Acide phosphorique

L'acide phosphorique est un composé chimique de formule H 3 PO 4. C'est un oxoacide trifonctionnel important en chimie minérale et essentiel en biochimie.

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Acide phosphorique

Structure de l'acide phosphorique.

Général

Nom IUPAC

acide phosphorique
phosphate d'hydrogène

Synonymes

Acide orthophosphorique

InChI

Apparence

Solide blanc ou liquide visqueux incolore (T>42 °C)

Propriétés chimiques

Formule brute

H₃PO₄

Masse molaire^[1]

97, 9952 ± 0, 0014 g·mol^-1
H 3, 09 %, O 65, 31 %, P 31, 61 %,

pKa

2, 12 ; 7, 21 ; 12, 67

Propriétés physiques

T° fusion

42, 35 °C^[2]

T° ébullition

Se décompose au-dessous du point d'ébullition à 213 °C^[3]

Solubilité

Sol dans l'alcool;

sol dans 8 vol d'un mélange d'éther :alcool à 3 :1;
très sol dans l'eau chaude;

548 g sol dans 100 cm³ d'eau froide^[2]

Masse volumique

1, 834 g·cm^-3 à 18 °C ^[2]

Pression de vapeur saturante

à 20 °C : 4 Pa^[3]

Viscosité dynamique

3, 86 mPa·s (solution à 40%, 20 °C) ^[2]

Précautions

Directive 67/548/EEC^[4]

Phrases R : 34,

Phrases S : (1/2), 26, 45,

NFPA 704

SIMDUT^[5]

SGH^[6]

Danger H314,

Inhalation

Sensation de brûlure. Toux. Essoufflement. Mal de gorge.

Peau

Rougeur. Douleur. Brûlures cutanées. Ampoules.

Yeux

Douleur. Rougeur. Brûlures profondes graves.

Ingestion

Douleurs abdominales. Sensation de brûlure. Choc ou collapsus.

Composés apparentés

Autres composés

Acide hypophosphoreux, Acide phosphoreux, Acide pyrophosphorique

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L'acide phosphorique est un composé chimique de formule H₃PO₄. C'est un oxoacide trifonctionnel (triacide) important en chimie minérale et essentiel en biochimie. C'est un acide minéral obtenu par traitement du minerai de phosphate ou par combustion du phosphore.

À température ambiante, l'acide phosphorique est un solide cristallin de densité 1, 83, qui fond à 42, 35 °C. Il forme la matière première de base pour la production de phosphates (ou sels phosphatés).

Chimie

Il s'agit d'un triacide minéral capable de céder trois protons en formant successivement trois bases conjuguées : dihydrogénophosphate H₂PO₄^-, hydrogénophosphate HPO₄^2-, et orthophosphate PO₄^3-, avec les constantes d'équilibres suivantes :

H₃PO_{4 (s)} + H₂O_(l) $\begin{smallmatrix}\rightleftharpoons\end{smallmatrix}$ H₂PO₄⁻_(aq) + H₃O⁺_(aq), K_a1= 7.25×10⁻³.

H₂PO₄⁻_(aq) + H₂O_(l) $\begin{smallmatrix}\rightleftharpoons\end{smallmatrix}$ HPO₄²⁻_(aq) + H₃O⁺_(aq), K_a2= 6, 31×10⁻⁸.

HPO₄²⁻_(aq) + H₂O_(l) $\begin{smallmatrix}\rightleftharpoons\end{smallmatrix}$ PO₄³⁻_(aq) + H₃O⁺_(aq), K_a3= 3, 98×10⁻¹³.

Biologie

Les dimères et trimères de l'acide phosphorique interviennent dans de nombreux domaines en biologie comme les transporteurs d'énergie ADP/ATP, l'ADN et dans les os.

Production industrielle

Pour obtenir l'acide phosphorique, on traite le minerai de phosphate de calcium par l'acide sulfurique H₂SO₄, puis on filtre le liquide résultant pour retirer le sulfate de calcium dihydraté nommé " phosphogypse ". On peut aussi le préparer par calcination de la vapeur de phosphore, puis par traitement de l'oxyde résultant avec de la vapeur.

Ca₁₀ (PO₄) ₆F₂ + 10 H₂SO₄ + 20 H₂O → 6 H₃PO₄ + 10 (CaSO₄, 2H₂O) + 2 HF.

Utilisations

L'acide phosphorique est particulièrement utilisé en laboratoire, car il résiste à l'oxydation, à la réduction ainsi qu'à l'évaporation.

L'acide phosphorique est employé dans les boissons non alcoolisées comme régulateur de pH (E338) : essentiellement dans les sodas au cola (Coca-Cola, Pepsi Cola) ^[7].

L'acide phosphorique est employé comme composant des ciments dentaires, comme catalyseur ou dans les métaux inoxydables, et dans la production des phosphates — utilisés dans les adoucisseurs d'eau, les engrais et les détergents.

L'acide phosphorique est fréquemment utilisé en solution dans des produits utilisés en mécanique pour dérouiller les pièces métalliques. Il sert aussi à "phosphater" les pièces pour les protéger de l'oxydation à l'air libre.

Risques

L'ingestion d'un taux élevé d'acide phosphorique pourrait entraver le fonctionnement des reins et faciliter les calculs rénaux. Des chercheurs américains ont interrogé 465 personnes pour lesquelles une insuffisance rénale avait été récemment diagnostiquée et ont constaté à partir de la description de leur régime alimentaire qu'à partir de deux verres de coca journalier, le risque d'insuffisance rénale est multiplié par deux. Il en est de même avec le Coca "Light". Par contre, aucune association n'a été trouvée avec les autres sodas^[8].

Annexes

Notes et références

Masse molaire calculée selon Atomic weights of the elements 2007 sur www. chem. qmul. ac. uk
PHOSPHORIC ACID sur Hazardous Substances Data Bank. Consulté le 27 novembre 2009
ACIDE PHOSPHORIQUE, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
«acide orthophosphorique» sur ESIS, consulté le 3 mars 2010
«Acide phosphorique» dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 23 avril 2009
Numéro index 015-011-00-6 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
Isabelle Eustache, «Pas de coca, c'est mieux pour les reins !» sur www. e-sante. fr, 23/07/2007. Consulté le 15 mai 2008.
Saldana TM, Basso O, Darden R, Sandler DP., «Carbonated beverages and chronic kidney disease. » sur http ://www. ncbi. nlm. nih. gov, 18/07/2007. Consulté le 16 avril 2009.

Liens et documents externes

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