月: 2023年5月

Qu’est-ce que le phosphate de cuivre ?

Le phosphate de cuivre (II) est un composé inorganique dont la formule chimique est Cu3(PO4)2.

Il est connu sous les noms d'”anhydre”, de “monohydrate”, de “trihydrate” et d’autres hydrates. Il est communément décrit comme le phosphate de cuivre (II) et porte d’autres noms tels que le “diphosphate de tricuivre” et le “bis(orthophosphate) de tricuivre”. Son numéro d’enregistrement CAS pour la forme anhydre est le 7798-23-4.

Utilisations du phosphate de cuivre

Elles comprennent l’organocatalyse, les engrais, les émulsifiants, les inhibiteurs de corrosion, les protecteurs de métaux et les additifs pour l’alimentation animale. Son utilisation en tant que protecteur des métaux, est une technique communément appelée “phosphatisation”. On se sert au sein de celle-ci de phosphate de zinc ou de phosphate de fer, avec une utilisation limitée de phosphate de cuivre.

D’autres utilisations incluent celles comme pigments inorganiques. Les phosphates métalliques sont une matière première couramment utilisée ces derniers. Les phosphates de zinc et de manganèse étant utilisés industriellement. Les pigments fabriqués à partir de phosphate de cuivre sont également connus pour avoir d’excellentes teintes, tout comme d’autres phosphates. Des recherches à ce sujet sont encore en cours.

Propriétés du phosphate de cuivre

Le phosphate de cuivre anhydride a un poids moléculaire de 380,58 et un aspect de poudre bleu-vert brillant à température ambiante. Le trihydrate a quant à lui un poids moléculaire de 434,63 et se présente sous la forme d’un cristal bleu ou olive à température ambiante.

Il est insoluble dans l’eau, l’éthanol et l’acétone. Il est toutefois soluble dans l’acide chlorhydrique dilué, l’eau ammoniaquée, la solution de sel d’ammonium ainsi que la solution de thiosulfate de sodium.

Types de phosphate de cuivre

Le phosphate de cuivre est une substance vendue principalement comme produit réactif pour la recherche et le développement. Les types de volumes comprennent 25 g et 500 g. Ils sont ainsi disponibles dans des volumes faciles à manipuler en laboratoire. Les produits réactifs peuvent généralement être conservés à température ambiante. Dans le cas des produits réactifs, la composition générale peut être estimée (par exemple Cu3(PO4)2-3H2O). Toutefois, la formule chimique exacte et la quantité de formule sont inconnues en raison de la coexistence de petites quantités de sels basiques et des fluctuations en fonction du lot de production.

Les substances portant des noms similaires, comme le diphosphate de cuivre et le pyrophosphate de cuivre, sont des substances différentes avec des formules de composition différentes.

Autres informations sur le phosphate de cuivre

1. Synthèse du phosphate de cuivre

Les réactions de synthèse connues du phosphate de cuivre comprennent la réaction de l’acide phosphorique avec l’hydroxyde de cuivre. Il existe également la réaction de l’oxyde de cuivre avec le phosphate diammonique à haute température.

2. Structure cristalline du phosphate de cuivre

Le phosphate de cuivre forme des polymères de coordination caractéristiques. C’est le cas de la plupart des phosphates métalliques.

Dans la structure cristalline, le centre du phosphate est une structure tétraédrique. Dans l’anhydride, le centre cuivre est pentacoordonné, tandis que dans le monohydrate, le cuivre est coordonné à 6, 5 ou 4.

3. Réactivité du phosphate de cuivre

Le phosphate de cuivre est stable dans l’environnement de stockage recommandé, mais doit être conservé à l’abri des températures élevées et de la lumière directe du soleil. Il réagit avec les agents oxydants puissants et doit être stocké à l’abri de tout contact avec ceux-ci. Les produits de décomposition dangereux comprennent le phosphate et les oxydes métalliques.

