Caractéristiques
Utilisations [1, 2]
Le phosphore blanc est essentiellement utilisé dans l'industrie pour :
- La synthèse de nombreux composés (acide phosphorique, chlorures et oxychlorure de phosphore, phosphates, phosphures, phosphine, anhydride phosphorique...). Ces composés servent entre autres pour :
- La fabrication d'engrais minéraux (phosphates) ;
- La fabrication d'additifs alimentaires (phosphates) utilisés comme conservateurs ;
- La fabrication de détergents (phosphates) industriels (les phosphates sont interdits depuis 2014 dans les détergents textiles et pour lave-vaisselle destinés aux consommateurs) ;
- La production d’alliages métalliques (aciers, bronze phosphoreux, alliages de cuivre...) ;
- La production de semi-conducteurs, d'écrans...
- La fabrication de retardateurs de flamme dans l'industrie des polymères ;
- La fabrication d'armes (agents fumigènes, incendiaires...) ;
- La fabrication de dispositifs pyrotechniques ;
- La fabrication d'allumettes ; en raison de la toxicité et de l'inflammabilité du phosphore blanc initialement utilisé, il a été remplacé par le phosphore rouge (présent sur le grattoir).
Certains isotopes radioactifs du phosphore (phosphore-32 et phosphore-33) sont également utilisés pour des applications de recherche en biologie moléculaire [3].
Propriétés physiques [1-6]
Le phosphore blanc est un solide incolore ou blanc quand il est pur. Quand il est exposé à la lumière, il se présente sous l’aspect d’un solide jaune ambré de consistance cireuse et d’odeur légèrement alliacée. Il est spontanément inflammable au contact de l'air.
Il est pratiquement insoluble dans l’eau (0,0003 % à 20 °C), miscible par contre à de nombreux solvants organiques : disulfure de carbone, oxyde de diéthyle... ainsi que dans la soude et les huiles.
Le phosphore rouge se présente habituellement sous la forme d’une poudre ou de cristaux de couleur rouge-brun. Il est inflammable dans l’air à des températures voisines de 250 °C.
Il est insoluble dans l’eau et dans la plupart des solvants organiques, soluble dans l’éthanol (alcool absolu).
Le phosphore noir se présente sous la forme d’une poudre ou de cristaux noirs. Il s’enflamme dans l’air à des températures voisines de 400 °C.
Il est insoluble dans l’eau et dans la plupart des solvants organiques.
| Nom Substance | Formule | N° CAS | Etat Physique | Masse molaire | Point de fusion | Point d'ébullition | Densité | Densité gaz / vapeur | Pression de vapeur | Température d'auto-inflammation |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Phosphore blanc |
P 4 |
12185-10-3 |
Solide |
123,9 g/mol |
44,1 °C |
280 °C à la pression atmosphérique |
1,82 à 20 °C |
4,27 (air = 1) |
3,5 Pa à 20 °C |
> 30 °C (air humide) > 35 °C (air sec) |
| Phosphore rouge | 7723-14-0 |
Solide |
590 °C |
- |
2,18 à 2,34 à 20 °C |
4,77 (air = 1) |
260 à 280 °C |
À 25 °C et 101 kPa, 1 ppm = 5,07 mg/m3.
Propriétés chimiques [2-8]
Le phosphore blanc est un solide très réactif qui s’enflamme spontanément au contact de l’air (substance pyrophorique), dès 30 °C en présence d'humidité et 35 °C si l'air est sec.
Il peut réagir vivement avec les halogènes (fluor, chlore, brome), avec production de flammes ou de détonations. L’iode agit aussi mais moins énergiquement.
De nombreux produits, dont les oxydants, donnent des réactions explosives avec le phosphore (blanc, rouge) en présence d’air ou d’humidité. Il peut également réagir au contact du soufre, des bromates, chlorates, iodates, nitrates, permanganates, peroxydes..., avec libération possible d’acide phosphorique et de phosphine, composé toxique et spontanément inflammable.
Le phosphore rouge et surtout le phosphore noir sont moins réactifs que le phosphore blanc.