Chemische Düngemittelindustrie

　　Phosphate werden in Reinigungsmitteln in der Regel als Wasserenthärter eingesetzt; da jedoch der Wachstums- und Rückgangszyklus von Algen die Einleitung von Phosphaten in Wassereinzugsgebieten beeinflusst, sind phosphathaltige Reinigungsmittel in bestimmten Regionen reguliert.

　　In der Landwirtschaft zählt Phosphat zu den drei Hauptnährstoffen für Pflanzen und ist zudem ein Hauptbestandteil von Düngemitteln. Phosphatgestein wird aus phosphathaltigen Schichten sedimentärer Gesteine abgebaut. Früher konnte das Rohphosphat unverarbeitet direkt verwendet werden; heute findet es jedoch nur noch in der ökologischen Landwirtschaft Anwendung. In der Regel wird es chemisch verarbeitet, um Superphosphat, Doppelsuperphosphat oder Ammoniumdihydrogenphosphat herzustellen – Produkte mit höherer Nährstoffkonzentration und besserer Wasserlöslichkeit, sodass Pflanzen sie schneller aufnehmen können.

　　Düngemittel werden in der Regel mit drei Zahlen angegeben: Die erste gibt den Stickstoffgehalt an, die zweite den Phosphatgehalt und die dritte den Kaliumgehalt. Ein Dünger mit der Angabe 10-10-10 enthält also jeweils 10 % eines dieser Nährstoffe, während der Rest aus Füllstoffen besteht.

　　Phosphate, die aus überdüngten Ackerflächen abfließen, sind die Ursache für Eutrophierung, Algenblüten und die darauf folgende Sauerstoffknappheit. Ähnlich wie phosphathaltige Reinigungsmittel können sie bei Fischen und anderen Wasserlebewesen zu Hypoxie führen.

　 　Feuerfestmaterial

　　Phosphate werden in feuerfesten Materialien als Bindemittel eingesetzt. Phosphatbindemittel sind feuerfeste Bindemittel, deren Hauptbestandteil saure Orthophosphate oder kondensierte Phosphate sind und die über bindende Eigenschaften verfügen. Die Bindungsform der Phosphatbindemittel beruht auf chemischen Reaktionen bzw. auf Polymerisationsbindungen. Bindemittel, die durch die Reaktion von Phosphorsäure mit Alkali- oder Erdalkalimetalloxiden sowie deren Hydroxiden hergestellt werden, sind in der Regel lufthärtende Bindemittel, d. h., sie setzen bei Raumtemperatur ohne Wärmezufuhr zu einer Erstarrung und Aushärtung ein. Bindemittel, die durch die Reaktion von Phosphorsäure mit amphoteren Oxiden und Hydroxiden oder mit sauren Oxiden entstehen, sind hingegen meist wärmehärtende Bindemittel, das heißt, sie erfordern eine Erwärmung auf eine bestimmte Temperatur, um nach erfolgter Reaktion zu erstarren und auszuhärten. Als Bindemittel für feuerfeste Materialien weisen Phosphate im mittleren und niedrigen Temperaturbereich vor der Bildung einer keramischen Bindung eine hohe Bindestärke auf; daher finden sie breite Anwendung als Bindemittel für formlose und ungebrannte feuerfeste Materialien.

　　Phosphor ist ein lebenswichtiges, essentielles Mineralstoffelement; die Hauptquelle für die Phosphoraufnahme des menschlichen Körpers sind natürliche Lebensmittel sowie phosphathaltige Lebensmittelzusatzstoffe, wobei Phosphate in nahezu allen Lebensmitteln als natürlicher Bestandteil vorkommen. Da Phosphate zahlreiche hervorragende Eigenschaften von Lebensmitteln verbessern oder ihnen erst verleihen können, werden sie bereits seit über hundert Jahren in der Lebensmittelverarbeitung eingesetzt – in großem Umfang jedoch erst seit den 1970er-Jahren. Phosphate zählen zu den am weitesten verbreiteten und am stärksten genutzten Gruppen von Lebensmittelzusatzstoffen und finden als wichtige Lebensmittelzutat und funktioneller Zusatzstoff breite Anwendung bei der Verarbeitung von Fleisch- und Geflügelprodukten, Meeresfrüchten, Obst, Gemüse, Milchprodukten, Backwaren, Getränken, Kartoffelprodukten, Würzmitteln sowie Fertiglebensmitteln. In der Lebensmittelverarbeitung kommen in der Regel Natrium-, Calcium- und Kaliumphosphate zum Einsatz; darüber hinaus werden auch Eisen- und Zinkphosphate als Nährstoffanreicherungsstoffe verwendet. Es gibt mehr als dreißig gängige Sorten von Lebensmittelphosphaten; Natriumphosphate stellen in China den Hauptverbrauchsbereich dar, während mit der Weiterentwicklung der Lebensmittelverarbeitungstechnologie auch der Verbrauch von Kaliumphosphaten Jahr für Jahr zunimmt.

