Toen de Duitser Hennig Brand in 1669 zestig emmers urine ging koken, zal dat niet geweest zijn om luchtverfrisser te maken. Waarschijnlijker is het dat hij als alchemist op zoek was naar goud of de steen der wijzen. Het resultaat zal hij teleurstellend gevonden hebben, want het witte poeder dat hij uiteindelijk overhield, leek daar niet op. Het was extreem brandbaar, zelfs in water. 'Niet zo interessant', dacht hij waarschijnlijk, want hij verkocht het onsmakelijke recept aan Johann Daniel Kraft. Die met de fosfor (want dat was het) vervolgens de show ging maken bij de Koninklijke hofhoudingen in Europa.
Fosfaten zijn noodzakelijk
Het is niet zo gek dat fosfor tevoorschijn kwam bij deze onfrisse onderzoekingen. Fosfor in de vorm van fosfaten komt namelijk voor in talloze voedingsmiddelen en het maakt bovendien deel uit van het beenderstelsel. Het is zelfs zo dat fosfaten noodzakelijk zijn voor ieder levend organisme, ook voor de mens.
Fosfaten zijn dus nuttig en belangrijk voor een goede lichamelijke conditie, maar helaas kan een teveel aan voedingsstoffen ook hinderlijk zijn. De mest van miljoenen varkens, koeien en pluimvee vormt een milieuprobleem van de eerste orde en dat dreigt voortdurend te leiden tot vervuiling van grond- en oppervlaktewater. Daar komt ook nog het gebruik van kunstmest bij en, hoewel in veel mindere mate, het gebruik van fosfaathoudende reinigingsmiddelen.
Kalk, vet en vuil
Daarin worden stoffen gebruikt als trinatriumfosfaat, tetrakaliumpyrofosfaat, natriumtripolyfosfaat en kaliumtripolyfosfaat. Ze hebben een belangrijke functie in de reinigingsmiddelen. Of liever gezegd, meerdere functies. In de eerste plaats het vermogen om kalkaanslag door hard water te verhinderen (sekwestrerende werking of complexvorming). Calcium, magnesium en andere metaalionen worden gebonden en vormen geen aanslag meer. Fosfaten worden daarom gebruikt in stoomketels en andere apparatuur om ketelsteen te verhinderen en vooral in reinigingsmiddelen die in warm water worden toegepast, zoals in vaatwasmiddelen en stoomreinigers wordt kalkaanslag verhinderd.
In de tweede plaats dragen fosfaten hun steentje bij in de emulgerende en dispergerende werking van het reinigingsproces, waardoor vet en vuil gemakkelijker wordt verwijderd.
Overbemesting met fosfaat
Geen wonder dus dat tot het eind van de vorige eeuw fosfaten volop werden gebruikt. Maar met het stijgen van de bevolking en de toename van huishoudelijke apparatuur zoals wasmachines, moest daar verandering in komen. Eén van de problemen in het oppervlaktewater is de groei van algen, die door overbemesting met fosfaat buitensporig snel kunnen groeien. Zij verhinderen daarbij de groei van andere organismen, onder andere van bacteriën. Deze zijn juist nuttig, om niet te zeggen noodzakelijk, bij de zuivering van het water.
Fosfaatvervangers
Aan het eind van de vorige eeuw hebben de fabrikanten van wasmiddelen in ieder geval een stap gezet om dit probleem enigszins te verkleinen, door het fosfaat in de huishoudelijk waspoeders te verbannen. Dat kon natuurlijk niet zomaar. Er moesten vervangende middelen komen om slijtage van wasmachines op gigantisch niveau te voorkomen. In het begin waren dat kalkbindende middelen als EDTA en NTA. Maar spoedig bleek dat deze ook hun milieubezwaren hebben, zoals het mobiliseren van zware metalen uit rivierslib en slechte afbreekbaarheid. In huishoudelijke wasmiddelen wordt vooral gebruik gemaakt van zeolieten. Dat zijn silicium- en aluminiumhoudende stoffen, die als minerale klei worden gewonnen of synthetisch worden samengesteld.
Al deze middelen missen de reinigende werking die fosfaten teweeg brengen. Door de uitvinding van Hennig Brand kunnen we daarom nog steeds blij zijn dat fosfaten voor veel reinigingsprocessen nog steeds een belangrijke functie hebben.
Jacques van den Wijngaard, directeur AlfaChemie
