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Concept
Acide phosphorique
Résumé
L’acide phosphorique (ou acide orthophosphorique) est un composé chimique de formule . C'est un oxoacide trifonctionnel (triacide) important en chimie inorganique et fondamental en biochimie. Il s'agit d'un acide minéral obtenu par traitement de roches phosphatées ou par combustion du phosphore.
À température ambiante, l'acide phosphorique est un solide cristallin de densité 1,83 qui fond à . Il constitue la matière première de base pour la production de phosphates (ou sels phosphatés).
Via les crassiers de phosphogypse, la production de l'acide phosphorique est source d'une importante accumulation de déchets faiblement radioactifs et « Radioactivité naturelle technologiquement renforcée ».
Il s'agit d'un triacide minéral capable de céder trois protons en formant successivement trois bases conjuguées : l'ion dihydrogénophosphate , l'ion hydrogénophosphate et l'ion phosphate , avec les constantes d'équilibres suivantes (à ) :
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.
L'acide phosphorique est généralement obtenu par l'attaque dans un réacteur de l'apatite (principal minerai de phosphate) par de l'acide sulfurique . L'apatite est souvent un mélange de :
chlorapatite Ca5(PO4)3Cl ;
fluorapatite Ca5(PO4)3F ;
hydroxyapatite Ca5(PO4)3(OH).
et aussi les carbonate-apatites où un groupe CO3OH ou CO3F remplace un tétraèdre PO4.
Les réactions sont :
Les carbonates donnent du dioxyde de carbone et de l'eau au lieu d'une partie de l'acide phosphorique.
Après un certain temps de séjour dans le réacteur (variable selon le type de réacteur utilisé et le minerai traité), il est procédé à une opération de filtration de la bouillie résultante (le liquide et le solide) afin de séparer l'acide phosphorique ainsi fabriqué des cristaux de sulfate de calcium dihydraté () ou semi-hydraté () appelé phosphogypse.
On peut également le préparer par calcination à haute température de l'apatite avec de la silice et du carbone (sable et charbon).
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