4. Informations sur les dangers du phosphate de cuivre

Le phosphate de cuivre est classé dans la classe 3 de toxicité aiguë (orale) dans la classification SGH et est considéré comme toxique (oral) en cas d’ingestion. Lors de la manipulation, il convient donc de porter un équipement de protection individuelle approprié dans un environnement doté d’une ventilation locale. Il faut également éviter tout contact avec la peau, les yeux et les vêtements. En cas d’incendie, la décomposition thermique peut libérer des gaz et des vapeurs irritants et toxiques.

Qu’est-ce que le phosphate de zinc ?

Le phosphate de zinc est un composé dont la formule chimique est Zn3 (PO4) 2.

Il est couramment manipulé sous forme d’anhydride et de tétrahydrate. D’autres noms sont le “bis-orthophosphate de zinc”, le “pigment White 32”. Il est reconnu dans la classification SGH comme toxique pour la reproduction, pour certains organes cibles (exposition répétée) ainsi que pour l’environnement aquatique.

Utilisations du phosphate de zinc

1. Traitement au phosphate de zinc

Les utilisations du phosphate de zinc comprennent la galvanisation et le traitement de l’acier. Il s’agit d’une technique qui produit un film de sels métalliques sur des surfaces métalliques telles que l’acier.

Le traitement au phosphate de zinc est efficace pour prévenir la formation de rouille et l’écaillage des revêtements peints. Ses avantages sont des températures de traitement plus basses et une meilleure maniabilité que les autres traitements à base de phosphate.

En raison de ses excellentes performances en tant que base de peinture, cette méthode de traitement est utilisée dans de nombreuses utilisations industrielles. En particulier dans les revêtements automobiles, où une résistance élevée à la corrosion est requise.

2. Pigments

Le phosphate de zinc est utilisé comme alternative aux pigments à base de plomb et de chrome en tant que pigment anticorrosion. Il est actuellement le pigment anticorrosion le plus utilisé.

Il s’agit d’une substance relativement stable, qui présente une bonne stabilité au stockage lorsqu’elle est transformée en peinture. Elle peut être utilisée à des concentrations plus élevées que d’autres peintures. Le phosphate de zinc a également pour effet de neutraliser et de désactiver les ions de corrosion acides.

Il est donc largement utilisé dans les peintures à base d’huile, celles solubles dans l’eau et celles à émulsion. On peut également le trouver dans diverses peintures à base de solvants.

Propriétés du phosphate de zinc

Le phosphate de zinc est une substance blanche et inodore dont le poids moléculaire est de 386,13 et dont le numéro de CAS est le 7779-90-0. Son point de fusion est supérieur à 900 °C. Aucune information sur le point d’éclair ou le point d’ébullition n’est disponible. Il est insoluble dans l’eau et les alcools, mais soluble dans les acides minéraux dilués, l’acide acétique, l’ammoniaque et les solutions d’hydroxydes alcalins.

Il n’y a pas d’informations sur les matières incompatibles dangereuses, la réactivité dangereuse ou les produits de décomposition dangereux. Le produit est relativement stable.

Autres informations sur le phosphate de zinc

1. Sécurité

Il est susceptible d’avoir des effets néfastes sur la fertilité ou le fœtus. De plus, l’exposition à long terme ou répétée peut causer des dommages au système sanguin. Il est très toxique pour les organismes aquatiques et très toxique en raison des effets continus à long terme.

2. Premiers secours

En cas d’inhalation, de contact avec la peau, les yeux ou d’ingestion, consultez immédiatement un médecin. Les produits répandus doivent être ramassés rapidement en portant un équipement de protection.

En cas de lésions hépatiques, de réactions de sécrétion (larmes rouges, larmes coulantes, bave, sécrétions nasales) ou de symptômes respiratoires, il convient d’être particulièrement attentif car ils sont susceptibles d’être symptomatiques. Consultez un médecin si nécessaire.

3. Instructions de manipulation

L’utilisateur doit porter des lunettes de protection et, si nécessaire, un masque de protection, une protection respiratoire et des gants de protection résistants à la détérioration et à la perméation. Des vêtements de protection, des tabliers de protection, etc. doivent également être portés lors de la manipulation de grandes quantités ou lorsqu’il y a un risque d’éclaboussures.

