Ffosffad: Gwahaniaeth rhwng fersiynau
Cynnwys wedi'i ddileu Cynnwys wedi'i ychwanegu
BDim crynodeb golygu |
Symud cynnwys o Ffosfforws i Ffosffad |
||
Llinell 43:
[[Cemeg|Cemegyn]] ac ion [[Cemeg anorganig|anorganig]] yw '''ffosffad''' (PO<sub>4</sub><sup>3-</sup>).Halen [[asid ffosfforig]] wedi'i nodweddi gan atom o [[ffosfforws]]. Mewn [[cemeg organig]] gall ffurfio esterau a chyfansoddion eraill. Mae esterau (ac anhydradau asid) ffosffad yn bwysig iawn mewn [[biocemeg]] a gweithgaredd cemegol [[bywyd]].
== Ffynonellau diwydiannol ffosfforws ==
O amaethyddiaeth y daw'r galw diwydiannol fwyaf am ffosfforws. Yn ddiarwybod iddynt, ers cyfnod yr hen Eifftiaid bu ffermwyr yn rhoi tail neu mineralau yn ei gynnwys ar gnydau i'w hysgogi<ref>{{eicon en}} Heinrich W. Scherer. "Fertilizers" in ''Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry''. 2000, Wiley-VCH, Weinheim. [[Digital object identifier|doi]]:[[doi:10.1002/14356007.a10_323.pub3|10.1002/14356007.a10_323.pub3]]</ref>. Ar ôl darganfyddiad bodolaeth, ac yna phwysigrwydd, ffosfforws aethpwyd ati i ddefnyddio wrin (troeth) ac esgyrn fel ffynhonnell. Yn 1802 darganfuwyd tomennydd enfawr o faw adar yn ne America gan Alexander von Humboldt (yn anturiaethwr gwyddonol o'r Almaen) ac fe aeth ati i astudio ei gwerth fel cwrtaith. Roedd brodorion y cyfandir eisioes yn gyfarwydd â'i briodoleddau ac mi ddaw'r enw amdano, Giwana (''Guano'') (cyfarwydd iawn yng Nghymru), o'r enw Quechua (''wanu'') am unrhyw faw anifail a ddefnyddid fel cwrtaith. Erbyn canol y ganrif roedd diwydiant allforio mawr wedi tyfu<ref>{{eicon en}} http://www.peruthisweek.com/blogs-history-of-the-peruvian-guano-industry-103794 Darllennwyd 17 Ebrill 2017.</ref><ref>{{eicon en}} http://www.historytoday.com/john-peter-olinger/guano-age-peru (angen tanysgrifiad)</ref>. Erbyn diwedd yr 19 ganrif roedd mwyngloddio creigiau ffosffad wedi cymryd lle giwana fel prif ffynhonnell ffosfforws diwydiannol, ond erys galw sy'n cynyddu'n ddiweddar amdano o du amaethwyr "organig"<ref>{{eicon en}} http://www.organicfarming.com.au/product/guano/ Darllennwyd 17 Ebrill 2017.</ref>.
