Aluminiumphosphat (ALPO4) -Struktur, Eigenschaften, erhalten, verwendet, verwendet

Er Aluminiumphosphat Es ist ein anorganischer Feststoff, der durch ein Aluminium -Ion zur³⁺ und ein Phosphat -Ionenpo₄^3-. Seine chemische Formel ist Alpo₄. Es ist ein weißer Feststoff, dessen kristalline Struktur der von Silica Sio ähnlich ist₂. Es ist in Wasser unlöslich.

Es kann von Aluminiumoxid (zu "erhalten werden₂ENTWEDER₃) und Phosphorsäure (h)₃Po₄). Es kann auch basierend auf wässrigen Aluminiumchloridlösungen (ALCL) erhalten werden₃) und Natriumphosphat (Na₃Po₄).

Alpo -Aluminiumphosphat₄. Ondřej Manggl [Public Domain]. Quelle: Wikimedia Commons.

Aluminiumphosphat hat einen sehr hohen Fusionspunkt, daher wird es häufig als Bestandteil der feuerfesten Keramik verwendet, dh Keramik, die sehr hohe Temperaturen ertragen.

Es wird auch als Antazid für den Magen, in Gemischen zur Reparatur der Zähne und als Adjuvans von Impfstoffen verwendet, dh die Immunantwort des Organismus stimuliert.

Einige feuerfeste Beton haben Alpo₄ In seiner Zusammensetzung, die die mechanischen und unterstützenden Eigenschaften hoher Temperaturen dieser Art von Zement erhöht.

Es wurde als Schutzschild verwendet, um brennbare Materialien als bestimmte Polymere zu verhindern.

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Struktur

Der Alpo₄ Es wird durch ein Aluminiumkation zum³⁺ und ein Phosphatanionpo₄^3-.

Ionenstruktur von Aluminiumphosphat. Autor: Marilú Stea.

Kristalline Aluminiumphosphat wird auch Berlinit oder Alpha-Phase (α-Alpo "bezeichnet₄) und seine Kristalle ähneln Quarz.

Synthetische Berlinitkristalle (α-Alpo₄). Dmgualtieri [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)]]. Quelle: Wikimedia Commons.

Die Alpha -Phase von Aluminiumphosphat ist ein Feststoff, der durch ein kovalentes Netzwerk von Po -Tetraeder gebildet wird₄ und Alpo₄ das wechseln sich und sind durch Sauerstoffatome vereint.

Diese Struktur ist isomorph mit Kieselsäure, dh sie hat die gleiche Form wie die des SiO₂.

Nomenklatur

- Aluminiumphosphat

- Aluminiummonophosphat

- Phosphorsäuraluminiumsalz.

Eigenschaften

Körperlicher Status

Kristalliner weißer Feststoff.

Molekulargewicht

121,93 g/mol

Schmelzpunkt

1800 ºC

Dichte

2,56 g/cm³

Löslichkeit

Nicht in Wasser löslich

Andere Eigenschaften

Die Alpo -Struktur₄ Es ist dem des Sio -Siliciumdioxids sehr ähnlich₂, Daher teilt es viele physikalische und chemische Eigenschaften davon.

Kann Ihnen dienen: disionisiertes Wasser

Aluminiumphosphat ist ein sehr feuerfestes Material, das heißt, es widersteht sehr hohe Temperaturen, ohne seine körperliche Verfassung oder Struktur und ohne Zersetzung zu ändern.

Der Alpo₄ Kristalline oder Berlinit, wenn es erhitzt wird, wird es zu einer Thundimit -Struktur und dann Christobalittyp, andere Formen dieser Verbindung, die sie dem Siliciumdioxid ähneln₂.

Aluminiumphosphat. Chemikalischinteresse [Public Domain]. Quelle: Wikimedia Commons.

Erhalten

Alpo -Aluminiumphosphat₄ Es kann durch Reaktion zwischen Phosphorsäure H erhalten werden₃Po₄ und Alumina al₂ENTWEDER₃. Temperaturanwendung ist erforderlich, beispielsweise zwischen 100 und 150 ° C.

Zum₂ENTWEDER₃ + 2 h₃Po₄ = 2 Alpo₄ + 3 h₂ENTWEDER

Es kann auch erhalten werden, indem eine wässrige Lösung von Aluminiumchlorid alcl verbindet₃ mit einer wässrigen Lösung von Natriumphosphat na₃Po₄:

Alcl₃ + N / A₃Po₄ = Alpo₄ + 3 NaCl

Verwendung in Keramik

Alpo -Aluminiumphosphat₄ Es wird oft in der Verfassung der Aluminiumoxidkeramik gefunden.

Keramik mit hohem Aluminiumoxidgehalt ist eines der Materialien, die in Anwendungen verwendet werden, in denen es erforderlich ist, hohen Lasten und schweren Bedingungen zu widerstehen.

Diese Art von Keramik ist korrosionsbeständig, für Hochtemperaturumgebungen, für das Vorhandensein von heißem Dampf oder zur Reduzierung der Atmosphären wie Kohlenmonoxid (CO).

Alumina -Keramiken haben auch eine niedrige elektrische und thermische Leitfähigkeit, sodass sie refraktäre Ziegel und Isolierkomponenten von Elektrizität herstellen können.

Feuerfestes Ziegelbeschichtung, der Alpoo -Aluminiumphosphat enthalten kann₄. Diese Ziegel schützen vor hohen Temperaturen. AlexKnight12 [CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)]]. Quelle: Wikimedia Commons.

Weil Aluminiumphosphat bei einer viel niedrigeren Temperatur gebildet wird als SiO -Silica₂, Die Produktion ist billiger, was einen Vorteil bei der Herstellung von Keramik darstellt, die den anspruchsvollen Dienstleistungen angemessen sind.

