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Qu’est-ce que le trichlorure de phosphore ?

Le trichlorure de phosphore est un chlorure de phosphore dont la formule chimique est PCl3.

Le trichlorure de phosphore est tellement toxique et dangereux que même 600 ppm peuvent entraîner la mort en quelques minutes. Il est classé par le SGH comme irritant pour les yeux, irritant pour la peau, toxicité aiguë (par voie orale) et toxicité spécifique pour certains organes cibles (exposition unique et répétée).

Le trichlorure de phosphore est désigné par la loi sur la santé et la sécurité au travail comme une substance dangereuse et toxique qui doit être étiquetée et notifiée par son nom. Il est classé comme substance dangereuse et toxique pour laquelle une évaluation des risques doit être effectuée, et comme substance toxique en vertu de la loi sur le contrôle des substances vénéneuses et délétères.

Utilisations du trichlorure de phosphore

Le trichlorure de phosphore a un large éventail d’utilisations. Il est par exemple utilisé comme retardateur de flamme, antioxydant, plastifiant, insecticide, herbicide, agent de traitement de l’eau et agent tensioactif. Il peut être utilisé en synthèse organique comme agent d’introduction pour les ligands organophosphinés et comme matière première pour les intermédiaires pharmaceutiques.

Le trichlorure de phosphore est le composé de phosphore trivalent le moins cher et le plus polyvalent. Il est donc utilisé comme matière première pour de nombreux composés phosphorés. Il sert de matière première au chlorure de phosphoryle, largement utilisé comme retardateur de flamme et plastifiant, et au pentachlorure de phosphore, largement utilisé comme agent de chloration dans les produits pharmaceutiques et la synthèse organique.

Propriétés du trichlorure de phosphore

Le trichlorure de phosphore a une odeur piquante et corrode divers métaux. C’est un liquide incolore ou jaune fumant dont le point de fusion est de -112°C et le point d’ébullition de 74-78°C.

Il est soluble dans l’éther, le benzène et le tétrachlorure de carbone. Il réagit violemment avec l’eau pour former du chlorure d’hydrogène, qui devient de l’acide phosphonique. Le trichlorure de phosphore forme du P(NH2)3 avec NH3, du P(OH)3 avec ROH, du chlorure de phosphore (POCl3) avec O2 et du chlorure de thiophosphore (PSCl3) avec S.

Structure du trichlorure de phosphore

Le poids moléculaire du trichlorure de phosphore est de 137,33 g/mol et sa densité est de 1,574 g/cm3. Le nombre d’oxydation de l’atome de chlore est de -1 et celui de l’atome de phosphore de +3.

Le moment dipolaire du tétrachlorure de carbone est de 0,8D et l’enthalpie standard de formation du liquide est de -319,7 kJ/mol. La molécule de trichlorure de phosphore a une structure pyramidale trigonale avec l’atome de phosphore au sommet ; P-Cl a une longueur de 2,039 Å et ∠Cl-P-Cl est de 100,27°.

Autres informations sur le trichlorure de phosphore

1. Synthèse du trichlorure de phosphore

La méthode industrielle connue pour synthétiser le trichlorure de phosphore consiste à chauffer et à faire refluer une solution de trichlorure de phosphore obtenue par soufflage de chlore dans du phosphore jaune ou blanc. En laboratoire, on utilise le phosphore rouge, moins toxique.

2. Synthèse de la phosphine à l’aide du trichlorure de phosphore

Une grande variété de composés organophosphinés peut être synthétisée à partir du trichlorure de phosphore par des réactions de substitution utilisant des réactifs organolithiques ou de Grignard. Par exemple, la réaction avec les réactifs de Grignard (RMgX) donne des trialkylphosphines (PR3).

3. Réaction du trichlorure de phosphore avec les alcools

En présence d’une base telle que la triéthylamine, la réaction avec l’éthanol donne du phosphite de triéthyle. En l’absence de base, le chloroéthane et le phosphonate de diéthyle sont produits, donnant du chlorure d’alkyle et du phosphite, selon les conditions de réaction. La réaction avec le phénol peut produire du phosphite de triphényle.

4. Réaction du trichlorure de phosphore avec les amines

La réaction avec des amines secondaires produit du phosphite triamide qui, lorsqu’il réagit avec des thiols, peut synthétiser du phosphite trialkyl trithio. L’acide aminophosphonique peut être synthétisé par réaction avec des amines secondaires en utilisant du formaldéhyde ou du paraformaldéhyde. L’acide aminophosphonique peut être utilisé comme inhibiteur de taches d’eau et comme agent séquestrant les métaux pour améliorer la qualité de l’eau.

5. Autres réactions du trichlorure de phosphore

Le trichlorure de phosphore subit des réactions de substitution avec les noyaux aromatiques. Plus précisément, en réagissant avec le benzène, il est possible de synthétiser du PhPCl2. Grâce à ses paires d’électrons non covalentes, le trichlorure de phosphore peut également agir comme une base de Lewis. Des complexes métalliques tels que Ni(PCl3)4 sont également connus.

Qu’est-ce que le trifluorure de bore ?

Le trifluorure de bore est un composé inorganique dont la formule chimique est BF3.

Il est couramment connu sous sa forme dihydraté ou anhydre. Leurs numéros d’enregistrement CAS sont respectivement 7637-07-2 et 13319-75-0.

Les gaz sont irritants pour les muqueuses et doivent être manipulés avec précaution. Les complexes formés avec l’éther diéthylique sont liquides et sont souvent utilisés comme acides de Lewis.