Ers yr 1890au mwyngloddio creigiau ffosffad anorganig bu brif ffynhonnell yr elfen. Ar ffurf (amhur) ffosffad [[calsiwm]] (apatit) y mae'r rhan fwyaf ohono. Fe'i ffurfiwyd o waddodion morol dros filiynau o flynyddoedd cyn dod i'r wyneb drwy symudiadau [[Tectoneg platiau|tectonig]] y ddaear. Yn yr [[Unol Daleithiau America|Unol Daleithiau]] cychwynnodd y diwydiant, ond mae bellach cyflenwadau sylweddol ohono yn [[Tsieina]] a [[Rwsia]]. Ond o bwys yn yr hinsawdd geo-wleidyddol bresennol yw bod tua hanner cyflenwad y byd i'w canfod mewn gwledydd arabaidd<ref>{{eicon en}} http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/phosphate_rock/ Darllennwyd 17 Ebrill 2017.</ref> , yn bennaf [[Moroco]], lle mae dros 70% ar hyn o bryd. Nid yw'r broses o fwyngloddio yn garedig i'r amgylchedd am sawl reswm. Un yw presenoldeb [[Metel|metalau]] trwm gwenwynig (Cd, Pb, Ni, Cu, Cr ac U) yn y creigiau. Mae hanes gwlad-ynys fechan [[Nawrw]] (y drydedd lleiaf yn y byd, ar ôl y [[Y Fatican|Fatican]] a [[Monaco]]) yn enghraifft o'r ddilema wleidyddol-fasnachol. Am rai degawdau ar ôl yr ail ryfel byd roedd gan y brodorion un o safonau byw ucha'r [[Y Cefnfor Tawel|Môr Tawel]], ac yn y 1960au hwyr a'r 1970au cynnar roedd gan ei phoblogaeth o ryw 10,000 yr incwm yn ôl y pen uchaf o unrhyw wlad yn yr holl fyd. Erbyn 2000 'roedd y mwyn wedi'i llwyr disbyddu. O 2001 i 2007 bu'r ynys yn ddibynnol ar gytundeb i gynnar carchar ar gyfer Llywodraeth [[Awstralia]]. Gyda 10% o'r boblogaeth yn dibynnu arno, daeth tlodi yn sgil ei gai yn 2008 ac fe'i ail hagorwyd yn garchar i [[Ffoadur|ymgeiswyr lloches]] yn 2012<ref>{{eicon en}} http://www.dailytelegraph.com.au/follow-fraser-not-howard-senate-told/news-story/5f9b57540d23b5f1f532cf1d4af61f9f ''"Asylum bill passes parliament". [[The Daily Telegraph (Australia)|The Daily Telegraph]]. 16 Awst 2012. Darllennwyd 17 Ebrill 2017.''</ref>.
Dadla rhai na fydd cyflenwadau cyfleus (sef rhâd) mwyn ffosffad yn para'n hir i'r dyfodol, gan ddylanwadi'n sylweddol ar [[Amaeth|amaethyddiaeth]] (ac, felly, prisiau bwyd). Yn 2011, dadleuodd Carpenter a Bennett<ref>{{eicon en}} ''Carpenter S.R. & Bennett E.M. (2011). "Reconsideration of the planetary boundary for phosphorus". Environmental Research Letters. '''6''' (1): 1–12. [[Bibcode]]:2011ERL.....6a4009C. [[Digital object identifier|doi]]:10.1088/1748-9326/6/1/014009.''</ref> y byddai prinder byd eang ohono erbyn 2040. Bu cryn gyhoeddusrwydd i hyn yn y wasg gyda chymharu "brig ffosfforws"<ref>{{eicon en}} http://www.americanscientist.org/issues/pub/does-peak-phosphorus-loom</ref> gyda'r "brig olew"<ref>{{eicon en}} https://www.princeton.edu/hubbert/the-peak.html Darllennwyd 17 Ebrill 2017.</ref> - y gred lle yr ydym wedi pasio'r foment o gynhyrchu mwyaf y sylweddau. O hyn allan byddant yn brinnach. Yn sicr, er bod ffosfforws yn un o'r elfennau mwyaf cyffredin mewn creigiau (0.1%<ref{{eicon en}} >Greenwood, N. N.; & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd Edn.), Oxford:Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.</ref>) mae wedi’i gwasgaru'n denau. Mae ein harfer o amaeth diwydiannol presennol yn dibynnu ar ''crynodiadau'' uchel ohono.
