Acide phosphorique

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Introduction

Acide phosphorique

Général
Nom IUPAC
Synonymes	Acide orthophosphorique
N CAS	7664-38-2
N EINECS	231-633-2
N E	E338
FEMA	2900
Apparence	Solide blanc ou liquide visqueux incolore (T>42 °C)
Propriétés chimiques
Formule brute	H₃O₄PH₃PO₄
Masse molaire	97,9952 ± 0,0014 g·mol
pKa	2,12, 7,21, 12,67
Propriétés physiques
T° fusion	42,35 °C
T° ébullition	Se décompose au-dessous du point d'ébullition à 213 °C
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 100cm³ d'eau froide
Masse volumique	1,834 g·cm à 18 °C
Pression de vapeur saturante	à 20 °C : 4 Pa
Viscosité dynamique	3,86 mPa·s (solution à 40%, 20 °C)
Précautions
Directive 67/548/EEC

Composés apparentés
Phrases R : 34,
Phrases S : (1/2), 26, 45,
NFPA 704
0 3 0
SIMDUT
E,
SGH
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.
Autres composés	Acide hypophosphoreux, Acide phosphoreux, Acide pyrophosphorique
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L'acide phosphorique est un oxacide à base de phosphore de formule H₃PO₄. C'est un triacide. Il intervient souvent en minéralogie et a une importance capitale en biochimie.

Description

L'acide orthophosphorique ( o-phosphorique ) ou simplement acide phosphorique 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. L'acide phosphorique est ordinairement stocké et vendu sous forme de solution finale.

Il constitue la matière première de base pour la production de phosphates (ou sels phosphatés). Sa formule chimique est H₃P**O₄.

Chimie

Il s'agit d'un polyacide capable de céder trois protons, on l'appelle donc triacide. Il cède trois protons H pour former les Bases : dihydrogénophosphate, hydrogénophosphate, et orthophosphate :

H_{3} P O_{4} + H_{2} O ⟶ H_{2} P O_{4}^{-} + H_{3} O^{+}

H_{2} P O_{4}^{-} + H_{2} O ⟶ H P O_{4}^{2 -} + H_{3} O^{+}

H P O_{4}^{2 -} + H_{2} O ⟶ P O_{4}^{3 -} + H_{3} O^{+}

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.

Synthèse industrielle

Pour obtenir l'acide phosphorique, on traite la roche phosphate de calcium par l'acide sulfurique, puis on filtre le liquide résultant afin de retirer le sulfate de calcium dihydraté appelé " phosphogypse ". On peut également le préparer par calcination de la vapeur de phosphore, puis par traitement de l'oxyde résultant avec de la vapeur.

C a_{10} (P O_{4})_{6} F_{2} + 10 H_{2} S O_{4} + 20 H_{2} O ⟶ 6 H_{3} P O_{4} + 10 (C a S O_{4}, 2 H_{2} O) + 2 H F

Utilisations

L'acide phosphorique est très utilisé en laboratoire, car il résiste à l'oxydation, à la réduction et à l'évaporation.

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

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 souvent 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 favoriser 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". En revanche, aucune association n'a été trouvée avec les autres sodas.