Utilisations du trifluorure de bore

Le trifluorure de bore est principalement utilisé comme catalyseur (par exemple, catalyseurs d’acide de Lewis), dans la fabrication de semi-conducteurs (pour le dopage), comme initiateur de polymérisation et dans la fabrication de fibres optiques.

1. Catalyseurs

Le trifluorure de bore forme facilement des complexes avec des bases de Lewis telles que l’ammoniac et l’éther diéthylique. Il est donc utilisé comme catalyseur d’acide de Lewis en synthèse organique. Les réactions qu’il catalyse comprennent, par exemple, les réactions d’isomérisation, d’alkylation, d’estérification et de condensation.

En particulier, les complexes avec l’éther diéthylique sont si stables qu’ils peuvent être distillés, et la substance est disponible dans le commerce.

2. Production de semi-conducteurs

Le trifluorure de bore est utilisé dans la fabrication des semi-conducteurs comme dopant dans l’implantation ionique et comme dopant lorsque le silicium cultivé épitaxiquement devient un semi-conducteur de type P. Les dopants sont des impuretés qui sont mélangées aux semi-conducteurs.

Le trifluorure de bore sert de source de dopage dans la production de semi-conducteurs utilisés en électronique et dans les fibres optiques.

3. Initiateurs de polymérisation

Le trifluorure de bore est également utilisé comme initiateur de polymérisation. En tant que tel, il permet la polymérisation des vinylphénols et de leurs dérivés ayant une distribution de poids moléculaire limitée.

De plus, son utilisation permet d’obtenir une polymérisation cationique avec des propriétés de polymérisation vivante.

Propriétés du trifluorure de bore

Le trifluorure de bore a un poids moléculaire de 67,82, un point de fusion de -126,8°C et un point d’ébullition de -100,3°C. Il s’agit d’un gaz incolore à température ambiante. Le poids moléculaire du dihydrate est de 103,837 et c’est un liquide incolore à température ambiante.

Il a une densité de 0,00276 g/mL (1,64 g/mL pour le dihydrate). Il est soluble dans l’eau ainsi que dans divers solvants organiques tels que le propane, le pentane, le kérosène, le naphte, le chloroforme, le benzène, le nitrobenzène et le dichlorobenzène. Sa structure moléculaire consiste en trois atomes de fluor liés à un atome de bore et disposés en triangle équilatéral.

Structure moléculaire du trifluorure de bore

Sa structure est un triangle équilatéral et les liaisons covalentes sont fortement polarisées. Toutefois, la molécule elle-même n’est pas polaire. En effet, les atomes de bore occupent des orbitales sp2 et la molécule est triplement symétrique.

Types de trifluorure de bore

Le trifluorure de bore est vendu sous forme de gaz à haute pression à usage industriel ainsi que sous forme de complexe de méthanol (solution de méthanol) en tant que produit réactif pour la recherche et le développement.

1. Produits gazeux à haute pression

Les produits gazeux industriels à haute pression sont vendus pour par exemple la production de semi-conducteurs, les catalyseurs de synthèse de produits pharmaceutiques intermédiaires et les catalyseurs de polymérisation. Ils sont fournis dans des bouteilles en acier de 1 kg et 30 kg et dans des cardes de 300 kg. 

2. Produits réactifs pour la recherche et le développement

Les produits réactifs pour la recherche et le développement sont vendus sous forme de sel complexe de méthanol BF3-CH3OH et sont disponibles dans des volumes adaptés aux laboratoires tels que 5mL, 100mL, 250mL, 500mL, 25g, 100g et 400g. Il est généralement manipulé comme un produit réactif qui peut être stocké à température ambiante. Outre les qualités de réactif habituelles, il existe également des produits de qualité analytique, tels que ceux destinés à la chromatographie en phase gazeuse. Ceux-ci doivent être sélectionnés en fonction de l’usage prévu.

Autres informations sur le trifluorure de bore

1. Synthèse du trifluorure de bore

Le trifluorure de bore est synthétisé industriellement par la réaction de l’oxyde de bore et du fluorure d’hydrogène. En laboratoire, il l’est par la décomposition des sels de diazonium de l’acide tétrafluoroborique ou par des réactions utilisant le tétrafluoroborate de sodium, l’acide fluorhydrique et l’acide sulfurique.

2. Réactivité du trifluorure de bore

Le rrifluorure de bore est une substance corrosive. L’acier inoxydable, le Monel et l’Hastelloy sont corrodés en présence de vapeur d’eau. Il réagit également avec les polyamides, mais ne corrode pas le téflon ou le polypropylène.

Le bore est une substance déficiente en électrons et agit comme un acide de Lewis dans les réactions chimiques. Par exemple, il réagit avec les fluorures pour former des tétrafluoroborates. Il subit également une hydrolyse, contrairement aux autres halogénures de bore. Les produits de l’hydrolyse sont l’acide borique et l’acide borohydrofluorique.

Qu’est-ce que le monoxyde de silicium ?

Le monoxyde de silicium a pour composition SiO.

Il peut être détecté sous forme de molécules interstellaires et l’on pense qu’il existe en abondance sous forme d’oxyde de silicium dans l’Univers. On le trouve notamment sous forme de molécule interstellaire dans des endroits où des ondes de choc ont été générées, par exemple lors de collisions entre des nuages moléculaires.

Des recherches récentes ont montré que le monoxyde de silicium solide, vendu couramment, est un mélange de silicium et de dioxyde de silicium.

