Solid-state Fourier transform infrared and ³¹P nuclear magnetic resonance spectral features of phosphate compounds

Des techniques de spectroscopie en phase solide, notamment la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR) et la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire du 31P en phase solide avec rotation à l’angle magique (MAS NMR), sont des outils puissants pour évaluer les mécanismes de spéciation des métaux et les mécanismes de transformation des composés phosphorés dans le sol, le fumier et d’autres échantillons environnementaux. Ces études spectroscopiques s’appuient généralement sur les spectres de référence de composés modèles. Toutefois, ces données de référence sont limitées, en particulier dans le cas des phytates métalliques, qui sont un important constituant de nombreux échantillons (p. ex. de 60 à 80 % du P organique du sol). Dans la présente étude, nous avons utilisé la FT-IR et la 31P MAS NMR en phase solide pour examiner les phytates métalliques et leurs homologues orthophosphatés, de même que plusieurs pyrophosphates et polyphosphates. La comparaison des spectres FT-IR des orthophosphates et phytates métalliques a mis en évidence des caractéristiques distinctes et des différences. Le triple pic entre 790 et 900 cm⁻¹ pourrait être utilisé pour distinguer les phytates métalliques d’autres composés ayant un seul pic ou n’ayant aucun pic dans le même intervalle. Les caractéristiques spectrales FT IR concentrées à 1100 cm 1 (c. à d. pics larges ou multiples) pourraient permettre de distinguer les différents phytates métalliques. Nous avons observé que les pics NMR 31P en phase solide des phytates étaient larges, alors que ceux des composés du P inorganique étaient beaucoup plus pointus. À notre avis, on devrait accorder la même attention aux bandes latérales de rotation qu’aux principaux pics, parce que les caractéristiques des bandes latérales de rotation étaient particulières à certains composés P. Enfin, il ressort de nos observations que l’humidification des échantillons pouvait modifier à la fois l’intensité et la position des déplacements chimiques et des bandes latérales de rotation, il est donc nécessaire de garder les échantillons secs pour obtenir des spectres 31P MAS NMR répétables et de grande qualité en phase solide. Les spectres de référence FT IR et 31P NMR en phase solide établis dans le cadre de ces travaux peuvent faciliter les études fondamentales et appliquées du P dans le sol à l’aide de ces deux techniques spectroscopiques avancées.