Phosphore

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Le phosphore est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole P et de numéro atomique 15. Le phosphore se présente sous plusieurs formes de couleur différente : blanc-jaune, rouge, et violet-noir. Très pur, le phosphore « blanc » est transparent; plus généralement il est blanc ambré, légèrement malléable avec une faible odeur d'ail. Les formes rouge et noir peuvent se présenter en poudre ou cristallisées. Le nom dérive du mot grec fosforos<
Phosphore

Le phosphore est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole P et de numéro atomique 15. Le phosphore se présente sous plusieurs formes de couleur différente : blanc-jaune, rouge, et violet-noir. Très pur, le phosphore « blanc » est transparent; plus généralement il est blanc ambré, légèrement malléable avec une faible odeur d'ail. Les formes rouge et noir peuvent se présenter en poudre ou cristallisées. Le nom dérive du mot grec fosforos, ce qui signifie porteur de lumière. Le nom a été attribué au fait que le phosphore blanc émet de la lumière visible dans l'obscurité quand il est exposé à l'air.

Histoire

Il est vraisemblable que l'alchimiste arabe Alchid Bechil ait identifié le phosphore dès le . La découverte de cet élément est attribuée à Hennig Brandt en 1669 en Allemagne à partir de l'urine. Il obtint un matériau blanc qui luisait dans l'obscurité, et brûlait en produisant une lumière éclatante. Les premières allumettes utilisaient du phosphore blanc dans leur composition : la toxicité du phosphore les rendait d'ailleurs assez dangereuses : leur usage entraîna des meurtres, des suicides et des empoisonnements accidentels (une légende apocryphe raconte qu'une femme tenta d'empoisonner son mari avec du phosphore blanc, mais celui-ci s'en aperçut du fait de la lumière émise par son ragoût). De plus, l'inhalation des vapeurs de phosphore entraînait, chez les ouvriers des fabriques d'allumettes, une nécrose des os de la mâchoire, connue sous le nom de nécrose phosphorée. Lorsque le phosphore rouge fut découvert, son inflammabilité et sa toxicité plus faibles poussèrent à son adoption comme une alternative moins dangereuse pour la fabrication des allumettes.

Propriétés

Les phosphores blanc et rouge ont une structure tétragonale. Il existe un phosphore noir allotrope, ayant une structure similaire à celle du graphite : les atomes sont arrangés en couches hexagonales, et il est conducteur électrique. Phosphore en poudre

Propriétés chimiques

Le phosphore blanc s'enflamme spontanément à l'air dès 34°C; il peut être conservé dans l'eau. La forme rouge est plus stable mais doit néanmoins être manipulé avec précautions. Le phosphore est l'un des éléments indispensables à la vie. Différents phosphates sont nécessaires aux plantes et aux animaux pour leurs cellules, leurs squelettes. Les composés du phosphore transportent l'énergie dans leurs cellules avec l'ATP (acide adénosinetriphosphorique) et forme, avec le désoxyribose, le squelette de l'ADN, l'acide désoxyribonucléique.

Toxicologie

Le phosphore blanc est un poison violent (la dose létale est de 50 mg). L'hydrogène phosphoré ou phosphine, de formule PH3, est un gaz incolore, d'odeur alliacée, très toxique.

Gisements

Les phosphates sont des minéraux assez fréquents, dont la concentration a généralement une origine animale (guano d'oiseaux ou de chauve-souris accumulés durant des milliers ou millions d'années sur des sites dortoirs ou de reproduction).

Utilisation

Phosphore

- Allumettes et pyrotechnie : le phosphore sous sa forme rouge est l'élément igniteur des allumettes et d'un grand nombre de dispositifs pyrotechniques.
- Alliage : dans l'acier et le bronze

Usages militaires

explosion d'un obus au phosphore (Première Guerre mondiale) l'USS Alabama touché par une bombe incendiaire au phosphore, September 1921
- Les bombes incendiaires au phosphore ont été largement utilisées pendant et depuis la Seconde Guerre mondiale. L'armée américaine a aussi utilisé du phosphore blanc lors de l'attaque contre Falloujah, le 8 mars 2004. Le protocole III de la Convention sur certaines armes classiques (CCWC), entré en vigueur en 1983, interdit certes les armes incendiaires contre des civils, et même contre des bases militaires situées "à l’intérieur d’une concentration de civils", ainsi que c’était le cas à Fallouja. Mais le Pentagone prétend qu'il ne s'est pas servi de "Willie Pete" (comme on l'appelle aussi) pour des usages incendiaires. Si les États-Unis sont signataires de ce protocole additionnel aux Conventions de Genève, ils n'ont par contre pas signé le protocole III de la convention de 1980 régissant l'usage des armes conventionnelles, dont "Willie Pete" - le phosphore blanc peut aussi bien être utilisé comme éclairage que comme arme incendiaire et chimique, ce qui a été le cas à Falloujah. Mais, en raison de cette ambigüité, il reste classé dans les "armes conventionnelles".

Phosphate

De loin l'utilisation la plus répandue du phosphore.
-Engrais : monohydrogénophosphate CaHPO4 ou dihydrogénophosphate Ca(H2PO4)2
-Pâte dentifrice : agent polisseur sous forme de dihydrogénophosphate et comme apporteur de fluor Na2PO3F
-Additif stabilisant (E339, E340) : des phosphates de sodium ou de potassium, substances « tampon » ont un effet stabilisateur dans des compositions alimentaires.

Acide phosphorique H3PO4

-Détartrants : On utilise une solution d'acide phosphorique comme détartrant pour les appareils sanitaires et ménagers, tels les cafetières électriques.
-Additif alimentaire (E 338) : agent acidifiant dans les boissons gazeuses
-Nutriment : Dans le traitement des eaux, le phosphore est ajouté à un réacteur biologique pour assurer la survie et la croissance des bactéries.

Environnement

Le phosphore est un élément toxique quand il est pur, mais indispensable aux organismes vivant sous forme de phosphate notamment, lequel tend à s'enfuir, sous l'action du lessivage, du haut du bassin versant vers la mer. L'érosion éolienne peut transporter des quantités significatives de phosphore vers des zones très éloignées (dont du sahara jusqu'en Amazonie, via des aérosols visibles de satellite). Mais autrefois, c'étaient surtout les migration d'oiseaux marins ou piscivores (via leurs fientes enrichies en phosphore) et plus encore les migrations de saumons qui constituaient le mécanisme principal de retour à la terre du phosphore. Après leur phase de croissance en mer et leur remontée, en mourrant par dizaines de millions dans les rivières des hauts de bassin versant après y avoir pondu, les saumons remontaient et libéraient des quantités importantes de phosphore recyclés dans les écosystèmes situés en amont des bassins-versant, via leurs squelettes et cadavres particulièrement riches en phosphore, et via les urines et excréments des animaux qui chassaient ou pêchaient les saumons lors de leur remontées (ours en particulier). Aujourdh'ui les saumons ont fortement régressé ou ont disparu sur une grande partie de leur ancienne aire de répartition, et l'agriculture intensive se fournit en phosphates de guano ou de synthèse, importés. Un autre problème environnemental est que les terrils ou crassiers de phosphogypse découlant de la production industrielle d'engrais contiennent des éléments radioactifs, et que les engrais phosphatés sont aussi une source de cadmium toxique qui s'accumule dans les champs ou pollue l'environnement. Le phosphore est enfin, avec le nitrate un des grands responsables de l'eutrophisation.

Voir aussi

-Méthode de Briggs(dosage du phosphore)

Notes

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