Utilisations du monoxyde de silicium

Le monoxyde de silicium est intéressant en tant que matériau d’anode pour les batteries secondaires lithium-ion. Lorsque le monoxyde de silicium est utilisé comme matériau d’anode, il présente un taux d’expansion de volume plus faible pendant la décharge que les matériaux d’anode conventionnels à base de silicium, tels que le silicium, et peut être utilisé de manière répétée comme batterie de grande capacité.

Afin d’utiliser le monoxyde de silicium comme matériau d’anode pour les batteries secondaires lithium-ion, des recherches sont en cours pour mélanger uniformément le monoxyde de silicium avec du carbone et pour enrober le monoxyde de silicium avec du carbone.

Propriétés du monoxyde de silicium

Le monoxyde de silicium existe sous forme de molécule diatomique gazeuse et forme un solide amorphe brun ou noir lorsqu’il est rapidement refroidi. Son point de fusion est de 1 702 °C et son point d’ébullition de 1 880 °C. Le nombre d’oxydation du silicium est de +2.

Le monoxyde de silicium se disproportionne rapidement en silicium et en dioxyde de silicium. Il est facilement oxydé par l’air à température ambiante, ce qui donne une couche superficielle de SiO2 qui protège le matériau de l’oxydation.

Les solides de monoxyde de silicium sont de couleur brun-jaune et sont des isolants électriques et thermiques. Le solide brûle dans l’oxygène. Il se décompose avec l’eau en libérant de l’hydrogène. Il est soluble dans l’hydroxyde alcalin chaud et l’acide fluorhydrique. La chaleur de combustion du monoxyde de silicium serait supérieure de 200 à 800 calories à celle d’un mélange à l’équilibre de silicium et de dioxyde de silicium, ce qui prouve que le monoxyde de silicium est un composé différent du mélange.

Structure du monoxyde de silicium

La masse molaire du monoxyde de silicium est de 44,0849 g/mol et sa densité est de 2,13 g/cm3. En 2016, il a été révélé que le monoxyde de silicium est composé de parties dont la structure est similaire à celle du silicium et de parties dont la structure est similaire à celle du dioxyde de silicium.

Refroidi à l’hélium, le monoxyde de silicium est piégé dans une matrice d’argon ; la longueur de la liaison Si-O est de 148,9 pm, proche de celle du dioxyde de silicium, et la nature de la triple liaison que l’on trouve dans le monoxyde de carbone n’est pas observée.

Les dimères à tétramères de monoxyde de silicium ont une structure en anneau, représentée par (Si-O)n, avec des liaisons Si-Si. Le (Si-O)n se disproportionne en Si et SiO2 de manière irréversible en quelques heures à 400-800°C et de manière rapide et irréversible à 1000-1 440°C.

Autres informations sur le monoxyde de silicium

1. Synthèse du monoxyde de silicium

Le monoxyde de silicium à l’éclat vitreux a été formé pour la première fois par Charles F. Maybery en 1887 lors de la réduction de la silice avec du charbon de bois.

Lorsque le silicium et le dioxyde de silicium sont chauffés, du monoxyde de silicium gazeux est produit. La matière première, le dioxyde de silicium, peut être séparée des minéraux et des minerais.

Le monoxyde de silicium est aussi obtenu en réduisant le dioxyde de silicium avec du monoxyde de carbone ou de l’hydrogène moléculaire à des températures élevées.

2. Réactions du monoxyde de silicium

Lorsque le monoxyde de silicium est concentré avec des molécules de chlore et de fluor et exposé à la lumière, les molécules planes OSiCl2 et OSiF2 et la molécule linéaire OSiS se forment La longueur de la liaison Si-O de OSiCl2 est de 149 pm et celle de OSiF2 est de 148 pm. La longueur de la liaison Si-O de OSiS est de 149 pm et celle de Si-S est de 190 pm.

La décharge par micro-ondes produit du dioxyde de silicium à partir de monoxyde de silicium enrichi et d’atomes d’oxygène. Le dioxyde de silicium a une structure linéaire.

Diverses molécules triatomiques sont synthétisées par co-précipitation avec de l’aluminium, du sodium, du palladium, de l’or et de l’argent. Les exemples incluent des molécules triatomiques linéaires telles que PdSiO et AlSiO, ainsi que des molécules triatomiques non linéaires telles que AgSiO et AuSiO, et des molécules triatomiques cycliques telles que NaSiO.

Qu’est-ce qu’un collier de serrage ?

Les colliers de serrages sont des outils permettant de regrouper et de fixer les câbles de câblage pour les organiser proprement.

Depuis peu, les colliers de serrage sont de plus en plus souvent vendus dans les magasins à 100 yens (magasins japonais où tous les produits sont à 100 yen hors taxe, soit environ 70 centimes d’euros) sous le nom de “cable ties”.

Dans le passé, ils étaient souvent utilisés sur des chantiers tels que ceux liés aux travaux électriques, sous le nom de produit principal :

• Insulock
• Colliers de serrage

etc. étaient considérés comme des noms communs et désignés par leur nom commercial.

C’est pourquoi les techniciens expérimentés et d’autres personnes les appellent encore “Insulock”. Il convient de noter que les colliers de câblage, les attaches de câbles, les insulocks et les attaches de câbles désignent la même chose.

Utilisations des colliers de serrage

Les colliers de câblage sont principalement utilisés pour regrouper et ranger les câbles, tels que les câbles électriques, afin d’éviter qu’ils ne s’emmêlent, ou pour regrouper différents types de câbles afin d’éviter toute confusion entre eux.

