COMPOSÉ DE PHOSPHORE

Les composés du phosphore sont des substances chimiques qui contiennent des atomes de phosphore liés à d’autres éléments tels que l’oxygène, l’hydrogène, le carbone ou les métaux.
Le phosphore se présente principalement dans trois états d’oxydation : -3 (phosphures), +3 (phosphites) et +5 (phosphates).
Ces composés jouent un rôle essentiel dans l’agriculture (engrais), l’industrie (retardateurs de flamme, plastifiants), la biochimie (ADN, ATP) et la science des matériaux.

Numéros CAS 7723-14-0

Synonymes
Phosphore, phosphore blanc (un allotrope), phosphore rouge (un autre allotrope), phosphore jaune (parfois utilisé de manière interchangeable avec le phosphore blanc), phosphore élémentaire, P (symbole chimique), phosphore (orthographe plus ancienne ou moins courante), phosphore (P4) (forme moléculaire, en particulier pour le phosphore blanc), élément phosphore

Introduction
Le phosphore est un élément non métallique vital de symbole P et de numéro atomique 15.
Il joue un rôle indispensable dans la chimie, la biologie et l’industrie.
Découvert en 1669 par Hennig Brand grâce à la distillation de l’urine humaine, le phosphore est passé d’une curiosité de laboratoire à une pierre angulaire de la science et de la technologie modernes.
Les composés du phosphore sont essentiels aux processus vitaux, aux engrais agricoles, aux détergents, aux retardateurs de flamme et aux matériaux avancés.

La capacité unique du phosphore à former de multiples allotropes et divers composés chimiques sous-tend ses applications de grande envergure.
Cet article examine la chimie, la synthèse, les propriétés et les applications des composés du phosphore, dans le but de fournir une compréhension scientifique détaillée de leur structure, de leur réactivité et de leur importance.

Propriétés chimiques du phosphore
Le phosphore existe sous plusieurs allotropes, chacun présentant des propriétés physiques et chimiques distinctes :

Phosphore blanc (P4) : Constitué de molécules P4 tétraédriques ; hautement réactif et pyrophorique ; insoluble dans l'eau mais soluble dans les solvants organiques ; fond à 44 °C et s'enflamme spontanément dans l'air à environ 30 °C.

Phosphore rouge : forme polymère amorphe ; moins réactive et non toxique par rapport au phosphore blanc ; utilisée dans les allumettes de sécurité.

Phosphore noir : allotrope thermodynamiquement le plus stable ; structure en couches similaire au graphite ; propriétés semi-conductrices.

La configuration électronique du phosphore ([Ne]3s²3p³) lui permet de présenter des états d'oxydation allant de –3 à +5. Les états d'oxydation les plus courants sont +3 et +5, correspondant à des composés comme l'acide phosphoreux (H3PO3) et l'acide phosphorique (H3PO4).
Le phosphore forme facilement des liaisons covalentes et présente une forte affinité pour l'oxygène, formant des oxydes et des oxyacides stables.

Classification des composés du phosphore
Les composés du phosphore sont généralement classés en :
Composés inorganiques du phosphore : Comprend les oxydes (P4O10, P4O6), les acides (H3PO4, H3PO3) et les sels (phosphates, pyrophosphates, métaphosphates).
Composés organiques du phosphore : caractérisés par des liaisons PC ; comprennent les organophosphates (esters de l'acide phosphorique), les phosphonates, les phosphines (PR3) et les oxydes de phosphine.
Polyphosphates : Longues chaînes ou formes cycliques d'unités phosphate liées par des liaisons POP, importantes en biologie et dans les applications industrielles.

Oxydes de phosphore et leur chimie
Le phosphore forme deux oxydes majeurs :
Pentoxyde de phosphore (P4O10) : Solide cristallin blanc ; puissant agent déshydratant ; formé par combustion de phosphore blanc dans un excès d'oxygène.
Il réagit vigoureusement avec l’eau pour former de l’acide phosphorique.
Trioxyde de phosphore (P4O6) : Solide incolore et cireux ; réagit avec l'eau pour former de l'acide phosphoreux (H3PO3) ; forme moins oxydée avec P à l'état d'oxydation +3.
Ces oxydes servent de précurseurs pour la production industrielle d’acide phosphorique et de divers dérivés du phosphate.

Acides phosphoriques et dérivés
Les acides phosphoriques constituent la base de nombreux composés du phosphore :
Acide orthophosphorique (H3PO4) : acide triprotique ; produit industriellement à partir de P4O10 et d'eau ; largement utilisé dans les engrais, les additifs alimentaires et les agents de nettoyage.
Acides polyphosphoriques : Formé par condensation d'unités d'acide orthophosphorique ; comprend l'acide pyrophosphorique (H4P2O7) et l'acide métaphosphorique ; important dans la synthèse chimique.

