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아인산염

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1. 개요

아인산염은 아인산(H3PO3)에서 유도된 이온 또는 염을 지칭하며, IUPAC에서는 포스포네이트로 명명한다. 아인산염 이온(HPO32−)은 사면체 구조를 가지며, 염기성 아인산 납이 상업적으로 중요하다. 아인산수소염(HP(O)2OH)은 하이드로젠포스포네이트로도 불리며, 유기 에스터 형태도 존재한다. 다이포스파이트(H2P2O52−)는 산성 아인산염을 가열하여 생성될 수 있다. 아인산염은 비소 화합물인 아비산염과 유사하며, 살균제로 작물에 사용되기도 한다. 대한민국에서는 난균류 방제용 농약으로 사용되며, 비료로도 사용될 수 있다.

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아인산염 - [화학 물질]에 관한 문서
일반 정보
아인산 이온
아인산 이온
IUPAC 명칭포스포네이트
계통명아인산염
식별 정보
CAS 등록번호15477-76-6
PubChem CID406
ChemSpider ID10449627
MeSH 명칭포스포라이트
ChEBI16215
ChEMBL해당 없음
Gmelin1618
KEGG해당 없음
SMILESP([O-])([O-])=O
SMILES 설명과다원자가 형태
SMILES1'[H][P+]([O-])([O-])[O-]'
SMILES1 설명이온 형태
표준 InChI1S/O3P/c1-4(2)3/q-3
표준 InChIKeyAQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N
속성
화학식HPO32−
몰 질량79.9810 g mol−1
관련 화합물
다른 음이온아포스핀산염
아포스폰산염

2. 명명법

국제순수·응용화학연합(IUPAC)은 아인산(H3PO3)에 대해 포스폰산(Phosphonic acid)이라는 명칭을 권장하며, 이에 따라 HPO32- 이온은 포스포네이트(Phosphonate)라고 불린다.[13] 미국에서는 무기 화합물에 대한 IUPAC 명명법이 고등학교에서 가르쳐지지만, 필수적인 부분은 아니다.[13] 잘 알려진 대학 수준의 교과서는 IUPAC의 권장 사항을 따른다.[14] 실제 사용에서는 "아인산염"이라는 용어가 혼용될 수 있으므로 주의가 필요하다.

3. 아인산염 (HPO3 2-)

아인산 이온(HPO32-)은 사면체 구조를 가지며, 여러 공명 구조를 가진다.[16][17] 중아황산염 이온(HSO3-)과 등전자성을 갖는다.[12]

아인산염 이온(HPO32-)의 4가지 가능한 공명 형태


Na2HPO3의 구조식. 음이온은 C3v 대칭을 갖는다.


상업적으로 가장 중요한 아인산염은 염기성 아인산 납이다. 아인산 이온을 포함하는 많은 염이 구조적으로 연구되었으며, 여기에는 아인산 나트륨 오수화물(Na2HPO3·5H2O), (NH4)2HPO3·H2O, CuHPO3·H2O, SnHPO3, Al2(HPO3)3·4H2O 등이 있다.[15]

3. 1. 아인산수소염 (HP(O)2OH-)

IUPAC은 하이드로젠포스포네이트(hydrogenphosphonate)라는 이름을 권장한다. 이들은 HP(O)2OH 음이온이다. RbHPHO3, CsHPHO3, TlHPHO3와 같이 관련된 많은 염들이 알려져 있다.[19] 이러한 염은 아인산을 금속 탄산염으로 처리하여 제조된다. 이 화합물들은 수소 결합으로 연결된 HPO3 사면체로 구성된 층 고분자 음이온을 포함하며, 금속 양이온 층에 의해 삽입된다.[19]

아인산수소의 유기 에스터는 HP(O)2OR (R = 유기기) 화학식을 갖는 음이온이다. 대표적인 예시는 살진균제 포세틸알이며, 화학식은 [C2H5OP(H)O2]3Al이다.[20]

3. 2. 다이포스파이트 (H2P2O5 2-)

다이포스파이트는 피로포스파이트라고도 불린다.[12] 산성 아인산염을 감압 하에서 가열하여 생성할 수 있다. 이들은 화학식 [HP(O)2O-P(O)2H]2-로 나타낼 수 있는 이온을 포함한다.[12]