Les câbles étant utilisés à l’intérieur et à l’extérieur, les colliers de serrage destinés à les regrouper sont également disponibles pour l’intérieur et l’extérieur.

Les colliers de câblage destinés à un usage extérieur sont naturellement exposés à la lumière du soleil, au vent et à la pluie. Ils doivent donc être durables en termes de résistance aux rayons ultraviolets du soleil et imperméables au vent et à la pluie.

En revanche, les colliers de serrage destinés à un usage intérieur ne sont pas aussi durables que ceux destinés à un usage extérieur. Par conséquent, si des serre-câbles destinés à un usage intérieur sont utilisés pour attacher des câbles à l’extérieur, ils risquent de se détériorer ou de se rompre, d’où la nécessité de vérifier à l’avance s’ils sont destinés à un usage extérieur ou intérieur.

Les colliers de câblage permettent de fixer facilement et relativement solidement une large gamme d’objets et sont donc utilisés non seulement pour fixer des câbles, mais aussi pour fixer une large gamme d’autres objets.

Principe des colliers de serrage

Structure des colliers de serrage

Le corps du collier de câblage est doté d’un trou de passage à l’extrémité, par lequel le câble peut être passé, et d’une section de fixation dotée d’un élément de verrouillage qui bloque le câble passé.

Lorsque le corps du serre-câble est passé par le trou de passage, la partie convexe de la partie correspondante est saisie par l’élément de verrouillage et bloquée.

Comme le serre-câble est fixé par l’élément de verrouillage, il ne peut pas être inversé et ne se desserre pas. Après avoir serré le collier de serrage sur le câble à fixer, couper la bande excédentaire à l’aide d’une pince ou d’un outil similaire.

En général, un seul collier de serrage est utilisé pour former une boucle, mais il est également possible de connecter plusieurs colliers pour les allonger.

En raison de cette structure, le collier de serrage ne peut pas être desserré et doit être coupé avec des ciseaux ou d’autres outils similaires lorsqu’il est détaché. Il convient de noter que certains produits sont dotés de griffes de verrouillage amovibles et peuvent être utilisés de manière répétée.

Matériaux des serre-câbles

Les colliers de câblage sont généralement fabriqués en résine de nylon. La résine de nylon avec un matériau de protection contre les UV (principalement noir) est utilisée pour les colliers de câblage extérieurs.

Le polypropylène et les polymères fluorés sont utilisés lorsque la résistance à la chaleur et aux produits chimiques est requise pour les colliers de câblage. Les colliers métalliques sont employés lorsque la résistance à la chaleur et la solidité sont requises, par exemple pour soutenir des tuyaux épais ou pour fixer des pièces de machines.

Qu’est-ce que le phosphate de sodium ?

Le phosphate de sodium est généralement un phosphate trisodique  dont la formule chimique est Na3PO4.

Cette substance est aussi connue sous le nom d’orthophosphate de sodium, de phosphate tertiaire de sodium ou de phosphate tertiaire de sodium. Elle se présente sous la forme d’un cristal blanc et n’a pas d’odeur. Le poids moléculaire du phosphate de sodium est de 163,94. Dans les secteurs pharmaceutique et industriel, l’hydrogénophosphate disodique (formule chimique Na2HPO4) est parfois appelé simplement phosphate de sodium.

Tableau des propriétés du phosphate de sodium

Formule chimique	Na3PO4
Nom anglais	trisodium phosphate

Utilisations du phosphate de sodium

1. Industrie alimentaire

Le phosphate de sodium est une substance utilisée comme additif alimentaire en tant qu’agent liant pour les viandes telles que le jambon et les saucisses. Il est également utilisé comme additif de saumure et comme correcteur de pH.

2. Domaines industriels

Il est largement utilisé dans les solutions de développement photographique, les produits chimiques pour le papier, les agents de tannage et les aides à la teinture.

Il sert aussi d’additif dans les produits pharmaceutiques, d’ingrédient dans les quasi-médicaments, dans les détergents à base de phosphate et dans les désinfectants pour lutter contre les maladies virales des plantes.

Propriétés du phosphate de sodium

Le phosphate de sodium est bien soluble dans l’eau : la solubilité du phosphate de sodium dans 100 grammes d’eau à 25°C est de 14,5. La solution aqueuse est fortement alcaline (pH 11,5-12,5) et réagit vigoureusement avec les acides.

Le phosphate de sodium a une densité de 2,5 grammes par centimètre cube et un point de fusion de 1340°C. Il se décompose en chauffant, produisant des fumées toxiques et corrosives telles que le phosphate. Il est insoluble dans l’éthanol.

Types de phosphate de sodium

Le phosphate de sodium est disponible sous forme anhydre (Na3PO4) et sous de nombreux autres hydrates, notamment le monohydrate (Na3PO4-H2O), l’hexahydrate (Na3PO4-6H2O), l’heptahydrate (Na3PO4-7H2O), le décahydrate (Na3PO4-10H2O) et le dodécahydrate (Na3PO4-12H2O). Na3PO4/12H2O) et Na3PO4/12H2O. Les principaux produits disponibles dans le commerce sont le phosphate anhydre (anhydre), le phosphate hexahydraté (hexahydraté) et le phosphate dodécahydraté (dodécahydraté).

Le phosphate de sodium (anhydre) est une substance vendue selon les normes des matières premières quasi-médicamenteuses, additif alimentaire, classe 1, industriel, etc. Il est vendu en quantités de 25 g, 500 g, 2,5 kg, 25 kg, etc.

