- L’acide phosphorique est un composé couramment présent dans les organismes vivants et essentiel à leur bon fonctionnement.
- Nous rencontrons généralement l’acide phosphorique (V) sous la forme d’une solution aqueuse, dont la concentration varie en fonction de la méthode de production.
- La production d’acide phosphorique par voie sèche est plus coûteuse et plus exigeante, mais elle permet d’obtenir un acide plus concentré et contenant moins d’impuretés que la méthode par voie humide.
- L’acide phosphorique est utilisé dans de nombreuses industries. On peut notamment citer la production d’engrais, l’industrie alimentaire, l’industrie pharmaceutique et la fabrication de produits de nettoyage.
Qu’est-ce que l’acide phosphorique ?
L’acide phosphorique, également connu sous le nom d’acide phosphorique (V) ou d’acide orthophosphorique (V), est un composé chimique inorganique appartenant au groupe des acides oxygénés, c’est-à-dire ceux qui contiennent de l’oxygène dans leur structure. Sa formule est H3PO4.
L’acide phosphorique 5 et ses composés – les phosphates, tels que les sels et les esters – ont des rôles biologiques très importants. Ils sont un composant des acides nucléiques, tels que l’ADN et l’ARN, qui stockent le matériel génétique, et de l’ATP, qui est responsable du stockage de l’énergie dans les cellules. En outre, les composés phosphorés jouent un rôle important de tampon et de régulation, par la phosphorylation et la défosphorylation des protéines qui contrôlent l’activité enzymatique et d’autres processus métaboliques dans l’organisme.
Propriétés de l’acide phosphorique
L’acide phosphorique sous sa forme pure est un solide incolore et inodore dont la masse molaire est de 98 g/mol et la densité de 1,685 g/ml à 25°C. L’acide phosphorique se présente le plus souvent sous forme de solution aqueuse, c’est-à-dire sous la forme d’un liquide sirupeux. C’est sous cette forme que l’on trouve l’acide phosphorique à usage industriel, proposé par des entreprises telles que Foodcom S.A..
L’acide phosphorique est un acide tri-basique stable et modérément fort, capable d’acidifier les solutions. Il se dissout bien dans l’eau et l’éthanol, est hygroscopique et possède des propriétés corrosives. Dans l’industrie alimentaire, l’acide phosphorique et d’autres substances aux propriétés similaires sont utilisés comme régulateurs d’acidité.
Où l’acide phosphorique est-il utilisé ?
L’utilisation de l’acide phosphorique est très large. Il est notamment utilisé comme substrat pour la production de :
- d’engrais,
- de revêtements protecteurs sur les métaux,
- de produits pharmaceutiques, comme le charbon actif et les compléments alimentaires,
- de produits antirouille et de détartrants industriels,
- fluides de soudure,
- savons, détergents et nettoyants,
- les cosmétiques et le dentifrice,
- matériaux micro-usinés,
- le mastic de porcelaine en dentisterie, en thérapeutique et dans les laboratoires médicaux,
- réactifs de laboratoire.
Les composés phosphorés sont également largement utilisés dans l’industrie alimentaire. L’acide phosphorique est utilisé dans la production d’une variété de produits alimentaires, par exemple pour purifier les jus dans l’industrie sucrière et dans la transformation des fruits, en aidant à éliminer les substances indésirables. Toutefois, son utilisation la plus répandue est celle de régulateur d’acidité. Dans l’alimentation, l’acide phosphorique est désigné comme additif par le symbole E338. On le trouve principalement dans des produits tels que les boissons gazeuses comme le Coca-Cola et d’autres aliments comme les confitures.
Que sont les régulateurs d’acidité? Il s’agit de composés chimiques utilisés comme additifs dans les aliments ou les boissons pour donner un goût acide aux aliments. De nombreux acides, dont l’acide phosphorique, peuvent également avoir pour effet d’augmenter la durée de conservation des produits et de réguler le pH.
En tant que régulateur du pH, l’acide phosphorique est également utilisé dans la fabrication de cosmétiques et de produits de soins de la peau, tandis qu’en tant que désinfectant, il est utilisé dans les industries alimentaire, laitière et brassicole.
Production d’acide phosphorique
Les types de production d’acide phosphorique comprennent les procédés dits humides et secs.
La production d’acide phosphorique par voie humide implique l’utilisation de matériaux contenant du phosphate, le plus souvent du phosphate de calcium. Des minéraux tels que l’apatite et la phosphorite ou des os d’animaux broyés sont souvent utilisés. Ces matières sont traitées avec de l’acide sulfurique. La réaction produit de l’acide phosphorique et du sulfate de calcium (gypse), qui est facilement séparé par filtration. L’acide obtenu est généralement de 32 à 46 %, il est donc soumis à une concentration et à une purification.
Le procédé à sec est utilisé pour obtenir de l’acide phosphorique de haute pureté, par exemple pour l’industrie alimentaire ou pharmaceutique. Il est plus coûteux et consomme plus d’énergie que le procédé humide, mais il permet d’obtenir un acide phosphorique plus concentré et contenant moins d’impuretés.
Le procédé sec d’obtention de l’acide phosphorique implique la combustion directe du phosphore en présence d’oxygène, suivie de l’hydratation de l’oxyde de phosphore (V) résultant par réaction avec l’eau. Ce procédé nécessite l’ajout contrôlé d’eau pour éviter la formation de diverses formes polymériques d’acides phosphoriques, telles que l’acide métaphosphorique ou l’acide pyrophosphorique, qui peuvent se former en cas d’hydratation incomplète. La nécessité de disposer de phosphore pur est également un défi pour cette méthode. Celui-ci est le plus souvent obtenu en réduisant le minerai de phosphate dans un four à arc, par un procédé dit thermique, en présence de coke et de silice.
L’acide phosphorique est un composé chimique extrêmement polyvalent dont les applications sont très variées, de l’industrie alimentaire à l’industrie chimique en passant par les secteurs cosmétique et pharmaceutique. Son rôle de régulateur d’acidité et de matière première pour les engrais en fait l’un des principaux substrats de l’industrie moderne. Le rôle de l’acide phosphorique dans l’économie mondiale est difficile à surestimer.