Les sels de ces acides, les phosphates, sont essentiels dans les systèmes biologiques et dans l'industrie.

Sels et minéraux contenant du phosphore
Les phosphates sont naturellement présents dans des minéraux comme l’apatite et les phosphorites, principales sources de phosphore pour les engrais.
Biologiquement, les groupes phosphates sont essentiels dans les nucléotides (ADN, ARN), les molécules de transfert d’énergie (ATP) et les composants structurels (os, dents).

Les phosphates synthétiques comprennent :
Phosphate monocalcique
Phosphate dicalcique
Phosphate tricalcique
Largement utilisé dans l’agriculture et l’industrie alimentaire.

Composés organophosphorés
Ceux-ci contiennent des liaisons phosphore-carbone :
Phosphines (PR3) : Ligands basiques en chimie de coordination ; utilisés comme catalyseurs et intermédiaires.
Organophosphates : Esters de l'acide phosphorique ; largement utilisés comme pesticides (par exemple, le malathion), plastifiants et retardateurs de flamme.
Certains composés organophosphorés agissent comme des agents neurotoxiques (par exemple, le sarin), ce qui met en évidence leur puissance et leur toxicité.

Synthèse industrielle de composés du phosphore
Le phosphore est principalement obtenu à partir de l’extraction de roches phosphatées.
Les processus clés comprennent :
Réduction thermique de roche phosphatée avec du coke dans des fours électriques produisant du phosphore élémentaire.
Traitement chimique humide produisant de l’acide phosphorique en traitant la roche phosphatée avec de l’acide sulfurique (le « procédé humide »).
Les méthodes vertes avancées visent à recycler le phosphore et à réduire l’impact environnemental.

Applications des composés du phosphore
Engrais : Les phosphates sont des nutriments essentiels favorisant la croissance des plantes.
Retardateurs de flamme : Les composés organophosphorés inhibent la combustion.
Catalyseurs : Les phosphines et dérivés facilitent les réactions de synthèse organique.
Détergents : Les sels de phosphate améliorent l'efficacité du nettoyage (bien que restreints sur le plan environnemental dans certains pays).
Traitement de l'eau : Les phosphates séquestrent les ions métalliques.

Aspects environnementaux et sanitaires
L’excès de phosphore dans les plans d’eau provoque l’eutrophisation, ce qui entraîne la prolifération d’algues et l’épuisement de l’oxygène.
Les composés du phosphore nécessitent une manipulation prudente en raison de leur toxicité (par exemple, le phosphore blanc) et de leur persistance dans l’environnement.
Des mesures réglementaires contrôlent les rejets et l’utilisation du phosphore dans les détergents.

Progrès récents et orientations futures
Phosphorène : un allotrope de phosphore bidimensionnel aux propriétés électroniques prometteuses.
Stockage d'énergie : les matériaux à base de phosphore sont explorés dans les batteries (par exemple, lithium-ion).
Recyclage durable : récupération du phosphore des eaux usées et du ruissellement agricole pour remédier à la pénurie de phosphore.

Conclusion
Les composés du phosphore sont chimiquement divers et essentiels dans les domaines biologiques, industriels et environnementaux.
Leurs propriétés uniques permettent une multitude d’applications, mais présentent également des défis en matière de durabilité et de protection de l’environnement.
Les recherches en cours visent à développer des utilisations innovantes et une gestion responsable des ressources en phosphore.

INFORMATIONS DE SÉCURITÉ CONCERNANT LE COMPOSÉ DE PHOSPHORE

Mesures de premiers secours :
Description des mesures de premiers secours :
Conseils généraux :
Consultez un médecin.
Montrez cette fiche de données de sécurité au médecin traitant.
Sortez de la zone dangereuse :
 
En cas d'inhalation :
En cas d'inhalation, déplacer la personne à l'air frais.
En cas d'arrêt respiratoire, pratiquer la respiration artificielle.
Consultez un médecin.
En cas de contact avec la peau :
Retirez immédiatement les vêtements et les chaussures contaminés.
Laver avec du savon et beaucoup d'eau.
Consultez un médecin.
 
En cas de contact avec les yeux :
Rincer abondamment à l'eau pendant au moins 15 minutes et consulter un médecin.
Continuer à rincer les yeux pendant le transport vers l’hôpital.
 
En cas d'ingestion :
NE PAS faire vomir.
Ne jamais rien donner par voie orale à une personne inconsciente.
Rincer la bouche avec de l'eau.
Consultez un médecin.
 