Des bassins oculaires et des douches de sécurité doivent être installés dans la zone de travail. Pour éviter toute exposition, il convient de sceller la zone de manipulation ou d’installer une ventilation locale antidéflagrante.

Évitez de manger, de boire ou de fumer pendant le travail. Lavez-vous soigneusement les mains après la manipulation. Il faut également veiller à ne pas inhaler les poussières, les fumées, les gaz, les brouillards, les vapeurs et les pulvérisations.

4. Stockage

Stockez-le dans des récipients hermétiques qui ne sont pas endommagés ou qui ne fuient pas et qui sont fermés à clé. Lors de l’élimination du produit, il convient de se conformer aux réglementations en vigueur et aux normes des autorités locales, en faisant appel à une entreprise d’élimination des déchets industriels agréée ou en la confiant à une entreprise d’élimination. En cas de sous-traitance, cette dernière doit être pleinement informée des risques et de la toxicité du produit.

En cas de déversement, prendre les mesures appropriées pour éviter tout rejet dans l’environnement. L’opérateur doit porter un équipement de protection approprié, balayer la substance dans un récipient hermétique, collecter soigneusement les résidus et les placer en lieu sûr.

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 le phosphate de magnésium ?

Le phosphate de Magnésium est le nom générique des phosphates composés de magnésium et d’acide phosphorique.

Le phosphate de magnésium monobasique, dibasique, tribasique, le pyrophosphate de magnésium, ainsi que le métaphosphate de magnésium sont communément connus. La méthode la plus couramment utilisée pour produire du phosphate tertiaire de magnésium est la réaction du phosphate d’ammonium magnésien dans une solution d’ammoniaque et d’alcali. Celle-ci permet d’obtenir de l’octahydrate.

Le phosphate tertiaire de magnésium n’entre dans aucune des classifications du SGH.

Utilisations du phosphate de magnésium

1. Phosphate de magnésium monobasique

Le phosphate de magnésium monobasique est utilisé comme matière première pour la céramique et comme agent d’enfouissement dentaire. On le trouve également dans les compléments alimentaires pour fournir du magnésium et comme ajusteur de pH dans les aliments.

Parmi les autres applications figurent les liants réfractaires et les agents de traitement de surface des métaux.

2. Phosphate de magnésium dibasique

Le phosphate de magnésium dibasique est utilisé dans les liants réfractaires, les catalyseurs pétrochimiques, les additifs pharmaceutiques, les formulations pharmaceutiques et les additifs de peinture.

3. Phosphate de magnésium tribasique

Le phosphate magnésium tribasique est utilisé dans les stabilisateurs de dentifrice, les catalyseurs pétrochimiques, les additifs pharmaceutiques, les préparations pharmaceutiques et les additifs de peinture.

Il peut également jouer le rôle de supplément stable de phosphore et de magnésium sans amertume dans le secteur alimentaire.

4. Pyrophosphate de magnésium

Le pyrophosphate de magnésium est un sel de magnésium produit à partir d’acide phosphorique et d’hydroxyde de magnésium. Il est principalement utilisé comme matière première pour les céramiques.

5. Métaphosphate de magnésium

Le métaphosphate de magnésium est un sel de magnésium produit à partir d’acide phosphorique et de magnésium. Il est utilisé comme matière première pour les céramiques et le verre optique.

Propriétés du phosphate de magnésium

1. Phosphate de magnésium monobasique

Il s’agit d’une poudre cristalline blanche, inodore, de formule chimique Mg (H2PO4) 2-4H2O et dont le numéro CAS est 15609-87-7. Il est soluble dans l’eau.

2. Phosphate de magnésium dibasique

Il s’agit d’une poudre cristalline blanche et inodore dont la formule chimique est MgHPO4-3H2O et dont le numéro CAS est 7757-86-0. Il est insoluble dans l’eau.

3. Phosphate de magnésium tribasique

Il s’agit d’une poudre blanche insipide et inodore dont la formule chimique est Mg3 (PO4) 2⋅8H2O et dont le numéro de CAS est 13446-23-6. Il est insoluble dans l’eau et l’éthanol, mais soluble dans les acides organiques et inorganiques.