== Ffosfforws mewn pethau byw ==
[[Delwedd:Bone normal and degraded micro structure.jpg|bawd|Fframwaith hydrocsiapatit (calsiwm ffosffad) mewn asgwrn. (Normal ar y chwith, Treuliwyd ar y dde)]]
Mae'r elfen ffosfforws yn bresennol ym mhopeth byw at y ddaear ac nid oes modd cynnal bywyd hebddo. Mae'n chwarae rôl hollbwysig ym mhrosesau [[biocemeg]] rheoli ac egnio [[Bywydeg|bywyd]]. Mae'n debyg iddo chwarae rhan holl bwysig wrth i fywyd ffurfio (abiogenesis) tua phedwar biliwn (mil miliwn) o flynyddoedd yn ôl. Datgelir hyn heddiw yn ei rôl greiddiol mewn [[Asid niwclëig|asidau niwclëig]] ([[DNA]] ac [[RNA]]) a'r ffosffolipidau sy'n ffurfio [[Cellbilen|pilen]] pob [[Cell (bioleg)|cell]] - ddwy gydran hanfodol i fywyd. Mae'n rhan hollbwysig a gweithredol o'r moleciwl ATP sy'n ganolog i gyfundrefn egni bywyd at y ddaear. Mae'n debygol fod adweithiau’r moleciwl hwn (sef ATP) a'u gwreiddiau yn y byd abiotig<ref name="Ralser 2014">{{eicon en}} {{cite journal |last1=Keller |first1=Markus A. |last2=Turchyn |first2=Alexandra V. |last3=Ralser |first3=Markus |date=25 Mawrth 2014 |title=Non‐enzymatic glycolysis and pentose phosphate pathway‐like reactions in a plausible Archean ocean |journal=[[Molecular Systems Biology]] |location=Heidelberg, Germany |publisher=EMBO Press ar ran yr [[European Molecular Biology Organization]] |volume=10 |issue=725 |doi=10.1002/msb.20145228 |issn=1744-4292 |pmc=4023395 |pmid=24771084}}</ref>.
Yn [[Ecosystem|ecosystemau]] dŵr croyw (hy. nid ecosystemau'r moroedd hallt) mae'n debyg mae ffynhonnell ffosfforws (fel ffosffad - gw. isod) yw'r brif factor (heblaw am [[Dŵr|ddŵr]]) sy'n terfynu’r biomas (sef pa faint o fywyd y medrid ei gynnal). Cyflwynwyd syniad "Ddeddf y lleiafswm" gan Carl Sprengel<ref>{{eicon de}} ''Die Lehre vom Dünger oder Beschreibung aller bei der Landwirthschaft gebräuchlicher vegetablilischer, animalischer und mineralischer Düngermaterialien, nebst Erklärung ihrer Wirkungsart''. Leipzig, 1839</ref> (1828) a'i boblogeiddio gan Justus von Liebig. (Fe'i gelwir yn aml "Ddeddf Liebig" o'r herwydd.) I ddynoliaeth, mae hwn yn allweddol wrth ystyried pa faint o gynnyrch [[Amaeth|amaethyddol]] y medrid ei gynhyrchu ar unrhyw dir. Ffactor bwysig iawn wrth i boblogaeth y byd dal i gynyddu o'r 7.3 biliwn presennol i'r 9.7 biliwn y disgwylid<ref>{{eicon en}} http://www.un.org/en/development/desa/news/population/2015-report.html</ref> yn 2050. (Yn y moroedd, mae'n debyg mai cemegolion [[nitrogen]] sy'n chwarae'r un rôl terfynu.)
Disgwylir i'r galw blynyddol am wrtaith ffosfforws (ffosffad) [[Amaeth|amaethyddiaeth]] y byd fod yn 46,648,000 tunnell (fel P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>) yn 2018<ref>{{eicon en}} http://www.fao.org/3/a-i4324e.pdf Darllennwyd 17 Ebrill 2017.</ref> (16,242,000 tun ohono yn nwyrain [[Asia]]). Ceir ddefnydd eang o wrtaith "NPK". Cyfeiria'r llythrennau at y maethynnau [[nitrogen]] (N), ffosfforws (P) a [[Potasiwm|photasiwm]] (K). Mae confensiwn i ddisgrifio cynnwys yr hyn a fasnachir (ee. 10-10-10 a 16-4-8). Dyma ganradd cynnwys y tair [[Elfen gemegol|elfen]]. Yn ôl confensiwn, cyfrifir y ddau olaf fel P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> a K<sub>2</sub>O (er nad ydy'r cyfansoddion adweithiol iawn hyn yn y cymysgedd).
