Ortofosfat
Dalam kimia, ortofosfat () atau sering disebut gugus fosfat adalah sebuah ion poliatomik atau radikal terdiri dari satu atom fosforus dan empat oksigen. Dimana jika dalam bentuk ionik akan membawa sebuah -3 muatan formal, dan dinotasikan PO.
Fosfat adalah unsur dalam suatu batuan beku (apatit) atau sedimen dengan kandungan fosfor ekonomis. Biasanya, kandungan fosfor dinyatakan sebagai bone phosphate of lime (BPL) atau triphosphate of lime (TPL), atau berdasarkan kandungan P2O5.
Fosfat apatit termasuk fosfat primer karena gugusan oksida fosfatnya terdapat dalam mineral apatit (Ca10(PO4)6.F2) yang terbentuk selama proses pembekuan magma. Kadang kadang, endapan fosfat berasosiasi dengan batuan beku alkali kompleks, terutama karbonit kompleks dan sienit.
Fosfat komersil dari mineral apatit adalah kalsium fluo-fosfat dan kloro-fosfat dan sebagian kecil wavellite, (fosfat aluminium hidros). Sumber lain dalam jumlah sedikit berasal dari jenis slag, guano, crandallite [CaAl3(PO4)2(OH)5.H2O], dan millisite (Na,K).CaAl6(PO4)4(OH)9.3H2O. Sifat yang dimiliki adalah warna putih atau putih kehijauan, hijau, berat jenis 2,81-3,23, dan kekerasan 5 H.
Fosfat adalah sumber utama unsur kalium dan nitrogen yang tidak larut dalam air, tetapi dapat diolah untuk memperoleh produk fosfat dengan menambahkan asam.
Fosfat dipasarkan dengan berbagai kandungan P2O5, antara 4-42 %. Sementara itu, tingkat uji pupuk fosfat ditentukan oleh jumlah kandungan N (nitrogen), P (fosfat atau P2O5), dan K (potas cair atau K2O).
Fosfat sebagai pupuk alam tidak cocok untuk tanaman pangan, karena tidak larut dalam air sehingga sulit diserap oleh akar tanaman pangan. Fosfat untuk pupuk tanaman pangan perlu diolah menjadi pupuk buatan.
Di Indonesia, jumlah cadangan yang telah diselidiki adalah 2,5 juta ton endapan guano (kadar P2O5= 0,17-43 %). Keterdapatannya di Provinsi Aceh, Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Sulawesi Utara, Sulawesi Tengah dan NTT, sedangkan tempat lainnya adalah Sumatera Utara, Kalimantan, dan Irian Jaya.
Di Indonesia, eksplorasi fosfat dimulai sejak tahun 1919. Umumnya, kondisi endapan fosfat guano yang ada ber-bentuk lensa-lensa, sehingga untuk penentuan jumlah cadangan, dibuat sumur uji pada kedalaman 2 -5 meter. Selanjutnya, pengambilan conto untuk analisis kandungan fosfat. Eksplorasi rinci juga dapat dilakukan dengan pemboran apabila kondisi struktur geologi total diketahui.
Fosfor merupakan salah satu bahan kimia yang sangat penting bagi mahluk hidup. Fosfor terdapat di alam dalam dua bentuk yaitu senyawa fosfat organik dan senyawa fosfat anorganik. Senyawa fosfat organik terdapat pada tumbuhan dan hewan, sedangkan senyawa fosfat anorganik terdapat pada air dan tanah di mana fosfat ini terlarut dia air tanah maupun air laut yang terkikis dan mengendap di sedimen.
Fosfor juga merupakan faktor pembatas. Perbandingan fosfor dengan unsur lain dalam ekosistem air lebih kecil daripada dalam tubuh organisme hidup. Diduga bahwa fosfor merupakan nutrien pembatas dalam eutrofikasi; artinya air dapat mempunyai misalnya konsentrasi nitrat yang tinggi tanpa percepatan eutrofikasi asalkan fosfat sangat rendah ( Sastrawijaya, 1991).