4. Pyrophosphate de magnésium

Il s’agit d’une poudre blanche dont la formule chimique est Mg2P2O7 et le numéro CAS 13446-24-7.

5. Métaphosphate de magnésium

Il s’agit d’une poudre blanche insipide et inodore de formule chimique Mg (PO3) 2 et dont le numéro CAS est 13573-12-1. Il est insoluble dans l’eau, l’éthanol et les acides organiques et inorganiques.

Autres informations sur le phosphate de magnésium

1. Marché

Le marché du phosphate de magnésium est estimé à 2 milliards de dollars US d’ici 2030. Il devrait se développer à un taux de croissance moyen composé (TCAM) de 4,3% au cours de la période de prévision 2022-2031.

Actuellement, la croissance du marché est attribuée à la sensibilisation croissante des gens aux avantages de la consommation de phosphate de magnésium. Celle-ci est liée à la préoccupation croissante pour la sécurité alimentaire et un mode de vie sain. Une demande croissante est également attendue des pays en développement. Au sein de ceux-ci, l’utilisation d’engrais à base de phosphate de magnésium comme conditionneurs de sol est susceptible d’augmenter en raison de la croissance de la population et de l’augmentation des terres cultivées.

2. Effets sur le corps humain

Le phosphate de magnésium est abondant dans la nature, dans les légumes, les os, les céréales complètes, les légumineuses, les graines d’avocat et les noix. Il favorise également la relaxation musculaire, contrôle les spasmes musculaires. Il aide à prévenir les carences en vitamine E et contrôle l’activité neuromusculaire dans le cœur et le cerveau.

En revanche, il est important pour la santé de le consommer en quantités adéquates. En effet, des doses élevées peuvent entraîner une baisse de la tension artérielle, des problèmes respiratoires et des arythmies.

Qu’est-ce que le phosphate de potassium ?

Le phosphate de potassium est le nom générique des phosphates de potassium.

Les phosphates de potassium comprennent le dihydrogénophosphate de potassium (KH2PO4), l’hydrogénophosphate dipotassique (K2HPO4) et le phosphate tripotassique (K3PO4). Ils sont collectivement connus sous le nom de “phosphate de potassium”.

Utilisations du phosphate de potassium

Les trois types de phosphate de potassium sont largement utilisés comme additifs alimentaires. Les principaux exemples d’utilisation en tant que tels sont les suivants : agent liant dans les produits de viande transformée et de pâte de poisson, tels que les saucisses, et émulsifiant dans le fromage fondu. Le phosphate de potassium est également une substance qui sert à fabriquer la saumure des nouilles chinoises.

Le phosphate de potassium est également utilisé dans l’industrie brassicole comme agent de culture, ajusteur de pH, ajusteur de goût pour le saké synthétique, agent de déferrisation, accélérateur de fermentation, additif de brassage, tampon et engrais. De plus, il a un large éventail d’utilisations dans le domaine industriel. Par exemple, une solution aqueuse à 50 % de phosphate de potassium est une substance utilisée dans les substrats de culture microbienne, les additifs alimentaires transformés, les catalyseurs pétrochimiques, les agents de mélange antigel et les agents de nettoyage des boîtes de conserve.

Propriétés du phosphate de potassium

1. Phosphate tripotassique

Le phosphate tripotassique est un composé inorganique dont la formule chimique est K3PO4 et dont le numéro d’enregistrement CAS est le 7778-53-2.

Il a un poids moléculaire de 212,27, un point de fusion de 1380°C et se présente sous la forme d’une poudre blanche hygroscopique à température ambiante. Sa densité est de 2,564 g/mL et sa solution aqueuse est alcaline avec un pH d’environ 11,5 à 12,5. Il est insoluble dans les alcools et sa solubilité dans l’eau est de 90 g/100 mL (20°C).

2. Hydrogénophosphate dipotassique

L’hydrogénophosphate dipotassique est un composé inorganique dont la formule chimique est K2HPO4 et dont le numéro d’enregistrement CAS est 7758-11-4. Il a un poids moléculaire de 174,2, un point de fusion de 465°C (décomposition). Il se présente sous la forme d’un cristal incolore déliquescent à température ambiante.