4. 비소 화합물과의 유사성

아인산염(PO_3^{3-})에 대한 증거는 부족하지만, 이에 상응하는 비소 화합물인 오르토-아비산염(AsO_3^{3-})은 알려져 있다. 예로는 Ag_3AsO_3와 중합체인 메타-아비산염((AsO_2^-)_n)이 있다.[12] 등전자 이온인 아황산염(SO_3^{2-})은 이것의 염으로 알려져 있다.[12]

5. 살균제로의 이용

무기 아인산염( 함유)은 난균류에 속하는 곰팡이 유사 병원체와 싸우기 위해 작물에 사용된다. 아인산염과 인산염(식물의 주요 영양소비료의 성분)은 이름이 비슷하여 혼동될 수 있다. 아인산염은 인산염으로 매우 느리게 전환되기 때문에 식물의 주요 인 공급원으로 작용하기 어렵고, 때로는 비료로 광고되기도 하여 논란의 여지가 있다. 실제로 아인산염은 식물에 인산염이 부족할 때 식물독성을 유발할 수 있다.[22] 레모이니(Lemoynie) 등[21]은 이러한 상황을 설명하며, 아인산염을 비료라고 부르는 것은 살진균제로 등록함으로써 발생할 수 있는 규제의 복잡성과 대중의 부정적인 인식을 피하기 위한 것이라고 언급했다.[22]

농업에 사용되는 무기 아인산염의 주요 형태는 아인산 칼륨이며, 칼륨 비료 역할을 한다.

5. 1. 대한민국에서의 이용

대한민국에서는 아인산염이 난균류 방제용 농약으로 사용되고 있다.[22] 아인산염은 비료로도 사용될 수 있으나, 이 경우에는 농약관리법이 아닌 비료관리법에 따른 규제를 받는다. 농촌진흥청 등 관련 기관에서는 아인산염의 오용 및 남용을 방지하기 위한 교육 및 홍보를 진행하고 있다. 농업에 사용되는 무기 아인산염의 주요 형태는 아인산 칼륨이며, 이는 칼륨 비료 역할을 한다.[22]

참조

[1] 웹사이트 Phosphorite - PubChem Public Chemical Database https://pubchem.ncbi[...] National Center for Biotechnology Information
[2] 간행물 Physical setting/ chemistry core curriculum http://www.p12.nysed[...] The University of the State of New York, The State Education Department 2018-03-29
[3] 서적 Inorganic Chemistry Elsevier
[4] 논문 "Synthesis and crystal structures of aluminum and iron phosphites"
[5] 논문 "Bis(melaminium) hydrogen phosphite tetrahydrate"
[6] 논문 "Crystal chemistry of inorganic phosphites"
[7] 문서 REDIRECT
[8] 저널 Synthesis and Crystal Structure of Acid Phosphites RbH2PO3, CsH2PO3, and TlH2PO3
[9] 백과사전 Fungicides, Agricultural, 2. Individual Fungicides Wiley-VCH
[10] 뉴스 "Phosphites and Phosphates: When Distributors and Growers alike could get confused!" http://www.spectruma[...] New Ag International 2007-09
[11] 저널 Phosphite (phosphorous acid): Fungicide, fertilizer or bio-stimulator?
[12] 웹인용 Phosphorite - PubChem Public Chemical Database https://pubchem.ncbi[...] National Center for Biotechnology Information
[13] 간행물 Physical setting/ chemistry core curriculum http://www.p12.nysed[...] The University of the State of New York, The State Education Department 2018-03-29
[14] 서적 Inorganic Chemistry Elsevier
[15] 논문 "Synthesis and crystal structures of aluminum and iron phosphites"
[16] 논문 "Bis(melaminium) hydrogen phosphite tetrahydrate"
[17] 논문 "Crystal chemistry of inorganic phosphites"
[18] 문서 넘겨주기
[19] 저널 Synthesis and Crystal Structure of Acid Phosphites RbH2PO3, CsH2PO3, and TlH2PO3
[20] 백과사전 Fungicides, Agricultural, 2. Individual Fungicides Wiley-VCH
[21] 뉴스 "Phosphites and Phosphates: When Distributors and Growers alike could get confused!" http://www.spectruma[...] New Ag International 2007-09
[22] 저널 Phosphite (phosphorous acid): Fungicide, fertilizer or bio-stimulator?



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