Fosfat terdapat dalam air alam atau air limbah sebagai senyawa ortofosfat, polifosfat dan fosfat organis. Setiap senyawa fosfat tersebut terdapat dalam bentuk terlarut, tersuspensi atau terikat di dalam sel organisme air. Di daerah pertanian ortofosfat berasal dari bahan pupuk yang masuk ke dalam sungai atau danau melalui drainase dan aliran air hujan. Polifosfat dapat memasuki sungai melalui air buangan penduduk dan industri yang menggunakan bahan detergen yang mengandung fosfat, seperti industri logam dan sebagainya. Fosfat organis terdapat dalam air buangan penduduk (tinja) dan sisa makanan. Fosfat organis dapat pula terjadi dari ortofosfat yang terlarut melalui proses biologis karena baik bakteri maupun tanaman menyerap fosfat bagi pertumbuhannya ( Alaerts, 1984).
Keberadaan senyawa fosfat dalam air sangat berpengaruh terhadap keseimbangan ekosistem perairan. Bila kadar fosfat dalam air rendah (< 0,01 mg P/L), pertumbuhan ganggang akan terhalang, keadaan ini dinamakan oligotrop. Sebaliknya bila kadar fosfat dalam air tinggi, pertumbuhan tanaman dan ganggang tidak terbatas lagi (kedaaan eutrop), sehingga dapat mengurangi jumlah oksigen terlarut air. Hal ini tentu sangat berbahaya bagi kelestarian ekosistem perairan.
Kegunaan fosfor yang penting adalah sebagai pupuk pertanian, dan secara luas digunakan dalam bahan peledak, korek api, pestisida, odol dan deterjen. Selain itu juga diperlukan untuk memperkuat tulang dan gigi.
Fosfat adalah bentuk anion utama yang menyediakan unsur fosfor (P) bagi tanaman. Ion fosfat sangat vital karena menjadi bagian utama kerangka bahan genetik tanaman (DNA dan RNA) serta menjadi pembawa energi pada senyawa ATP dan NADP. Karena itu, ketersediaan fosfat yang mencukupi dalam produksi tanaman sangat penting.
Pupuk yang biasa diberikan untuk memasok fosfat adalah SP36 (36% P2O5) dan, TSP. Pupuk yang disebut terakhir ini sudah tidak tersedia lagi di pasar Indonesia. Keduanya diproduksi dari tambang fosfat. Bentuk pupuk fosfat lain diperoleh dari bagian hewan dan diperdagangkan dalam kondisi alami atau diproses tidak lengkap, seperti guano (kotoran kelelawar yang dimatangkan), kotoran burung laut, atau tepung tulang.
Perputaran unsur fosfor dalam lingkungan hidup relatif sederhana bila dibandingkan dengan perputaran bahan kimia lainnya, tetapi mempunyai peranan yang sangat penting yaitu sebagai pembawa energi dalam bentuk ATP (adenosina trifosfat). Perputaran unsur fosfor adalah perputaran bahan kimia yang menghasilkan endapan seperti halnya perputaran kalsium. Dalam lingkungan hidup ini tidak diketemukan senyawa fosfor dalam bentuk gas, unsur fosfor yang terdapat dalam atmosfer adalah partikel-partikel fosfor padat.
Batu karang fosfat dalam tanah terkikis karena pengaruh iklim menjadi senyawa-senyawa fosfat yang terlarut dalam air tanah dan dapat digunakan/diambil oleh tumbuh-tumbuhan untuk kebutuhan hidupnya /pertumbuhannya. Penguraian senyawa organik (tumbuh-tumbuhan dan hewan yang mati serta detergen limbah rumah tangga) menghasilkan senyawa-senyawa fosfat yang dapat menyuburkan tanah untuk pertanian. Sebagai senyawa fosfat yang terlarut dalam air tanah akan terbawa oleh aliran air sungai menuju ke laut atau ke danau, kemudian mengendap pada dasar laut atau dasar danau.