Le phosphate de sodium (hexahydraté) est une substance vendue principalement dans les normes industrielles. Il est principalement vendu dans des quantités de 25 kilogrammes.

Le phosphate de sodium (dodécahydraté) est une substance vendue dans le cadre des normes relatives aux matières premières quasi-médicamenteuses, aux additifs alimentaires, au grade spécial de réactif, au grade 1, à l’utilisation industrielle, etc. Il est vendu en quantités de 500 g, 20 kg, 25 kg, etc.

Autres informations sur le phosphate de sodium

1. Méthodes de synthèse du phosphate de sodium

Réaction de l’acide phosphorique avec l’hydroxyde de sodium

H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O

L’évaporation et la concentration du phosphate de sodium produit par cette méthode permet d’obtenir le dodécahydrate à température ambiante. Le dodécahydrate devient monohydraté lorsqu’il est chauffé à 100 °C et anhydraté lorsqu’il est chauffé à 200 °C.

Réaction avec le chlorure d’hydrogène

Na3PO4 + 3HCl → 3NaCl + H3PO4

Réaction avec l’acide perchlorique

Na3PO4 + 3HClO4 → 3NaClO4 + H3PO4

Réaction avec l’oxyde de sodium pour former du décahydrate de tétraphosphore

4Na3PO4 → 6Na2O + P4O10

2. Titrage de neutralisation et tamponnage de solutions aqueuses d’acide phosphorique

Le titrage neutralisant de solutions aqueuses d’acide phosphorique avec une solution d’hydroxyde de sodium conduit à la réaction suivante en trois étapes.

1. H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O
2. NaH2PO4 + NaOH → Na2HPO4 + H2O
3. Na2HPO4 + NaOH → Na3PO4 + H2O

Au cours de la deuxième étape de la réaction, l’effet tampon persiste même à des liquidités supérieures à pH 11.

Qu’est-ce que l’acide phosphorique ?

L’acide phosphorique est l’un des trois éléments majeurs des engrais, avec l’azote et le potassium. Il s’agit d’un oxoacide du phosphore.

Il est aussi appelé acide orthophosphorique ou acide orthophosphorique. Il favorise la floraison et la fructification des plantes. C’est un composant important des gènes ADN et ARN et des membranes cellulaires des organismes vivants. L’acide phosphorique est essentiel au fonctionnement de la vie.

En tant que ressource naturelle, le phosphore existe sous forme de minerai de phosphate, dont l’épuisement est préoccupant. Les méthodes industrielles de production de l’acide phosphorique comprennent des méthodes sèches et humides.

Utilisations de l’acide phosphorique

L’acide phosphorique est largement utilisé dans les secteurs industriels comme matière première pour divers phosphates, abrasifs chimiques pour l’aluminium, inhibiteurs de rouille pour les métaux, agents de nettoyage des métaux, agents de nettoyage des boîtes de conserve et auxiliaires réfractaires, agents de préparation des peintures, boues activées, engrais phosphatés et réactifs.

Dans les domaines alimentaires, il peut être utilisé comme matière première pour les phosphates utilisés comme acidifiants dans diverses boissons, comme ajusteurs de pH pour la brasserie et comme additifs dans les jus, les colas et autres aliments.

Il sert aussi de matière première pour les auxiliaires de teinture, les catalyseurs pétrochimiques et les additifs pharmaceutiques.

Propriétés de l’acide phosphorique

L’acide phosphorique a un point de fusion de 42,35°C et un point d’ébullition de 407°C. À la fusion, il se présente sous la forme d’un liquide incolore et transparent.

Il est soluble dans l’eau, l’alcool et l’éther. L’acide phosphorique anhydre liquide est un milieu acide fort et un conducteur électrique élevé.

Structure de l’acide phosphorique

La formule chimique de l’acide phosphorique est H3PO4. Sa masse molaire est de 98,00 g/mol et sa densité à 25°C est de 1,892. L’acide phosphorique pur forme des cristaux instables du système orthorhombique.

Les ions phosphate ont une structure tétraédrique. La distance entre le phosphore et l’oxygène (P-O) est de 152 pm dans les cristaux de phosphate d’aluminium.

Autres informations sur l’acide phosphorique

1. Comment l’acide phosphorique est-il synthétisé ?

La combustion du phosphore produit du pentoxyde de diphosphore qui, dissout dans une solution diluée d’acide phosphorique, donne de l’acide phosphorique pur. Cette méthode de synthèse thermique est respectueuse de l’environnement. Toutefois, les impuretés contenues dans le phosphore extrait doivent être éliminées.

L’acide phosphorique peut être obtenu en faisant réagir de l’acide sulfurique d’environ 35 % avec du minerai de phosphate. Cette méthode de synthèse par voie humide peut être purifiée par filtration. Toutefois, il est possible que des impuretés telles que l’acide fluorhydrique s’y mélangent, ce qui la rend moins pure que la méthode de synthèse thermique.

2. Structure des ions phosphate

L’acide phosphorique est un acide trivalent. En solution aqueuse, il s’ionise en libérant trois ions hydrogène. La première étape de l’ionisation produit l’ion dihydrogène phosphate (H2PO4-), la deuxième étape de la dissociation l’ion monohydrogène phosphate (HPO42-) et la troisième étape de la dissociation l’ion phosphate (PO43-).

Les valeurs pKa à 25 °C sont respectivement pKa1 = 2,12, pKa2 = 7,21 et pKa3 = 12,67.

