) ملح حامض الفوسفوريك، ويتكون من ذرة فوسفات مركزية محاطة بأربع ذرات من الأكسجين، ويوجد بالعديد من الأشكال في الطبيعة، وقد يرتبط بأحد الأيونات المعدنية كالصوديوم، والكالسيوم، والألومنيوم، ويوجد في المحاليل المائية على شكل (H₂PO₄-)، لذلك فهو يوجد في جميع الكائنات الحية.^[٤]

مفهوم الفوسفات

الفوسفات (بالإنجليزية: Phosphate) هو صخر رسوبي تكوّن بسبب تراكم المواد العضوية في قاع البحار والمحيطات منذ ملايين السنين، ويتمّ استخراج الفسفور منه لاستخدامه في الزراعة والصناعة، ويوجد أكبر احتياط له في كل من دول الشرق الأوسط، وإفريقيا خاصة المغرب، وأمريكا الشمالية، وكازاخستان، وأقيوناسيا، ويُعدّ الفوسفات المصدر الأساسي لعنصر الفسفور، والذي يعطي النباتات حوالي ربع العناصر الغذائية التي تحتاجها، كما يدخل الفسفور في صناعة العديد من المنتجات، فهو المكون الأساسي في جميع الأسمدة، ويُعدّ فوسفات الكالسيوم من أهمّ المواد في مجالات الأحياء، والصناعة، والطب، وطب الأسنان، وعلوم الأرض (الجيولوجيا)، إذ تعتمد وظائفها، وتطبيقاتها، وتكوناتها على هيكلها، وبنيتها، وقابليتها للذوبان، واستقرارها في الطبيعة.^[٥][٦]

أماكن تواجد خامات الفوسفات

العديد من الأماكن التي توجد فيها صخور الفوسفات بنوعيه الرسوبي، والناري، وهي كما يأتي:

• الفوسفات الرسوبي: توفر الرواسب الرسوبية حوالي 80-90% من الإنتاج العالمي للفوسفات في السنوات الأخيرة، ويوجد معظم الإنتاج العالمي لصخور الفوسفات في المغرب، ودول إفريقية أخرى، والولايات المتحدة الأمريكية، والشرق الأدنى، والصين، كما أنّها تظهر على شكل طبقة سميكة مسطحة وذات أعمار جيولوجية متباينة.
• الفوسفات الناري: شكلت توضعات الفوسفات ذات الأصل الرسوبي حوالي 10-20% من الإنتاج العالمي، والتي توجد ويتمّ استغلالها في كل من: روسيا، وكندا، وجنوب إفريقيا، والبرازيل، وفنلندا، وزيمبابوي، كما يوجد في أوغندا، ومالاوي، وسريلانكا، والعديد من المواقع الأخرى.^[٧]