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.