Loading AI tools
化合物 来自维基百科，自由的百科全书
磷鎢酸（英語：Phosphotungstic acid），簡稱PTA，英文名稱也作tungstophosphoric acid，簡稱TPA，是化學式為H
3PW
12O
40的雜多酸，平常會以水合物的形式出現，EPTA是磷鎢酸乙醇溶液的簡稱，常用在生物學中。磷鎢酸為小顆粒，灰色或淺黃綠色的晶體，熔點為89 °C（24 H2O的水合物），磷鎢酸可溶於水（200 g/100 ml），水溶液呈無色。磷鎢酸沒有顯著的毒性，是有微酸性的刺激物。
磷鎢酸的離子中含有12個鎢原子，一些早期的研究者不曉得其化學結構，例如生物化學家吳憲[2]， 稱其為磷-24-鎢酸，化學式為3H2O.P2O5 24WO3.59H2O，(P2W24O80H6).29H2O，其中鎢、磷和氧的數量有誤，但比例是正確的，一直到1970年代還有論文用到此不正確的化學式[3]。
在组织学中磷鎢酸常用在細胞樣本的染色，常和苏木精一稱使用，稱為磷鎢酸-蘇木精染色。磷鎢酸會和结缔组织中的纖維蛋白、膠原蛋白及纖維結合，形成不同的顏色。
磷鎢酸是電子緻密的物質，在電子下是不透明的。在透射电子显微镜中，可以用磷鎢酸來針對病毒、神經、多糖及其他生物組織進行负染色。
Gouzerh[4]整理了歷史上有關磷鎢酸結構的不同觀點，結果得到以下Keggin認為的結構：
磷鎢酸的正確結構最早是由J.F Keggin在1933年[5]及1934年[6]提出，一般稱為Keggin結構。此離子有完整的全四面體對稱性，十二個和氧原子相連鎢原子形成一個籠子，中間是磷原子。右圖可看出鎢原子附近氧原子的四面體體配位。離子的表面有橋接及端接的氧原子。不過Keggin認為磷鎢酸的水合物有十個水分子，後來研究指出只有六個水分子[7]。
磷鎢酸的製備可以用鎢酸鈉Na2WO4.2H2O和磷酸H3PO4反應而得，其中要加酸化劑氫氯酸HCl[2]。
磷鎢酸會隨pH值提高而漸漸分解，以下是不同pH值下階段性的分解，以及當時的近似成分[8]：
| pH值 | 主要成份 |
|---|---|
| 1.0 | [PW12O40]3− |
| 2.2 | [PW12O40]3−, [P2W21O71]6−, [PW11O39]7− |
| 3.5 | [PW12O40]3−, [P2W21O71]6−, [PW11O39]7−, [P2W18O62]6−, [P2W19O67]10−
|
| 5.4 | [P2W21O71]6−, [PW11O39]7−, [P2W18O62]6− |
| 7.3 | [PW9O34]9− |
| 8.3 | PO43−, WO42− |
[PW11O39]7−是缺位的Keggin離子，[P2W18O62]6−則是Dawson結構 structure。當pH值小於8時，乙醇或丙酮的存在可以穩定陰離子[PW12O40]3−，減少其分解[8]。
磷鎢酸在溫度400 °C以下的範圍都是熱穩定的，而且比結構相近的矽鎢酸H4SiW12O40還要穩定[9]。
磷鎢酸可以吸收大量的極性分子，如吡啶，而且不是吸附在表面，而是吸附到分子內部面。針對吸附乙醇的固態NMR研究發現存在以下的質子化二聚體(C2H5OH)2H+及單體C2H5OH2+。
磷鎢酸對還原反應的敏感度要比磷鉬酸要弱。被尿酸或硫酸亚铁還原後會產生棕色的化合物。此時其他Keggin結構中，一個W3結構中會變成金屬－金屬鍵的簇，是三個有共用邊的W(IV)八面體[10]。
磷鎢酸是最強的雜多酸。其共軛鹼為PW12O403−[11]。其在乙酸中的酸性研究發現三個質子是獨立解離的，而且有相同的強度[12]。有研究估計磷鎢酸的酸度要高於H0 =−13.16,[9]，這可以算是超强酸的標準。此酸度意味著即使在低pH值的情形下，磷鎢酸仍是完全解離。
磷鎢酸和其他雜多酸一様可以作為催化劑，而且其強酸度及熱穩定度，因此適用在一些催化反應中[13]。磷鎢酸的溶液可以作為勻相催化劑，若在三氧化二鋁或二氧化矽的底質上，則是多相催化劑。以下是一些磷鎢酸催化劑的例子：
磷鎢酸常用在細胞樣本的染色，常和苏木精一稱使用，稱為磷鎢酸-蘇木精染色，有些三色染色試劑也會用到磷鎢酸，在配合透射电子显微镜使用時，會用磷鎢酸作负染色法。
在許多分析方法中，磷鎢酸都會用來沈澱蛋白質，磷鎢酸曾被視為極性蛋白質的「萬用沈澱劑」[23]不過過來的研究發現磷鎢酸的確會和胍基、ε-氨基酸及咪唑基產生沈澱，但不會和α-氨基酸沈澱[24]。
磷鎢酸在醫療上的用途非常少，一個老鼠肝壞死的實驗和磷鎢酸有關[25]。
有些研究是將包括磷鎢酸在內的雜多酸作為複合質子交換膜的材料。這些複合材料用在燃料電池上的優勢是可以提昇工作條件[26]。
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