　　Um die synergetischen Effekte verschiedener Phosphate sowie zwischen Phosphaten und anderen Zusatzstoffen voll auszuschöpfen und den Anforderungen der Entwicklung der Lebensmittelverarbeitungstechnologie gerecht zu werden, werden in der praktischen Anwendung häufig verschiedene komplex zusammengesetzte Phosphate als Lebensmittelzutaten und funktionelle Zusatzstoffe eingesetzt; die Forschung und Entwicklung komplex zusammengesetzter Phosphate entwickelt sich zunehmend zur zentralen Ausrichtung bei der Entwicklung und Anwendung phosphathaltiger Lebensmittelzusatzstoffe.

　　 Lebensmittelindustrie

　　Nach der US-amerikanischen Food Chemicals Codex (FCC) lassen sich die Funktionen von Phosphaten in der Lebensmittelindustrie in 15 Kategorien einteilen:

　　1. Säuerungsmittel: Phosphorsäure

　　2. Antiklumpmittel: Calciumphosphat

　　3. Antioxidationsmittel: Calciumhypophosphit

　　4. Pufferstoffe: Diammoniumhydrogenphosphat, Ammoniumdihydrogenphosphat, Calciumhydrogenphosphat, Calciumphosphat, Calciumpyrophosphat, Kaliumdihydrogenphosphat, Kaliumhydrogenphosphat, Natriumdiwasserstoffpyrophosphat, Natriumdihydrogenphosphat, Natriumhydrogenphosphat, Natriumphosphat, Natriumpyrophosphat

　　5. Teigverbesserungsmittel: Diammoniumphosphat, Ammoniumdihydrogenphosphat, Calciumdihydrogenphosphat, Calciumhydrogenphosphat

　　6. Emulgatoren: Kaliumphosphat, Polyphosphatkalium, Kaliumpyrophosphat, Natriumaluminiumphosphat (alkalisch), Natriummetaphosphat (unlöslich), Natriumdihydrogenphosphat, Natriumhydrogenphosphat, Natriumpolyphosphat (glasartig), Natriumpyrophosphat

　　7. Härter: Calciumdihydrogenphosphat

　　8. Feuchthaltemittel: Kaliumpolyphosphat

　　9. Fermentationsmittel: Diammoniumphosphat, Ammoniumdihydrogenphosphat, Natriumdiwasserstoffpyrophosphat, Natriumaluminiumphosphat (sauer)

　　10. Nährstoffe: Calciumdihydrogenphosphat, Calciumhydrogenphosphat, Calciumphosphat, Calciumpyrophosphat, Eisenphosphat, Eisenpyrophosphat, Magnesiumhydrogenphosphat, Magnesiumphosphat, Mangansubphosphat, Natrium-Eisenpyrophosphat, Natriumdihydrogenphosphat, Natriumhydrogen-dihydrogenphosphat, Natriumphosphat, Natriumpyrophosphat

　　11. Konservierungsmittel: Natriumhypophosphit

　　12. Chelatbildner: Calciumdihydrogenphosphat, Phosphorsäure, Kaliumdihydrogenphosphat, Kaliumhydrogenphosphat, Natriumdiwasserstoffpyrophosphat, Natriumpolyphosphat (unlöslich), Natriumpolyphosphat (glasartig)

　　13. Verbesserte Stärkeadditive: Tripolyphosphat, Kaliumdihydrogenphosphat

　　14. Organische Verbesserungsmittel: Kaliumpyrophosphat, Kaliumtriphosphat, Natriummetaphosphat (unlöslich), Dinatriumhydrogenphosphat (glasig), Natriumtriphosphat

　　15. Fermentierte Lebensmittel: Ammoniumdihydrogenphosphat, Diammoniumhydrogenphosphat, Calciumdihydrogenphosphat, Calciumdihydrogenphosphat, Kaliumdihydrogenphosphat, Dikaliumhydrogenphosphat.

　　Wie oben dargestellt, lassen sich die Funktionen von Phosphaten in der Lebensmittelverarbeitung hauptsächlich in zwei Kategorien einteilen: zum einen als Qualitätsverbesserer, zum anderen als Nährstoffanreicherungsmittel.

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