Il a une densité de 2,44 g/mL, une constante de dissociation de l’acide pKa de 12,35 et est facilement soluble dans les alcools. Sa solubilité dans l’eau est de 167 g/100 ml (20 °C) et sa solution aqueuse est légèrement alcaline.

3. Dihydrogénophosphate de potassium

Le dihydrogénophosphate de potassium est un composé inorganique dont la formule chimique est KH2PO4 et dont le numéro d’enregistrement CAS est le 7778-77-0.

Il a un poids moléculaire de 136,086, un point de fusion de 400 °C (décomposition). Il se présente sous la forme d’une poudre cristalline blanche hygroscopique à température ambiante. Sa densité est de 2,338 g/mL, sa constante de dissociation acide pKa est de 7,20. Il est insoluble dans les alcools et sa solubilité dans l’eau est de 22 g/100 ml (25°C).

Types de phosphate de potassium

Comme indiqué ci-dessus, il existe trois types de phosphate de potassium – le dihydrogénophosphate de potassium, l’hydrogénophosphate dipotassique et le phosphate tripotassique – qui sont tous couramment disponibles. Ils sont vendus comme produits réactifs pour la recherche et le développement, ainsi que comme additifs alimentaires, matières premières industrielles et ingrédients alimentaires.

1. Produits réactifs pour la recherche et le développement

Une large gamme de produits réactifs pour la recherche et le développement est vendue dans des volumes de petite à assez grande taille, faciles à manipuler en laboratoire, tels que 500 mg, 5 g, 25 g, 100 g, 500 g, 4 kg et 25 kg. De plus, il existe une variété de qualités de réactifs, qui doivent être sélectionnées en fonction de l’utilisation prévue.

Outre les substances pures, d’autres produits tels qu’une solution à 50 % d’hydrogénophosphate dipotassique, une solution à 1,0 M et du phosphate de potassium tribasique monohydraté sont également disponibles.

2. Produits industriels

Les trois types de phosphate de potassium sont également vendus pour un usage industriel, dans des quantités variables selon le fabricant. Certains sont vendus dans des sacs en papier de 1 kg et d’autres dans des sacs en papier de 25 kg. Par exemple, le phosphate de potassium à 50 % est vendu dans des contenances standard telles que 30 kg/300 kg. Il est principalement utilisé pour de le secteur alimentaire, comme additifs alimentaires. Toutefois, il est également proposé pour une large gamme d’utilisations industrielles et artisanales.

Une autre substance apparentée, le métaphosphate de potassium, représenté par (KPO3)x, est également une substance commercialisée en vue d’utilisations dans l’industrie alimentaire et les liants pour viande.

Qu’est-ce que le phosphate d’ammonium ?

Le phosphate d’ammonium est un composé inorganique obtenu par la réaction acido-basique de l’acide phosphorique et de l’ammoniac.

Il en existe trois types : le phosphate monoammonique (NH4H2PO4), le phosphate diammonique ((NH4)2HPO4) et le phosphate triammonique ((NH4)3PO4), dont le phosphate d’ammonium est le nom générique.

Utilisations du phosphate d’ammonium

Les deux types de phosphate d’ammonium largement utilisés dans l’industrie sont le mono et le diam. Bien que ces deux types diffèrent par leur composition, ils partagent de nombreuses utilisations communes.

1. Phosphate d’ammonium mono

Il est utilisé comme agent extincteur dans les extincteurs ABC, qui sont des extincteurs universels efficaces contre différents types d’incendies.

2. Phosphate d’ammonium diam

Il est largement utilisé comme matière première pour les engrais chimiques. Dans le domaine industriel, il sert d’agent de traitement de surface des métaux, de catalyseur organique synthétique, d’agent de traitement de surface des métaux, d’agent de traitement des eaux usées, d’adjuvant de teinture et d’émail.

Dans le domaine pharmaceutique et alimentaire, il est utile comme réactif, bio-agent, additif de brasserie/expanseur pharmaceutique/alimentaire, émulsifiant, base de culture microbienne, ajusteur de pH cosmétique, tampon et agent d’hygiène bucco-dentaire.

