Polyphosphate

Définition

Un polyphosphate est un produit minéral obtenu par polycondensation de phosphates sous forme d'orthophosphates.Les polyphosphates sont des composés inorganiques avec une formule brute (HPO₃)_n et (HPO₂)_n. Leurs molécules sont labiles.

Une molécule d'ADP, un polyphosphate :

L'ADP (adénosine diphosphate) est un polyphosphate avec 2 groupes phosphate.

Explications

Les polyphosphates sont hydrolysés (décomposés) par l'eau dès leur mise en solution en milieu aqueux. La vitesse d'hydrolyse, faible à température ambiante (10–20 °C), s'accélère avec l'élévation de température pour devenir quasi instantanée à l'ébullition.

Une hydrolyse est réalisée par des augmentations de température (jusqu'à 60–70 °C), une baisse du pH (jusqu'à pH 3,5–4), la présence de cations, ou en augmentant la force ionique dans laquelle ils sont transportés vers le milieu.

Les polyphosphates sont formés par polymérisation par condensation de dérivés d'acide phosphorique. Cela implique une réaction d'équilibre, car l'hydrolyse (la réaction inverse) est également possible. Les polyphosphates sont des bases faibles. Au cours d'une réaction acide-base, les électrons non appariés de l'atome d'oxygène à double liaison sont donnés à un ion hydrogène.

Cela a des conséquences biologiques importantes : une molécule d'ATP est protonée à 25 % dans une solution aqueuse à un pH de 7.

Le mélange avec des détergents courants augmente la taille de la mousse et améliore l'effet des savons en raison de leur capacité à se lier aux ions de calcium Ca²⁺ et de magnésium Mg²⁺.

Oligophosphates et métaphosphates

Les polyphosphates peuvent adopter des structures cycliques linéaires ou cycliques. Les polyphosphates comprennent également très souvent les phosphates à chaîne courte (c'est-à-dire en fait des oligophosphates). Les polymères cycliques sont connus sous le nom de métaphosphates. Le degré de polymérisation peut être de plusieurs milliers.

Un oligophosphate est tout composé ou anion contenant plusieurs groupes phosphate à chaîne courte.

(NaPO₃)_15–20 était autrefois le composant principal (outre les métaphospates) de Calgon, un adoucisseur d'eau pour les appareils ménagers. Le produit chimique porte souvent le nom factuellement incorrect d'hexamétaphosphate.

Polyphosphates en biologie

En biologie, les esters polyphosphates d'adénosine diphosphate (ADP) et d'adénosine triphosphate (ATP) sont impliqués dans le stockage d'énergie. Une variété de polyphosphates (acide triphosphorique ou acide phosphorique) peut être appliquée pour retenir les minéraux dans un réseau d'alimentation en eau, généralement à une concentration de 1 à 5 ppm.

Les polyphosphates sont des sels ou esters constitués de chaînes polymères de phosphates (PO₄) interconnectées via les atomes d'oxygène. Un polyphosphate peut adopter une structure linéaire ou cyclique. Dans les organismes, les polyphosphates de l'ATP, de l'ADP et d'autres nucléotides fonctionnent comme des vecteurs d'énergie dans de nombreux processus métaboliques. Un polyphosphate peut chélater avec des ions métalliques.

Toutes les cellules eucaryotes et procaryotes contiennent des polyphosphates. Chez les bactéries et les levures, les polymères sont utilisés pour stocker de l'énergie et sont stockés dans les acidocalcisomes. Les plaquettes contiennent des structures de stockage de polyphosphates homologues, appelées granules denses, riches en polyphosphates.

L'activation des plaquettes conduit à la sécrétion des polymères, qui activent alors le facteur XII de coagulation sanguine (facteur Hageman, facteur XII), la formation de fibrine et la libération du médiateur inflammatoire bradykinine commencer et avoir ainsi un effet procoagulant et pro-inflammatoire.

Utilisation alimentaire

Les polyphosphates sont utilisés dans l'industrie alimentaire comme agents chélateurs, tampons acides, sels émulsifiants, agent raffermissant et stabilisants.

Les polyphosphates de sodium, de potassium, de sodium, de calcium et de calcium sont approuvés dans l'UE en tant qu'additifs alimentaires avec le numéro E 452 pour certains aliments, chacun avec des restrictions de quantité maximale différentes. Selon l'ordonnance sur l'approbation des additifs, ces spécifications sont - largement uniformes pour la plupart des phosphates approuvés - des spécifications individuelles pour une large gamme de nombreux types d'aliments différents.

Les quantités maximales autorisées varient de 0,5 à 5 à 50 grammes par kilogramme (en crémier pour distributeurs automatiques) ou en l'absence de limite fixe (quantum satis - selon les besoins, pour les compléments alimentaires). phosphore est suspecté de provoquer une hyperactivité, des réactions allergiques et une ostéoporose. Une dose quotidienne autorisée de 70 milligrammes par kilogramme de poids corporel a été fixée pour la quantité totale d'acide phosphorique et de phosphates ingérée.

Différence entre silicophosphate et polyphosphate

Un silicophosphate (ou silicopolyphosphate) est un minéral composé de polyphosphates et de silicates. Dans les systèmes de traitement secondaire de l'eau, les polyphosphates assurent la prévention du tartre. Les silicophosphates assurent la prévention du tartre ET les effets de la corrosion. Une cartouche polyphosphate est anti-tarte quand une cartouche silicophosphate est anti-corrosion en plus d'être anti-tartre.

Le minerai de fer, appelé la minette lorraine, contient de l'apatite; le procédé Thomas permet d'obtenir un acier de qualité et de récupérer un coproduit, les scories Thomas, contenant des silicophosphates et phosphates de calcium (12 à 18 % de P₂O₅) et d'autres éléments (magnésium, oxydes métalliques). Il fut l'engrais phosphaté le plus utilisé en France (40 % de la consommation en 1966). La minette lorraine n'est plus exploitée depuis 1997.

En rapport avec "polyphosphate"

• pyrophosphate

  

  Le pyrophosphate est un puissant inhibiteur de la formation de cristaux de phosphate de calcium (inhibition de la calcification).

• acidocalcisome

  

  Un acidocalcisome est un organite acide de stockage du calcium présent dans un large éventail d'organismes, des bactéries aux cellules humaines.

• volutine

  

  La volutine est un composé cristallin phosphaté (orthophosphate polymérisé, polyphosphate) contenu dans le chromoplasme (cytoplasme).

• groupe polyphylétique

  

  Un groupe polyphylétique est un groupe non naturel, dont les taxons n'ont pas un seul ancêtre en commun.