磷钨酸

12磷钨酸、12钨磷酸磷钨酸（英语：Phosphotungstic acid），简称PTA，英文名称也作tungstophosphoric acid，简称TPA，是化学式为H3PW12O40的杂多酸，平常会以水合物的形式出现，EPTA是磷钨酸乙醇溶液的简称，常用在生物学中。磷钨酸为小颗粒，灰色或浅黄绿色的晶体，熔点为89 °C（24 H2O的水合物），磷钨酸可溶于水（200 g/100 ml），水溶液呈无色。磷钨酸没有显著的毒性，是有微酸性的刺激物。磷钨酸的离子中含有12个钨原子，一些早期的研究者不晓得其化学结构，例如生物化学家吴宪， 称其为磷-24-钨酸，化学式为3H2O.P2O5 24WO3.59H2O，(P2W24O80H6).29H2O，其中钨、磷和氧的数量有误，但比例是正确的，一直到1970年代还有论文用到此不正确的化学式。在组织学中磷钨酸常用在细胞样本的染色，常和苏木精一称使用，称为磷钨酸-苏木精染色（英语：PTAH）。磷钨酸会和结缔组织中的纤维蛋白、胶原蛋白及纤维结合，形成不同的颜色。磷钨酸是电子致密的物质，在电子下是不透明的。在透射电子显微镜中，可以用磷钨酸来针对病毒、神经、多糖及其他生物组织进行负染色。Gouzerh整理了历史上有关磷钨酸结构的不同观点，结果得到以下Keggin认为的结构：磷钨酸的正确结构最早是由J.F Keggin在1933年及1934年提出，一般称为Keggin结构（英语：Keggin structure）。此离子有完整的全四面体对称性，十二个和氧原子相连钨原子形成一个笼子，中间是磷原子。右图可看出钨原子附近氧原子的四面体体配位。离子的表面有桥接及端接的氧原子。不过Keggin认为磷钨酸的水合物有十个水分子，后来研究指出只有六个水分子。磷钨酸的制备可以用钨酸钠Na2WO4.2H2O和磷酸H3PO4反应而得，其中要加酸化剂氢氯酸HCl。磷钨酸会随pH值提高而渐渐分解，以下是不同pH值下阶段性的分解，以及当时的近似成分：7−是缺位的Keggin离子，6−则是Dawson结构 structure。当pH值小于8时，乙醇或丙酮的存在可以稳定阴离子3−，减少其分解。磷钨酸在温度400 °C以下的范围都是热稳定的，而且比结构相近的硅钨酸H4SiW12O40还要稳定。磷钨酸可以吸收大量的极性分子，如吡啶，而且不是吸附在表面，而是吸附到分子内部面。针对吸附乙醇的固态NMR研究发现存在以下的质子化二聚体(C2H5OH)2H+及单体C2H5OH2+。磷钨酸对还原反应的的敏感度要比磷钼酸要弱。被尿酸或硫酸亚铁还原后会产生棕色的化合物。此时其他Keggin结构中，一个W3结构中会变成金属－金属键的簇，是三个有共用边的W(IV)八面体。磷钨酸是最强的杂多酸。其共轭碱为PW12O403−。其在乙酸中的酸性研究发现三个质子是独立解离的，而且有相同的强度。有研究估计磷钨酸的酸度要高于H0 =−13.16,，这可以算是超强酸的标准。此酸度意味着即使在低pH值的情形下，磷钨酸仍是完全解离。磷钨酸和其他杂多酸一様可以作为催化剂，而且其强酸度及热稳定度，因此适用在一些催化反应中。磷钨酸的溶液可以作为匀相催化剂，若在三氧化二铝或二氧化硅的底质上，则是多相催化剂。以下是一些磷钨酸催化剂的例子：磷钨酸曾用来和不同的染料沉淀，形成沉淀色料（英语：lake pigment），例如碱性染料或是三苯甲胺染料，例如副蔷薇苯胺（英语：pararosaniline）的衍生物。磷钨酸常用在细胞样本的染色，常和苏木精一称使用，称为磷钨酸-苏木精染色（英语：PTAH），有些三色染色试剂也会用到磷钨酸，在配合透射电子显微镜使用时，会用磷钨酸作负染色法。磷钨酸钾和其磷钨酸盐不同，由于磷钨酸钾的溶解度低，曾被提出用来作钾的重量分析法。在许多分析方法中，磷钨酸都会用来沉淀蛋白质，磷钨酸曾被视为极性蛋白质的“万用沉淀剂”不过过来的研究发现磷钨酸的确会和胍基、ε-氨基酸及咪唑基产生沉淀，但不会和α-氨基酸沉淀。磷钨酸在医疗上的用途非常少，一个老鼠肝坏死的实验和磷钨酸有关。有些研究是将包括磷钨酸在内的杂多酸作为复合质子交换膜的材料。这些复合材料用在燃料电池上的优势是可以提升工作条件。