Fosfieten zijn een klasse fosfor{0}}bevattende verbindingen afgeleid van fosforzuur (H₃PO₃), gewoonlijk weergegeven door de formule Mₓ(H₂PO₃)ᵧ of vergelijkbare vormen, waarin metaal- of ammoniumionen zich combineren met fosfietanionen om zouten te vormen. Als een belangrijke tak van de fosforchemie behouden fosfieten enkele kenmerken van hun moederzuur in termen van structuur, eigenschappen en functie, terwijl ze ook een divers toepassingspotentieel vertonen vanwege de betrokkenheid van metaalionen, die een cruciale rol spelen in de industriële en agrarische productie en wetenschappelijk onderzoek.
Vanuit een chemisch structureel perspectief is het fosfietanion afkomstig van de vervanging van de twee ioniseerbare hydroxylwaterstofatomen van fosforzuur door metaalkationen. Daarom houden fosfieten over het algemeen een waterstofatoom vast dat rechtstreeks aan fosfor is gebonden (P-H-binding) en behouden ze het tetraëdrische raamwerk van de dubbele P=O-binding. Deze structuur geeft ze bepaalde reducerende en coördinerende eigenschappen, terwijl hun kristalstructuur, oplosbaarheid en thermische stabiliteit aanzienlijk variëren, afhankelijk van het metaalkation. Alkalimetaalfosfieten zijn bijvoorbeeld over het algemeen gemakkelijk oplosbaar in water, terwijl sommige overgangsmetaalfosfieten een beperkte oplosbaarheid in water hebben, maar stabiele complexen kunnen vormen in specifieke oplosmiddelen of coördinatieomgevingen.
In termen van fysisch-chemische eigenschappen zijn de meeste fosfieten witte of kleurloze kristallen. De kristalmorfologie wordt beïnvloed door de kationstraal en coördinatiemodus, en kan kubisch, hexagonaal of gelaagd zijn. Hun waterige oplossingen zijn vaak zwak alkalisch of vrijwel{2}}neutraal, afhankelijk van de hydrolyseneiging van de metaalionen. Ze hebben over het algemeen een hoge thermische stabiliteit, maar onder omstandigheden van sterk zuur of hoge temperaturen kunnen ze ontleden waarbij fosfinegas vrijkomt of worden omgezet in fosfaten; dit proces moet tijdens de terugwinning en verwijdering worden gecontroleerd.
De functionele voordelen van fosfieten zijn geconcentreerd in drie aspecten: ten eerste hun reducerende eigenschappen, die kunnen worden gebruikt voor de reductie van metaalionen, voorbehandeling bij galvaniseren en reductiestappen bij bepaalde organische syntheses; ten tweede kunnen ze als stabilisatoren in polymeren, vooral polyvinylchloride en polyesters, vrije radicalen opvangen, oxidatieve afbraak remmen en de levensduur van het product verlengen; ten derde hun coördinatie- en chelerende eigenschappen, die complexen kunnen vormen met overgangsmetaalionen, toegepast bij de bereiding van katalysatoren en de detectie van metaalionen.
Industriële toepassingen bestrijken meerdere terreinen. In de waterbehandelingsindustrie kunnen fosfieten worden gebruikt als corrosieremmers, waarbij ze een beschermende film vormen op metalen oppervlakken om corrosie en aanslag te vertragen. In de landbouw worden sommige fosfieten vanwege hun lage toxiciteit en groeibevorderende effecten- bestudeerd als immuuninductoren voor planten of als aanvulling op sporenelementen. Op het gebied van vlamvertragende materialen kunnen fosfietderivaten in combinatie met organische groepen uitstekende vlamvertragende en rookonderdrukkende eigenschappen aan kunststoffen en rubber verlenen, waarmee wordt voldaan aan de veiligheidseisen in de bouw en het transport.
Wat milieu- en veiligheidsaspecten betreft, hebben de meeste fosfieten een betere biologische afbreekbaarheid en lagere ecologische risico's vergeleken met zeer giftige fosfiden. Voor sommige fosfieten van zware metalen moet echter nog steeds rekening worden gehouden met de milieueffecten van het uitlogen van zware metalen. Een juiste selectie van kationtypes en controle van de dosering zijn essentieel voor het bereiken van een evenwicht tussen prestatie en milieubescherming.
Over het geheel genomen zijn fosfieten, met hun ontwerpbare structuur, dubbele functies van reductie en stabilisatie, en goede compatibiliteit, belangrijke functionele materialen geworden bij metaalverwerking, polymeermodificatie, milieusanering en speciale chemicaliën. Hun verdere ontwikkeling en samengestelde toepassingsperspectieven verdienen voortdurende aandacht.