3. Réaction de déshydratation de l’acide phosphorique

Lorsque l’acide phosphorique est chauffé, une réaction de déshydratation se produit. Le mélange formé lors du chauffage est appelé acide phosphorique fort et a un effet sévère sur les métaux à haute température.

Plus précisément, à 150 °C, il devient anhydre et à 200 °C, deux molécules d’acide phosphorique réagissent pour former progressivement de l’acide pyrophosphorique. Des acides phosphoriques condensés d’ordre supérieur apparaissent et, au-dessus de 300 °C, l’acide métaphosphorique se forme lorsqu’une molécule d’eau par unité d’acide phosphorique est désorbée. L’acide métaphosphorique, appelé aussi acide polyphosphorique, est un composé condensé déshydraté de l’acide phosphorique.

Tous deux ont la structure de plusieurs PO4 tétraédriques reliés par des atomes d’oxygène, tandis que l’acide polyphosphorique est un acide cyclophosphorique avec des PO4 reliés entre eux en forme d’anneau. La déshydratation donne du pentoxyde de diphosphore (décapoxyde de tétraphosphore), bien qu’il soit difficile de le déshydrater davantage. Le pentoxyde de diphosphore réagit violemment avec l’eau et est utilisé comme agent de séchage.

4. L’acide phosphorique et la santé

Le phosphore est un élément présent dans les aliments d’origine biologique, tels que les légumes et la viande. L’acide phosphorique est ensuite utilisé comme additif pour acidifier les aliments et les boissons.

Le phosphore lui-même est un minéral nécessaire au corps humain. Selon la norme japonaise d’apport, les hommes devraient consommer 1 050 mg et les femmes 900 mg. La limite supérieure pour les deux sexes est de 3 500 mg.

Qu’est-ce que l’acide phosphotungstique ?

L’acide phosphotungstique est un composé inorganique qui est un acide hétéropolytique de tungstène.

Il est également connu sous le nom d'”acide tungstophosphorique” ou d'”acide 12-tungstophosphorique”, abrégé en TPA ou PTA.

Un composé typique est l’acide phospho-12-tungstique (H3PW12O40).

Utilisations de l’acide phosphotungstique

1. Catalyseurs de réactions synthétiques

L’acide phosphotungstique, comme d’autres acides hétéropolytiques tels que l’acide phosphomolybdique, est utilisé comme catalyseur pour les réactions de synthèse organique.

Il est thermiquement stable jusqu’à 400°C et sert de catalyseur homogène en solution pour les réactions organiques d’hydratation, d’échange d’esters et de polymérisation. Il peut également servir de catalyseur hétérogène supporté sur des substrats tels que l’alumine ou la silice.

Des exemples de son utilisation comme catalyseur acide sont donnés ci-dessous.

• Catalyse homogène dans l’hydrolyse du 2-propanol à partir du propène
• Catalyse homogène dans la réaction de Prins
• Catalyse hétérogène dans les réactions de déshydratation telles que la transformation du 2-propanol en propène et du méthanol en hydrocarbures.

La réaction de Prins fait référence à la réaction carbonyle-ène. Il s’agit d’une réaction dans laquelle un aldéhyde est mélangé à un composé allylique en présence d’acides de Lewis ou de Brønsted pour donner des alcools homoallyles.

2. Agent de coloration

L’acide phosphotungstique est ici utilisé pour la détermination colorimétrique de l’acide phosphorique et pour la coloration négative des cellules en microscopie électronique à transmission.

3. Précipitant de protéines

L’acide phosphotungstique est utilisé comme précipitant pour les protéines polaires. Il peut précipiter sélectivement les protéines comportant des groupes guanidino et ε-amino et des groupes imidazole.

Propriétés de l’acide phosphotungstique

La formule chimique est H3O40PW12 et le poids moléculaire est 2880,2. Son numéro CAS est enregistré sous le 1343-93-7.

Le point de fusion du 24-hydrate est de 89°C et il se présente sous la forme d’une poudre cristalline ou cristalline blanche ou jaune-vert à température ambiante. Il est inodore et se dissout en 200 g dans 100 ml d’eau. Outre l’eau, il est soluble dans l’éthanol et l’éther diéthylique. Dans les solutions aqueuses très concentrées, sa force acide est supérieure à celle de l’acide sulfurique ou de l’acide perchlorique.

L’anion de l’acide phosphotungstique a une structure de symétrie tétraédrique parfaite, constituée de 12 atomes de tungstène et d’une cage reliée par des atomes d’oxygène. La structure de base est celle d’un atome de phosphore placé au centre du tétraèdre.

Types d’acide phosphotungstique

L’acide phosphotungstique est généralement vendu sous forme d’hydrate. La formule chimique de ce dernier est H3O40PW12∙nH2O et son numéro d’enregistrement CAS est le 12501-23-4. Il est principalement isolé sous forme d’hydrate 24, mais peut également être séché pour former de l’hydrate 6.

Autres informations sur l’acide phosphotungstique

1. Processus de production de l’acide phosphotungstique

L’acide phosphotungstique peut être préparé par la réaction du tungstate de sodium dihydraté (Na2WO4-2H2O) avec l’acide phosphorique (H3PO4) acidifié par l’acide chlorhydrique.

2. Précautions pour la manipulation et le stockage

Mesures de manipulation
Portez des gants de protection, des vêtements de protection et des lunettes de protection lors de la manipulation. Si nécessaire, utilisez des masques anti-poussière et des masques de protection.

