Войти
 | |
| Названия | |
|---|---|
| Другие названия Вольфрамофосфорная кислота (TPA). Фосфорновольфрамовая кислота (PTA, PWA) 12-Вольфрамовая кислота. 12-Вольфрамофосфорная кислота. Додекатунгтофосфорная кислота | |
| Идентификаторы | |
| Номер CAS |
|
| 3D-модель (JSmol ) | |
| ECHA InfoCard | 100.108.885  |
| UNII | |
| CompTox Dashboard (EPA ) | |
УЛЫБКИ
| |
| Свойства | |
| Химические вещества формула | H3PW12O40 |
| Молярная масса | 2880,2 г / моль (безводный) |
| Точка плавления | 89 ° C (192 ° F; 362 K) (гидрат) |
| Если не указано иное, данные приведены для материалы в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 N (что такое ?) | |
| Ссылки на ink | |
Фосфорновольфрам кислота (PTA ), вольфрамофосфорная кислота (TPA ), представляет собой гетерополикислоту с химической формулой H 3P W 12O 40. Обычно он присутствует в виде гидрата. EPTA - это название этанольной фосфорновольфрамовой кислоты, ее спиртового раствора, используемого в биологии. Он имеет вид небольших бесцветных сероватых или слегка желто-зеленых кристаллов с температурой плавления 89 ° C (гидрат 24H162154O). Не имеет запаха и растворим в воде (200 г / 100 мл). Он не особенно токсичен, но является слабым кислотным раздражителем. Это соединение известно под множеством различных названий и сокращений (см. Раздел «Другие названия» в информационном окне).
В этих названиях цифра «12» или «додека» отражает тот факт, что анион содержит 12 атомов вольфрама. Некоторые первые работники, которые не знали строения. назвал его фосфо-24-вольфрамовой кислотой, сформулировав его как 3H 2 O · P 2O524WO 3 · 59H 2 O, (P 2W24O80H6) · 29H 2 O, который правильно определяет атомные отношения P, W и O. Эта формула все еще цитировалась в статьях вплоть до 1970 года.
Фосфорновольфрамовая кислота используется в гистология как компонент для окрашивания образцов клеток, часто вместе с гематоксилином как PTAH. Он связывается с фибрином, коллагеном и волокнами соединительной ткани и заменяет анионы красителей из этих материалов, избирательно обесцвечивая их.
Фосфорновольфрамовая кислота электронно-плотная, непрозрачная для электронов. Это обычная отрицательная окраска для вирусов, нервов, полисахаридов и других биологических тканевых материалов для визуализации с помощью передачи . электронный микроскоп.
Структура фосфовольфраматного аниона Гузерх резюмирует исторические взгляды на структуру фосфорновольфрамовой кислоты, что привело к определению Кеггин структуры как:
Структура была определена Дж. Ф. Кеггиным, впервые опубликованным в 1933 году, а затем в 1934 году и широко известна как структура Кеггина. Анион имеет полную тетраэдрическую симметрию и включает примерно ge двенадцати атомов вольфрама, связанных атомами кислорода с атомом фосфора в его центре. На рисунке справа показана октаэдрическая координация атомов кислорода вокруг атомов вольфрама, и что поверхность аниона имеет как мостиковые, так и концевые атомы кислорода. Дальнейшее исследование показало, что соединение представляет собой гексагидрат, а не пентагидрат, как предлагал Кеггин.
Фосфорновольфрамовая кислота может быть получена реакцией вольфрамата натрия, Na 2WO4· 2H 2 O, с фосфорной кислотой, H 3PO4, подкисленный соляной кислотой, HCl.
Растворы фосфорновольфрамовой кислоты разлагаются при повышении pH. Было определено ступенчатое разложение, и приблизительные составы при различных значениях pH следующие:
| pH | основные компоненты |
|---|---|
| 1,0 | [PW12O40] |
| 2,2 | [PW 12O40], [P 2W21O71], [PW 11O39] |
| 3.5 | [PW 12O40], [P 2W21O71], [PW 11O39], [P 2W18O62], [P 2W19O67] |
| 5.4 | [P2W21O71], [PW 11O39], [P 2W18O62] |
| 7.3 | [PW 9O34] |
| 8.3 | PO4, WO 4 |
Виды [PW 11O39] - это лакунарный или дефектный ион Кеггина. [P 2W18O62] имеет структуру Доусона. При pH менее 8 присутствие этанола или ацетона стабилизирует анион [PW 12O40], уменьшая разложение.
Вольфрамофосфорная кислота термически устойчива до 400 ° C и более стабильна, чем аналог кремневольфрамовая кислота, H 4 SiW 12O40.
Большие количества полярных молекул, таких как пиридин, абсорбируются в объемной фазе, а не просто на поверхности. Исследования твердотельного ЯМР для этанола, абсорбированного в объемной фазе, показывают, что как протонированные димеры ((C 2H5OH) 2 H), так и мономеры, ( C 2H5OH2).
Фосфорновольфрамовая кислота менее чувствительна к восстановлению, чем фосфорно-молибденовая кислота. Восстановление мочевой кислотой или сульфатом железа (II) дает соединение коричневого цвета. родственная кремневольфрамовая кислота при восстановлении образует аналогичное коричневое соединение, где одно из четырех звеньев W 3 в структуре Кеггина становится связанным металлом-металлом кластером из трех общих граничных октаэдров W (IV).
Фосфорновольфрамовая кислота - самая сильная из гетерополикислот. Его сопряженное основание представляет собой анион PW 12O40. Его кислотность в уксусной кислоте была исследована и показала, что три протона диссоциируют независимо, а не последовательно, и кислотные центры имеют одинаковую силу. Одна оценка кислотности заключается в том, что твердое вещество имеет кислотность более сильную, чем H0 = -13,16, что квалифицирует соединение как суперкислоту. Эта сила кислоты означает, что даже при низком pH кислота полностью диссоциирует.
Как и другие гетерополикислоты, фосфорновольфрамовая кислота является катализатором, а ее высокая кислотность и термическая стабильность делают ее предпочтительным катализатором. по мнению некоторых исследователей. Он находится в растворе в виде гомогенного катализатора и в виде гетерогенного катализатора, «нанесенного» на подложку, например оксид алюминия, диоксид кремния. Некоторые реакции, катализируемые кислотой, включают:
Фосфорновольфрамовая кислота была использована для осаждают различные типы красителей в виде «озер ». Примерами являются основные красители и трифенилметановые красители, например производные парарозанилина.
Фосфорновольфрамовая кислота используется в гистологии для окрашивания образцов как компонент гематоксилина фосфорновольфрамовой кислоты, PTAH и «трихромные» реагенты, а также в качестве отрицательного красителя для визуализации с помощью просвечивающего электронного микроскопа.
Калиевая соль слабо растворима, в отличие от большинства других солей фосфовольфрамата, и была предложена в качестве метода гравиметрического анализа калия.
В ряде аналитических процедур одна из ролей фосфорновольфрамовой кислоты заключается в осаждении белков. Его назвали «универсальным» осадителем полярных белков. Дальнейшие исследования показали, что осаждение α-аминогрупп не происходит, но происходит с гуанидино-, ε-амино- и имидазольными группами.
В этой области было проведено очень мало работы. Один пример относится к некрозу печени у крыс.
Гетерополикислоты, включая фосфорновольфрамовую кислоту, исследуются как материалы в композитных протонообменных мембранах, например Нафион. Интерес кроется в потенциале этих композиционных материалов при производстве топливных элементов, поскольку они имеют улучшенные рабочие характеристики.