Aluminiumphosphat -Keramikherstellung

Alumina wird gewohnt₂ENTWEDER₃ und Phosphorsäure H₃Po₄ In wässrigem Medium.

Der pH bevorzugte Bildung beträgt 2-8₂Po₄^- und HPO₄^2-. Eine saure Ionenkonzentration bei³⁺ Es ist hoch, von der Auflösung von Aluminiumoxid bis zur₂ENTWEDER₃.

Kann Ihnen dienen: Kohlenstofftetrachlor (CCL4)

Erstens ein alh -hydratisiertes Aluminium -Diphardrogen -Trihydrogengel₃(Po₄)₂.H₂ENTWEDER:

Zum³⁺ + H₂Po₄^- + HPO₄^2- + H₂Oder ⇔ Alh₃(Po₄)₃.H₂ENTWEDER

Es kommt jedoch eine Zeit, in der der pH -Wert der niedrigen Lösung und neutral wird, wo Aluminiumoxid zu den₂ENTWEDER₃ präsentiert eine geringe Löslichkeit. Zu diesem Zeitpunkt bildet die unlösliche Aluminiumoxid eine Schicht auf der Oberfläche der Partikel, was verhindert, dass die Reaktion fortgesetzt wird.

Daher ist es notwendig, die Löslichkeit von Aluminiumoxid zu erhöhen, und dies wird reibungslos erreicht. Durch Erhitzen bei 150 ° C setzt das Gel die Reaktion mit Aluminiumoxid auf die₂ENTWEDER₃ Wasser freisetzen und die kristalline Berlinita bilden (Alpha-Alpo₄).

Zum₂ENTWEDER₃ + 2 Alh₃(Po₄)₃.H₂O → Alpo₄ + 4 h₂ENTWEDER

Berlinita schließt sich einzelne Partikel an und Keramik werden gebildet.

Andere Verwendungen

Der Alpo₄ Es wird als Antazida als Adsorbens als molekulares Sieb wie Katalysatorunterstützung und als Beschichtung zur Verbesserung der heißen Korrosionsbeständigkeit verwendet. Hier sind andere Anwendungen.

Bei der Erlangung von Beton

Aluminiumphosphat ist ein Inhaltsstoff für hitzebeständige feuerfest oder Beton.

Bietet für diesen Beton hervorragende mechanische Eigenschaften und Fefflraktheit, wie z. B. Wärmefestigkeit. Im Temperaturintervall zwischen 1400-1600 ° C ist der zelluläre Beton basierend auf Aluminiumphosphat eines der effizientesten Materialien wie thermischer Isolator.

Es erfordert kein Trocknen, seine Verhärtung wird durch eine exotherme Reaktion selbst propagiert erreicht. Es ist möglich, Ziegel dieses Materials in irgendeiner Form und Größe vorzubereiten.

In Zahnzementen

Aluminiumphosphat ist Teil von Zahn- oder Materialzementen, die zur Heilung der gekauften Prothese verwendet werden.

In Zahnzementen wird Alumina als Moderator von Säure-Base-Reaktionen verwendet, wobei der moderierende Effekt auf die Bildung von Aluminiumphosphat auf den Partikeln anderer Materialien zurückzuführen ist.

Diese Zemente weisen eine sehr hohe Kompressions- und Spannungsbeständigkeit auf.

Zahnzemente zur Heilung von Karies können Aluminiumphosphat enthalten. Autor: Gerber Challenge. Quelle: Pixabay.

In Impfstoffen

Der Alpo₄ Es wird seit vielen Jahren in mehreren menschlichen Impfstoffen verwendet, um die Immunantwort des Körpers zu verbessern. Es wird gesagt, dass Alpo₄ Es ist ein "Adjuvant" von Impfstoffen. Der Mechanismus wird noch nicht verstanden.

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Es ist bekannt, dass Alpos immunstimulierende Wirkung₄ Es hängt vom Adsorptionsprozess des Antigens zum Adjuvans ab, dh der Art und Weise, wie es sich daran hält. Ein Antigen ist eine Verbindung, die beim Betreten des Körpers die Bildung von Antikörpern zur Bekämpfung einer bestimmten Krankheit erzeugt.

Antigene können mit ALPO adsorbiert werden₄ durch elektrostatische Wechselwirkungen oder durch die Bindung mit Liganden. Adsorb auf der Oberfläche des Adjuvans.

Es wird auch angenommen, dass die Größe der Alpo -Partikel₄ Es hat auch Einfluss. Eine niedrigere Partikelgröße Die Antikörperantwort ist größer und haltbarer.

Impfstoffe können Alpoo -Aluminiumphosphat enthalten₄ Seine Wirksamkeit erhöhen. Autor: Tumisu. Quelle: Pixabay.

Als Polymerflammhemmende

Der Alpo₄ Es wurde als Zettel verwendet und vermeiden Verbrennung oder verbrannt bestimmte Polymere.

Die Zugabe von Alpo₄ An ein Polypropylenpolymer, das bereits einen Flammen -Retarder aufweist.

Wenn das Polymer einer Verbrennung ausgesetzt oder in Gegenwart von ALPO verbrannt wird₄, Es wird ein Aluminium -Metaphosphat gebildet, das in die kohlensäurehaltige Oberfläche eindringt und die Poren und Risse davon füllt.

Dies führt zur Bildung eines hocheffizienten Schutzschilds, um das Verbrennen oder Verbrennen des Polymers zu vermeiden. Mit anderen Worten der Alpo₄ Versiegeln Sie die karbonisierte Oberfläche und verhindert das Verbrennen des Polymers.

Mit dem Alpo₄ Die Verbrennung bestimmter Polymere kann verzögert werden. Autor: Hans Braxmeier. Quelle: Pixabay.

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