Qu’est-ce que le sulfure de phosphore ?
Le sulfure de phosphore est un composé de phosphore et de soufre représenté par PxSy.
Il est parfois utilisé comme terme générique pour les composés de phosphore et de soufre. Plus précisément, il comprend le trisulfure de tétraphosphore, le pentasulfure de phosphore et le pentasulfure de tétraphosphore. Parmi ceux-ci, le sulfure de phosphore est le plus couramment désigné.
Le sulfure de phosphore est désigné par la loi sur la santé et la sécurité au travail comme une « substance dangereuse et inflammable », une « substance dangereuse qui doit être étiquetée et dont le nom doit être notifié », une « substance dangereuse pour laquelle une évaluation des risques doit être effectuée », en autres. Par ailleurs, il s’agit d’une substance toxique et en vertu de la loi sur le contrôle des substances toxiques. Il est également désigné comme « solide combustible de classe 2 » en vertu de la loi sur les services d’incendie.
Utilisations du sulfure de phosphore
Le sulfure de phosphore est utilisé comme matière première pour les allumettes et dans la synthèse organique. Les allumettes au phosphore jaune ont été inventées au début du 19ème siècle, mais les dangers du phosphore jaune pour la santé sont devenus un problème social et les allumettes au phosphore rouge (allumettes de sécurité) que nous connaissons aujourd’hui ont été inventées.
Les allumettes de sûreté se composent d’une tête (l’extrémité de l’allumette) et d’un côté (la surface de frottement), et il y avait une demande pour des allumettes ne nécessitant pas de surface de frottement. Pour répondre à cette demande, on a inventé l’allumette au sulfure de phosphore, dans laquelle le sulfure de phosphore est appliqué comme agent d’étincelle sur la tête de l’allumette de sûreté.
Les allumettes au sulfure de phosphore sont fabriquées à partir d’un mélange de sulfure de phosphore et de chlorate de potassium dans un rapport de poids de 1:2.
Propriétés du sulfure de phosphore
Le sulfure de phosphore est fabriqué à partir du phosphore jaune, qui est obtenu par la décomposition à haute température du minerai de phosphate dans un four électrique. Il a un point de fusion de 173°C et un point d’ébullition de 407,5°C. C’est un solide jaune à vert à température ambiante. Il est insoluble dans l’eau et soluble dans le disulfure de carbone et le benzène.
Le sulfure de phosphore ne réagit pas avec l’eau à température ambiante. Toutefois, dans l’eau chaude, il se décompose progressivement en acide phosphorique et en sulfure de phosphore. Il s’oxyde facilement à haute température ou dans le disulfure de carbone en présence d’oxygène.
Structure du sulfure de Phosphore
Le sulfure de phosphore est également connu sous le nom de tétrasulfure ou trisulfure de phosphore. Sa formule chimique est P4S3. Son poids moléculaire est de 220,09 et sa densité de 2,03 g/cm3. Il forme des cristaux orthorhombiques jaunes stables.
Outre le tétrasulfure, les autres sulfures de phosphore comprennent le tétrasulfure pentasulfure, le tétrasulfure heptasulfure et le tétrasulfure décasulfure.
Autres informations sur le sulfure de phosphore
1. Caractéristiques du pentasulfure de phosphore
Le pentasulfure de phosphore tétrasulfuré est également appelé pentasulfure de phosphore. Sa formule chimique est P4S5 et son poids moléculaire est de 284,22. Il se forme lorsqu’une petite quantité d’iode est ajoutée comme catalyseur à une solution de dioxyde de carbone de soufre et de sulfure de phosphore, qui est ensuite exposée à la lumière. Il s’agit d’un cristal monoclinique jaune d’une densité de 2,17 g/cm3.
Il se dissout dans le disulfure de carbone et se décompose à 170-220°C en P4S7 et P4S3.
2. Caractéristiques de l’heptasulfure de phosphore tétrasulfuré
La formule chimique de l’heptasulfure de phosphore tétrasulfuré est P4O7. Sa formule moléculaire est 348,36 et il est également connu sous le nom d’heptasulfure de phosphore. La fusion d’un mélange de soufre et de phosphore rouge donne de l’heptasulfure de tétraphosphore et du pentasulfure de tétraphosphore, qui peuvent être extraits par le disulfure de carbone. C’est un cristal monoclinique jaune pâle d’une densité de 2,19 g/cm3, d’un point de fusion de 308°C et d’un point d’ébullition de 523°C. Il est légèrement soluble dans le disulfure de carbone.
Il est légèrement soluble dans le disulfure de carbone. Il est facilement hydrolysé dans le sulfure de phosphore et se décompose rapidement dans l’eau chaude pour former de l’acide phosphorique et du sulfure d’hydrogène. C’est le plus réactif des sulfures de phosphore pour la conversion en soufre des composés organiques contenant de l’oxygène.
3. Caractéristiques du décasulfure de tétrabromoéthane phosphore
Le décasulfure de tétraphosphore à la formule chimique P4S10 et un poids moléculaire de 444,55. Il est produit par la réaction du phosphore rouge avec le soufre. Il s’agit d’un cristal triclinique jaune d’une densité de 2,09 g/cm3. Industriellement, il est obtenu par distillation en utilisant du soufre et du phosphore blanc comme matières premières, chauffés à plus de 300°C dans une atmosphère inerte.
Il est présent dans le disulfure de carbone sous forme de polymère P4S10 et dans le gaz sous forme de P2S5. Son point de fusion est de 288°C et son point d’ébullition de 514°C. Il est légèrement soluble dans le disulfure de carbone et s’hydrolyse en acide phosphorique et en sulfure d’hydrogène.
Il peut convertir les composés organiques contenant de l’oxygène en soufre et peut être utilisé comme matière première pour les additifs de lubrifiants, les pesticides, les produits agrochimiques et les produits pharmaceutiques. Il suscite toutefois des inquiétudes sur le plan environnemental. Les additifs pour huile de moteur automobile utilisés pour réduire l’usure sont un poison catalytique dans les catalyseurs de purification des gaz d’échappement, et la demande de pesticides et d’additifs pour huile est en baisse.