Mesures de lutte contre l'incendie :
Moyens d'extinction :
Moyens d’extinction appropriés :
Utiliser de l’eau pulvérisée, de la mousse résistante à l’alcool, un produit chimique sec ou du dioxyde de carbone.
Dangers particuliers résultant de la substance ou du mélange
Oxydes de carbone, oxydes d'azote (NOx), gaz chlorhydrique
 
Conseils aux pompiers :
Portez un appareil respiratoire autonome pour lutter contre l'incendie si nécessaire.
Mesures en cas de déversement accidentel :
Précautions individuelles, équipement de protection et procédures d'urgence
Utiliser un équipement de protection individuelle.
 
Évitez de respirer les vapeurs, les brouillards ou les gaz.
Évacuer le personnel vers des zones sûres.
 
Précautions environnementales :
Empêcher toute fuite ou tout déversement supplémentaire si cela peut être fait en toute sécurité.
Ne pas laisser le produit pénétrer dans les égouts.
Le rejet dans l’environnement doit être évité.
 
Méthodes et matériaux de confinement et de nettoyage :
Absorber avec un matériau absorbant inerte et éliminer comme déchet dangereux.
Conserver dans des récipients appropriés et fermés pour l'élimination.
 
Manipulation et stockage :
Précautions pour une manipulation sans danger :
Éviter l’inhalation de vapeurs ou de brouillards.
 
Conditions de stockage sûr, y compris d’éventuelles incompatibilités :
Conserver le récipient bien fermé dans un endroit sec et bien aéré.
Les récipients ouverts doivent être soigneusement refermés et maintenus en position verticale pour éviter les fuites.
Classe de stockage (TRGS 510) : 8A : matières dangereuses combustibles et corrosives
 
Contrôles de l'exposition/protection individuelle :
Paramètres de contrôle :
Composants avec paramètres de contrôle du lieu de travail
Ne contient aucune substance présentant des valeurs limites d’exposition professionnelle.
Contrôles d'exposition :
Contrôles techniques appropriés :
Manipuler conformément aux bonnes pratiques d’hygiène industrielle et de sécurité.
Lavez-vous les mains avant les pauses et à la fin de la journée de travail.
 
Équipement de protection individuelle :
Protection des yeux/du visage :
Lunettes de sécurité bien ajustées.
Écran facial (8 pouces minimum).
Utilisez un équipement de protection oculaire testé et approuvé selon les normes gouvernementales appropriées telles que NIOSH (États-Unis) ou EN 166 (UE).
 
Protection de la peau :
Manipuler avec des gants.
Les gants doivent être inspectés avant utilisation.
Utiliser des gants appropriés
technique de retrait (sans toucher la surface extérieure du gant) pour éviter tout contact cutané avec ce produit.
Jetez les gants contaminés après utilisation conformément aux lois en vigueur et aux bonnes pratiques de laboratoire.
Se laver et se sécher les mains.
 
Contact complet :
Matériau : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Matériau testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, taille M)
Contact par éclaboussures
Matériau : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Matériau testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, taille M)
Cela ne doit pas être interprété comme une approbation pour un scénario d’utilisation spécifique.
 
Protection du corps :
Combinaison complète de protection contre les produits chimiques. Le type d'équipement de protection doit être sélectionné en fonction de la concentration et de la quantité de la substance dangereuse sur le lieu de travail spécifique.
Protection respiratoire :
Lorsque l'évaluation des risques montre que les respirateurs à épuration d'air sont appropriés, utilisez un respirateur complet avec des cartouches respiratoires combinées polyvalentes (US) ou de type ABEK (EN 14387) comme solution de secours aux contrôles techniques.
 
Si le respirateur est le seul moyen de protection, utilisez un respirateur à adduction d’air complet.
Utilisez des respirateurs et des composants testés et approuvés conformément aux normes gouvernementales appropriées telles que NIOSH (États-Unis) ou CEN (UE).
Contrôle de l'exposition environnementale
Empêcher toute fuite ou tout déversement supplémentaire si cela peut être fait en toute sécurité.
Ne pas laisser le produit pénétrer dans les égouts.
Le rejet dans l’environnement doit être évité.
 
Stabilité et réactivité :
Stabilité chimique :
Stable dans les conditions de stockage recommandées.
Matériaux incompatibles :
Agents oxydants forts :
Produits de décomposition dangereux :
Des produits de décomposition dangereux se forment en cas d'incendie.
Oxydes de carbone, oxydes d'azote (NOx), gaz chlorhydrique.
 
Considérations relatives à l’élimination :
Méthodes de traitement des déchets :
Produit:
Proposez les solutions excédentaires et non recyclables à une entreprise d’élimination agréée.
Contactez un service professionnel agréé d’élimination des déchets pour éliminer ce matériau.
Emballage contaminé :
Éliminer comme produit non utilisé