Propriétés du phosphate d’ammonium

1. Phosphate d’ammonium (NH4H2PO4)

Il s’agit d’une poudre cristalline incolore ou blanche dont le poids moléculaire est de 115,03. Il a une densité de 1,803, un point de fusion de 190 °C, est stable à l’air et bien soluble dans l’eau. Les solutions aqueuses sont légèrement acides à un pH de 4,0-5,0 et ont un effet tampon.

Il réagit avec les métaux alcalino-terreux solubles pour former des sels insolubles. Il est toutefois peu soluble dans l’éthanol. Lorsqu’il est chauffé, il se décompose à des températures supérieures à 216°C pour produire de l’ammoniac.

2. Phosphate d’ammonium ((NH4)2HPO4)

Son poids moléculaire est de 132,06. Il s’agit d’une poudre cristalline incolore ou blanche. Il a un poids spécifique de 1,619, un point de fusion de 190°C et est relativement stable dans l’air. Il est bien soluble dans l’eau et les solutions aqueuses présentent une faible alcalinité de pH 7,6-8,4, avec un effet tampon.

Il réagit avec les métaux alcalino-terreux solubles pour former des sels insolubles. Il est toutefois peu soluble dans l’éthanol. Lorsqu’il est chauffé, il se décompose à des températures supérieures à 155°C pour produire de l’ammoniac.

3. Phosphate d’ammonium ((NH4)3PO4/3H2O)

Il est disponible sous forme d’hydrate, une poudre cristalline blanche avec un poids moléculaire de 203,13. Il est instable dans l’air et génère de l’ammoniac, qui se transforme en phosphate d’ammonium. Cela lui confère une forte odeur d’ammoniac.

Il est bien soluble dans l’eau, les solutions aqueuses présentant une alcalinité de pH 10. Il est cependant très peu soluble dans l’éthanol.

Autres informations sur le phosphate d’ammonium

Méthodes de production du phosphate d’ammonium

Le phosphate d’ammonium est produit par la réaction de l’acide phosphorique et de l’ammoniaque en solution aqueuse. En modifiant le rapport entre l’acide phosphorique et l’ammoniaque dans cette réaction, il est possible de produire trois types différents de phosphate d’ammonium.

H3PO4 + NH3 → NH4H2PO4
H3PO4 + 2NH3 → (NH4)2HPO4
H3PO4 + 3NH3 → (NH4)3PO4

On connaît deux méthodes de production de l’acide phosphorique, matière première du phosphate d’ammonium : le procédé par voie humide et le procédé par voie sèche. Bien qu’elles utilisent toutes deux le phosphate comme matière première, la méthode humide décompose le phosphate avec de l’acide sulfurique. En revanche, la méthode sèche décompose thermiquement le phosphate dans un four électrique.

Si la méthode sèche est plus coûteuse à produire en raison des coûts énergétiques, elle produit également un acide phosphorique de plus grande pureté. C’est pourquoi le procédé par voie humide a été utilisé pour la production d’engrais où une pureté élevée n’est pas nécessaire. L’acide phosphorique produit par le procédé par voie sèche a quant à lui été utilisé pour d’autres productions.

D’autre part, la technologie de raffinage permettant d’éliminer les métaux impurs et les substances organiques dans le procédé par voie humide a évolué au fil des ans. Aujourd’hui, l’acide phosphorique produit par voie humide est également produit pour répondre aux exigences de qualité des domaines industriel et alimentaire.

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 le phosphate d’aluminium ?

Le phosphate d’aluminium est un composé inorganique constitué d’aluminium et d’ions phosphate.

Il est représenté par la formule chimique AlPO4. Il se présente sous la forme d’un solide poudreux blanc à température et pression ambiantes. Le phosphate d’aluminium naturel est traité comme un minerai appelé “berlinite”.

Le phosphate d’aluminium est obtenu en ajoutant une solution aqueuse contenant des ions aluminium à une autre contenant des ions phosphate, qui cristallise. Ce composé a la propriété de se décomposer en oxyde d’aluminium et en pentoxyde de diphosphore lorsqu’il est chauffé.