Oherwydd ei natur dra adweithiol, ar ffurf wedi'i glymu ag [[ocsigen]] (wedi'i ocsideiddio) y mae ffosfforws yn bodoli mewn natur bron yn ddieithriad. Gelwir hwn yn ffosffad (PO<sub>4</sub><sup>3-</sup>; yn ei ffurf wedi'i llwyr ïoneiddio). (Pan nad yw wedi ïoneiddio, ffurfia [[asid ffosfforig]] (H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>).) Mae patrwm ïoneiddio ffosffad, er yn syml, yn cyfrannu'n sylweddol i'r hyn y galwn yn fywyd. Enghraifft o hyn yw'r modd y mae yn cadw [[pH]] [[Cell (bioleg)|celloedd]] (yn arbennig y cytoplasm) yn gyson (byffer). Heb hwn ni fyddai modd i [[Protein|broteinau]] gweithredu fel [[Ensym|ensymau]]. Fel arfer mae'r ffosffad yn bodoli mewn ffurf wedi'i glymu a moleciwl [[Cemeg organig|organig]] (hy. yn cynnwys [[carbon]]) trwy fond [[ester]], er bod bondiau asid anhydrid yn nodweddi prosesau sy'n ymwneud ag egni (ee. ATP a 1,3 diffosffoglycerad yng nglycolysis).
Mae bywyd yn dibynnu ar reolaeth lwyr o'r holl brosesau biofoleciwlar. Gellir ystyried hyn yn rhan o ddiffiniad bywyd. Digwydd ar sawl lefel ac mae ffosffad yn chwarae rhan yn nifer ohonynt. Sonnir uchod am ei rôl yng nghyfundrefn [[DNA]]/[[RNA]] (rheoli trawsgrifio a throsi [[Protein|proteinau]]) ond hefyd chwara rhan wrth reoli [[Ensym|ensymau]] yn uniongyrchol. Yn aml iawn fe gynnir a ddiffoddir actifedd ensym trwy ei gyfuno a a'i ryddhau oddiwrth ffosffad (megis switsh). Fel rheol trosglwyddir y ffosffad i'r protein o ATP trwy gyfrwng ensymau Cinas ac fe'i rhyddheir gan ensymau Ffosffatas. Mae cannoedd o wahanol fathau o'r rhain mewn celloedd (tua 500 yn y genom dynol) - ac mae eu deall yn destun ymchwil allweddol i ddeall clefydau megis [[cancr]] - heb son am sut y maent yn cynnal y corff iach.
At lefel mwy macrosgobig, ffosffad (ynghyd a [[Calsiwm|chalsiwm]], Ca<sup>2+</sup>) yw brif gynhwysiad [[Asgwrn|esgyrn]] a [[Dant|dannedd]].
Daw ymddygiad gwenynig drwgenwog "[[Arsenig]]" (fel arfer ar ffurf arsenad) yn rhannol oherwydd ei berthynas (grŵp 15) a ffosfforws. Mae arsenad yn "edrych" ac yn ymddwyn yn debyg iawn i ffosffad i nifer o [[Ensym|ensymau]] hanfodol i fywyd. Ar yr un trywydd, yn 2010 ymddangosodd adroddiad safonol (yn ''Science'')<ref>{{eicon en}} https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21127214</ref> yn honni darganfod [[Bacteria|bacteriwm]] oedd yn defnyddio arsenad yn lle ffosffad mewn [[DNA]]. Camgymeriad oedd hwn<ref>{{eicon en}} http://scienceblogs.com/webeasties/2010/12/05/guest-post-arsenate-based-dna/ (er enghraifft) Darllennwyd 17 Ebrill 2017. </ref>.
==Cyfeiriadau==
[[Categori: Cemeg]]
[[Categori: Biocemeg]]
| |||