En cas d’incendie
La décomposition thermique peut libérer des gaz et des vapeurs irritants et toxiques. Utilisez alors des méthodes d’extinction adaptées aux conditions du site et au milieu environnant.

En cas de stockage
L’acide phosphotungstique hydraté déflagre à l’air. Stockez-le donc dans un récipient en verre scellé dans un réfrigérateur (2-10°C) à l’abri de la lumière directe du soleil. Fermez pour finir la zone de stockage à clé.

Qu’est-ce que l’alcool de lanoline ?

La lanoline est une huile ou une graisse raffinée extraite de la laine. L’alcool naturel obtenu par hydrolyse de la lanoline est appelé alcool de lanoline. L’alcool de lanoline contient plusieurs types d’alcool. Des alcools de lanoline de compositions différentes sont produits par différentes entreprises et se distinguent par des noms tels que “alcool de lanoline A” ou “alcool de lanoline CSY”.

Utilisations de l’alcool de lanoline

L’alcool de lanoline est riche en cholestérol et se caractérise donc par d’excellentes propriétés de rétention d’eau et d’émulsification. En tant qu’alcool naturel, l’alcool de lanoline n’irrite pratiquement pas la peau ou les yeux et peut être utilisé sans danger sur le corps humain. L’alcool de lanoline est utilisé comme ingrédient dans les shampooings, les crèmes pour le corps et autres produits cosmétiques.

Grâce à ses excellentes propriétés de rétention d’eau et d’émulsification, il est possible d’ajouter de l’alcool de lanoline aux cosmétiques pour améliorer la sensation des produits de type crème. L’utilisation d’alcool de lanoline dans des produits liquides émulsifiés favorise également l’émulsification et rendre le liquide plus fluide.

Qu’est-ce que l’iodure de cuivre ?

L’iodure de cuivre est une poudre ou une masse inodore blanche, brun clair ou gris clair, aussi connu sous le nom d’iodure cuivreux.

Il s’agit d’un composé inorganique dont la formule chimique est CuI et dont le poids moléculaire est de 190,45. Les produits commerciaux sont souvent légèrement colorés en raison de traces d’impuretés.

Il existe aussi de l’iodure de cuivre bivalent (CuI2) mais il s’agit d’une substance instable qui se décompose rapidement en CuI et I2. Aussi, le terme iodure de cuivre fait généralement référence à l’iodure de cuivre monovalent.

Utilisations de l’iodure de cuivre

L’iodure de cuivre est utilisé comme matière première dans de nombreux domaines, notamment les matériaux électroniques, les catalyseurs, les modificateurs de résine et les produits pharmaceutiques.

1. Matériaux électroniques

Dans le domaine des matériaux électroniques, l’iodure de cuivre est connu comme matériau pour les semi-conducteurs inorganiques de type P. Il existe deux types de semi-conducteurs : les semi-conducteurs de type P et les semi-conducteurs de type P.

Il existe deux types de semi-conducteurs : les semi-conducteurs de type N, dans lesquels les électrons se déplacent, et les semi-conducteurs de type P, dans lesquels les trous (trous par lesquels les électrons se sont échappés) se déplacent. Les semi-conducteurs de type P sont des semi-conducteurs dans lesquels les trous se déplacent réellement, comme si les électrons se déplaçaient, et des semi-conducteurs organiques et inorganiques y sont produits. L’iodure de cuivre est utilisé comme matériau pour les semi-conducteurs inorganiques de type P en raison de ses excellentes propriétés.

2. Réactifs de synthèse organiques

L’iodure de cuivre est utilisé comme catalyseur et réactif d’iodation dans le domaine de la chimie organique de synthèse.

Il agit comme catalyseur ou assistant catalyseur dans les réactions de couplage croisé telles que le couplage de Sonogashira et la réaction d’Ullmann. Comme l’iodure de sodium, il peut également être utilisé dans la réaction de conversion du bromure d’aryle en iodure d’aryle. Cette conversion revêt une importance industrielle car l’iodure d’aryle présente une plus grande réactivité que le bromure d’aryle dans diverses réactions de couplage.

Structure de l’iodure de cuivre

L’iodure de cuivre présente différentes structures en fonction de la température : en dessous de 390 °C, il présente une structure de type sphalérite de zinc (γ-CuI), entre 390 et 440 °C, une structure de type wurtzite (β-CuI) et au-dessus de 440 °C, une structure de type chlorure de sodium (α-CuI).

Propriétés de l’iodure de cuivre

L’iodure de cuivre a un point de fusion/congélation de 605 °C, un point d’ébullition ou de première distillation et un intervalle d’ébullition de 1 336 °C, une densité de 5,62 g/cm2 et est solide à température ambiante. Il est progressivement soluble dans l’acide nitrique ou dans les mélanges d’acide nitrique et d’acide chlorhydrique et pratiquement insoluble dans l’eau et l’éthanol.

Autres informations sur l’iodure de cuivre

1. Processus de production de l’iodure de cuivre

Il est possible de synthétiser de l’iodure de cuivre en laboratoire en ajoutant des ions cuivre solubles dans l’eau, tels que le sulfate de cuivre, à des solutions aqueuses d’iodure de sodium ou de potassium. Il est aussi produit en chauffant de l’iode et du cuivre dans de l’acide iodhydrique.

L’iodure de cuivre est extrêmement insoluble dans l’eau mais, en présence de NaI ou de KI, il se dissout sous forme d’ion. L’iodure de cuivre précipite lorsque la solution est diluée dans l’eau et peut donc servir de méthode de purification pour obtenir de l’iodure de cuivre pur et incolore.

