Fosfomolibdato di ammonio: sintesi, usi

Il fosfomolibdato di ammonio  (YAPM) è un sale inorganico avente formula  (NH₄)₃PMo₁₂O₄₀ in cui il molibdeno ha numero di ossidazione + 6 e il fosforo +5. Nella specie il molibdeno presenta il numero di ossidazione più alto

Si presenta sotto forma di cristalli di colore giallo poco solubili in acqua. Il fosfomolibdato si ammonio appartiene alla categoria dei poliossometallati (POM).  Il fosfomolibdato di ammonio  è stato il primo poliossometallato  scoperto quasi due secoli fa da Berzelius e veniva utilizzato come agente riducente

Sintesi del fosfomolibdato di ammonio 

Esso è ottenuto dalla reazione tra acido fosforico e ortomolibdato di ammonio in presenza di un eccesso di acido nitrico:
H₃PO₄ + 12 (NH₄)₂MoO₄ + 21 HNO₃ → (NH₄)₃PMo₁₂O₄₀ + 21 NH₄NO₃ + 12 H₂O

Dalla reazione si ottiene anche il nitrato di ammonio che è solubile in acqua.
La formazione del fosfomolibdato di ammonio è evidenziata dalla formazione del precipitato di colore giallo canarino. Il fosfomolibdato di ammonio verde (GAPM) è  ottenuto dallo YAPM dopo irradiazione UV ( λ ≈ 365 nm) per 6 ore.

Determinazione dei fosfati

La determinazione del fosfato inorganico è fatta tramite la reazione con il molibdato di ammonio. Dalla reazione tra il fosfato e il molibdato di ammonio si ottiene il fosfomolibdato di ammonio.

Il fosfomolibdato di ammonio è ridotto da un riducente come l’N-metil-p-amminofenolo solfato o l’acido 1-ammino-2-naftolo-4-solfonico H₂NC₁₀H₅(OH)SO₃H. Si ottiene un complesso blu che denota la presenza di fosfato

Usi

Il fosfomolibdato di ammonio è utilizzato per preparare catalizzatori supportati da alluminosilicati. Essi trovano applicazione nella disidratazione del glicerolo in fase gassosa con ottenimento dell’acroleina secondo la reazione:
CH₂OHCHOHCH₂OH → CH₂=CH-CH=O + 2 H₂O

Particelle microdimensionate  sono in grado di rimuovere coloranti cationici dalle acque. Questo comportamento è attribuito allo scambio ionico tra gli ioni ammonio con frazioni coloranti cationici.

È inoltre utilizzato come scambiatore di ioni inorganici per l’eliminazione di alcuni ioni dai rifiuti liquidi. ha dimostrato di essere un adsorbente efficiente per applicazioni ambientali come scambiatore di cationi. In forma microporosa è utilizzato quale catalizzatore per  utilizzato per degradare gli antibiotici tetraciclinici  in condizioni ambientali.

Questa azione catalitica è dovuta al fatto che il molibdeno con numero di ossidazione + 6 passa  a numero di ossidazione + 5  e quest’ultimo durante il processo viene ossidato nuovamente a numero di ossidazione + 6.

Grazie a questa caratteristica i poliossometallati e, in particolare il fosfomolibdato di ammonio, sono usati nell’industria della raffinazione e per la produzione di sostanze chimiche fini, per l’ossidazione dell’isobutano ad acido metacrilico, per l’idratazione delle olefine come il butadiene, nella trasformazione di metanolo in idrocarburi, desolforazione del diesel e per la fotodegradazione dei coloranti