Utilisations du phosphate d’aluminium

1. Céramique d’alumine

Le phosphate d’aluminium est utilisé comme matière première pour les céramiques d’alumine. Ces dernières ont une excellente dureté, une résistance à la chaleur et à la corrosion, une conductivité thermique, ainsi qu’une faible conductivité électrique.

Les propriétés de faible conductivité électrique sont utilisées comme matériau pour diverses pièces de machines, principalement des pièces d’isolation électrique.

2. Ciment

On trouve également le phosphate d’aluminium dans les ciments dentaires. Il est efficace pour conférer une résistance aux acides et aux bases, ainsi qu’à la pression et à la tension.

3. Liants

Le phosphate monoaluminium (également connu sous le nom d’acide de phosphate d’aluminium), produit à partir d’acide phosphorique et d’hydroxyde d’aluminium, est utilisé dans les liants réfractaires et les liants de sable de fonderie.

Le phosphate d’aluminium est un phosphate acide soluble dans l’eau dont la formule chimique est Al2O3-3P2O5-6H2O. Il a la propriété de durcir les liaisons par condensation en chauffant et en déshydratant, ainsi que par transition cristalline en chauffant à des températures élevées. Outre les liants, il sert également d’agent de traitement de surface des métaux et comme agent ignifuge.

4. Autres

Il est utilisé comme adsorbant, brique réfractaire, béton réfractaire, verre non alcalin, matière première pour l’industrie céramique et comme agent de revêtement spécial.

Dans l’industrie chimique, on le trouve dans la production d’anhydride acétique à haute température.

Propriétés du phosphate d’aluminium

Le phosphate d’aluminium a un poids moléculaire de 121,95 g/mol et un numéro d’enregistrement CAS de 7784-30-7. Aucune donnée sur l’odeur n’est disponible.

Le point de fusion est supérieur à 450 °C. Il n’y a pas d’informations sur le point d’ébullition ou le point d’éclair et la substance n’est pas inflammable selon la classification du SGH.

Sa densité est de 2,56 g/mL (25°C), solubilité dans l’eau de 6,92 grm/l (20°C). Il est chimiquement stable dans des conditions atmosphériques normales, mais le contact avec des bases fortes doit être évité.

Autres informations sur le phosphate d’aluminium

1. Instructions de manipulation

Il est non soumis aux critères de classification du SGH, donc aucune information sur la toxicité pour l’homme n’est précisée. Il est toutefois recommandé de travailler avec des lunettes de protection et des gants de sécurité. De plus, en cas de production de poussières, privilégiez une protection respiratoire de type filtre.

Bien qu’il ne soit pas classé comme substance inflammable, il est généralement classé comme substance et préparation organiques inflammables. Il nécessite donc une ventilation car des explosions de poussières peuvent se produire en cas de dispersion ou de soufflage.

Lavez-vous soigneusement les mains après manipulation, puis remplacez immédiatement les vêtements contaminés. Veillez également à ne pas emporter le produit en dehors de la zone de travail.

2. Mesures de premiers secours

Bien que le produit ne soit pas classé comme dangereux pour la santé humaine selon la classification du SGH, des mesures appropriées doivent être prises en cas d’exposition. En cas d’inhalation, respirez de l’air frais. En cas de contact avec la peau, enlevez immédiatement les vêtements contaminés et rincez-la à l’eau. En cas de contact avec les yeux, rincez-les abondamment.

En cas d’ingestion, buvez de l’eau (deux verres au maximum) et contactez un médecin en cas de malaise.

3. Précautions contre l’incendie

Utilisez de l’eau, de la mousse et de la poudre de dioxyde de carbone pour éteindre le feu. Comme il n’existe pas d’agents extincteurs à éviter, il convient d’éteindre l’incendie à l’aide d’un agent extincteur approprié en fonction du milieu environnant et des conditions du site.

Le port d’un appareil respiratoire autonome est obligatoire en cas d’incendie. En effet, il existe un risque de présence de substances inflammables telles que les phosphates et l’oxyde d’aluminium, ainsi que de gaz et de vapeurs de combustion toxiques.