2. Informations juridiques

L’iodure de cuivre est désigné comme substance dangereuse et nocive et comme polluant atmosphérique dangereux par la loi japonaise : il convient donc de faire preuve de prudence.

3. Précautions de manipulation et de stockage

Les précautions de manipulation et de stockage sont les suivantes :

• Conserver le récipient bien fermé et verrouillé dans un endroit sec et bien ventilé.
• Éviter tout rejet dans l’environnement et éliminer correctement le contenu résiduel et les conteneurs en tant que déchets industriels.
• Porter des gants et des lunettes de protection lors de l’utilisation.
• En cas de contact avec la peau ou les yeux, laver prudemment et abondamment à l’eau pendant plusieurs minutes.
• En cas d’ingestion, rincer immédiatement à l’eau et contacter un médecin en cas de malaise.

Qu’est-ce qu’un tensiomètre ?

Un tensiomètre est un appareil qui mesure la tension des courroies, des textiles et des cordes.

Utilisations des tensiomètres

Les tensiomètres sont utilisés pour mesurer la tension d’un objet semblable à une corde à mesurer. La tension est la force d’attraction interne qui se produit lorsqu’une substance est tirée. Des substances et des produits différents peuvent supporter des tensions différentes. Il est important de mesurer la tension de chaque substance ou produit, car si la tension est dépassée, la substance ne peut pas résister à la traction et peut se rompre, déchirant les fibres ou cassant les fils.

Les tensiomètres sont utilisés pour mesurer la tension des produits utilisés pour les applications de suspension, tels que les fils et les cordes. Ils sont notamment utilisés pour évaluer les fils de cuivre, les câbles de treuil et les câbles d’ascenseur, qui sont souvent utilisés à l’état tiré, et la tension est une propriété très importante dans l’évaluation des produits lourdement chargés.

Les tensiomètres sont également utiles pour évaluer les films et les rubans en liasse. Dans ces cas, ils servent non seulement à évaluer la durabilité d’un produit, mais aussi à déterminer la force à laquelle un produit peut être tiré au cours d’un processus de fabrication tel que l’enroulement.

Principe des tensiomètres

La configuration la plus simple d’un tensiomètre consiste en un objet en forme de corde à mesurer, soutenu en deux points et poussé vers le haut ou vers le bas au milieu. La force qui pousse vers le haut ou vers le bas est mesurée en tant que tension.

Les tensiomètres ayant cette structure sont très portables et pratiques, mais ils ne peuvent pas mesurer la tension correcte si l’objet à mesurer n’est pas correctement tiré. Le fait que l’objet soit tenu par un opérateur humain peut affecter la précision de la mesure en raison des mouvements du corps de l’opérateur et d’autres facteurs ; il est donc préférable d’utiliser un tensiomètre fixé sur un support.

Dans les tensiomètres à crayon, qui mesurent la tension des courroies utilisées dans divers types d’équipements, le centre de la courroie tendue entre deux poulies est pressé à l’aide d’un tensiomètre à crayon, et la tension est calculée en soustrayant la déflexion de la courroie de la force de pression. Les tensiomètres soniques sont également utilisés pour mesurer la tension des courroies. Une force est appliquée à la courroie, qui rebondit, et les ondes sonores générées par la courroie sont lues et converties en tension.

Autres informations sur les tensiomètres

1. Comment utiliser un tensiomètre à crayon

Cette section décrit l’utilisation d’un tensiomètre à crayon peu coûteux et très populaire pour mesurer la tension de la courroie entre deux poulies.

Tout d’abord, la longueur de la portée est mesurée. La longueur de portée est la longueur entre les centres des deux poulies. Ensuite, la déflexion de la courroie est calculée sur la base de la longueur de portée mesurée. Par exemple, pour une courroie trapézoïdale, la relation entre la flèche (σ : mm) et la longueur de la portée (L : mm) est la suivante : flèche (σ : mm) = 0,016 × longueur de la portée (L : mm).

La tension est ensuite mesurée. Une jauge de tension est placée au centre de la longueur de la travée et pressée vers le bas. La jauge de tension du crayon a pour fonction d’enregistrer et de soustraire la quantité de déviation, de sorte que la valeur affichée est la tension.

2. Fiabilité de l’utilisation d’un tensiomètre

Des utilisations de tensiomètre ont également été développées pour les smartphones avec des fonctions similaires à celles des tensiomètres à courroie sonique. Ainsi, si la courroie est soumise à une certaine tension, comme une courroie de transmission dans une voiture, il est possible de mesurer la tension à l’aide d’une application tensiomètre pour smartphone.

Celle-ci fonctionne sur le même principe qu’une jauge de tension de courroie sonique, des ondes sonores étant générées par le rebond de la courroie sous tension, qui sont ensuite détectées par l’application pour estimer la tension.

Toutefois, la précision de ces applications tensiomètre pour smartphone dépend fortement de la sensibilité du microphone du smartphone qui mesure les ondes sonores. Une sensibilité élevée du microphone augmente la précision, tandis qu’une sensibilité faible la diminue. Le problème est donc que la précision varie fortement en fonction des performances du smartphone et du réglage de la sensibilité du microphone de l’appareil de mesure.

C’est pourquoi les applications de tensiomètre pour smartphones ne conviennent pas à la recherche ou aux travaux nécessitant une mesure très précise de la tension. Comme indiqué dans les précautions d’emploi de l’app, les valeurs mesurées par l’app de tensiomètre pour smartphone ne doivent être prises que comme valeurs de référence.