4. Stockage

Stockez-le dans un environnement sec, fermé hermétiquement et à l’abri des bases fortes. Au moment de l’élimination, le contenu et le récipient doivent être éliminés correctement comme des déchets industriels.

Qu’est-ce que l’acide phosphomolybdique ?

L’acide phosphomolybdique (APM) est le terme générique pour les acides hétéropolytiques composés d’atomes de phosphore, de molybdène et d’oxygène.

La formule chimique est représentée par H3[PMo12O40]. Le phospho12molybdophosphate de trihydrogène est un composé typique. Il est également connu sous le nom d'”acide molybdophosphorique”.

L’acide phosphomolybdique a la structure d’un groupe oxoacide entouré d’autres acides isopoly condensés autour de lui. Il s’agit d’un cristal jaune soluble dans l’eau et l’éthanol. Il se caractérise également par sa stabilité en milieu acide.

Utilisations de l’acide phosphomolybdique

L’acide phosphomolybdique est utilisé dans divers domaines en raison de ses propriétés uniques.

1. Chimie organique

En chimie organique, il est utilisé comme catalyseur pour diverses réactions organiques, telles que les réactions d’estérification, d’hydratation et d’oxydation. Ils servent également d’agents de coloration dans la chromatographie sur couche mince (CCM) afin de détecter les composés organiques.

2. Chimie analytique

En chimie analytique, il est utilisé comme réactif de détection car il réagit avec les alcaloïdes pour former des précipités. On s’en sert généralement sous la forme d’une solution d’acide phosphomolybdique à 1 % d’éthanol, appelée “réactif de Sonnenschein”.

De plus, il précipite avec l’ammoniac, les amines et les protéines. Il est donc utile comme réactif de détection de ces derniers. Il remplit également la fonction de réactif phénolique lorsqu’il est dissous dans une solution acide avec l’acide phosphotungstique.

Ce réactif est utilisé dans la méthode Lowry pour la quantification des protéines. Il est alcalin et réagit avec la tyrosine, le tryptophane ainsi que la cystéine des protéines pour produire une couleur bleue.

Propriétés de l’acide phosphomolybdique

L’acide phosphomolybdique est un cristal jaune, bien soluble dans l’eau et les solvants organiques polaires. Sa formule chimique est H3[PMo12O40] et son poids moléculaire est de 1825,25.

Il s’agit d’un acide fort avec un pKa d’environ 1 et est également d’un agent oxydant puissant. Il est réduit par des composés insaturés conjugués pour produire du bleu de molybdène.

Grâce à cette réaction, l’acide phosphomolybdique peut être utilisé comme agent colorant dans la chromatographie sur couche mince (CCM) pour détecter les phénols, les hydrocarbures, les alcaloïdes et les stéroïdes. On sait que plus le nombre de doubles liaisons dans la molécule partenaire de la réaction est élevé, plus la couleur est foncée.

Structure de l’acide phosphomolybdique

L’acide phosphomolybdique est un composé polyoxométallique dont l’atome central de molybdène est entouré de 12 atomes d’oxygène. L’atome de molybdène est coordonné avec quatre atomes d’oxygène, tandis que ceux d’oxygène restants forment une structure de Keggin.

Autres informations sur l’acide phosphomolybdique

Comment l’acide phosphomolybdique est-il produit ?

L’acide phosphomolybdique est produit par plusieurs méthodes. La méthode la plus courante est la réaction entre l’oxyde de molybdène (IV) et l’acide phosphomolybdique.

Lorsque ces derniers réagissent en solution aqueuse, il se forme de l’acide phosphomolybdique. L’ajout d’une molécule donneuse, telle que la tributylamine, supprime les sous-produits et augmente les rendements. L’éther diéthylique est le solvant couramment utilisé pour l’extraction et la purification.

Dans le passé, on a longtemps utilisé la méthode consistant à acidifier le molybdate de sodium et l’acide phosphomolybdique dans une solution aqueuse, puis à l’obtenir par extraction à l’éther. Toutefois, cette méthode nécessite l’élimination du sodium. En raison de la lourdeur des opérations, cette méthode n’est plus courante aujourd’hui.

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.