Фосфат алюминия
Фосфат алюминия
| Фосфат алюминия | |
|---|---|
| Систематическое наименование |
Фосфат алюминия |
| Традиционные названия | Фосфат алюминия III, ортофосфат алюминия, Алюминий фосфорнокислый |
| Хим. формула | AlPO4 |
| Рац. формула | AlPO4 |
| Состояние | твёрдое |
| Молярная масса | 121,95 г/моль |
| Плотность | 2,566 г/см³ |
| Температура | |
| • плавления | 1800 °C |
| Мол. теплоёмк. | 93,24 Дж/(моль·К) |
| Энтальпия | |
| • образования | −1735 кДж/моль |
| Удельная теплота испарения | − |
| Рег. номер CAS | 7784-30-7 |
| PubChem | 16693906 |
| Рег. номер EINECS | 232-056-9 |
| SMILES |
O=P12O[Al](O1)O2
|
| InChI |
1S/Al.H3O4P/c;1-5(2,3)4/h;(H3,1,2,3,4)/q+3;/p-3
ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K
|
| RTECS | TB6450000 |
| ChemSpider | 58204 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Фосфат алюминия (ортофосфат алюминия, Алюминий фосфорнокислый) — AlPO4, неорганическое соединение, алюминиевая соль фосфорной кислоты. Твёрдое, белое кристаллическое вещество, нерастворимое в воде. Встречается в природе в виде многочисленных минералов. Образуется в виде студёнистого осадка при действии на водорастворимые соли алюминия растворимых фосфатов.
Используется в качестве флюса в производстве керамики, добавки для цемента, высокотемпературного дегидратирующего агента, для выпуска специальных сортов стекла, как катализатор в органическом синтезе. Также применяется как компонент для некоторых разрыхлителей в кондитерском деле и в медицине как антацид.
Нахождение в природе и физические свойства
Белое (в аморфном виде) или бесцветное кристаллическое вещество, существующая в четырёх модификациях, среди которых устойчивы[1]:
- α-AlPO4 — с гексагональной решёткой (пространственная группа P3121), устойчив до 580 °C;
- Плотность: 2,64 г/см³, удельная теплоёмкость: 93,2 Дж/(моль·К), стандартная энтальпия образования: −1733 кДж/моль, стандартная энергия Гиббса: −1617 кДж/моль, стандартная энтропия: 90,8 Дж/(моль·K).
- β-AlPO4 — с гексагональной (580—1047 °C) или кубической (выше 1047 °C) решёткой.
Соединение плохо растворимо в воде (ПР 9,83⋅10−10) и спирте, хорошо растворимо в соляной и азотной кислоте[2]. Хуже всего соль растворима в воде при pH 4,07—6,93[3].
При осаждении из водных растворов выпадает в виде аморфного осадка общей формулой AlPO4•xH2O. Известны кристаллогидраты, где x=2; 3,5. Безводную соль можно получить при нагревании фосфата выше 1300 °C.
Известны основные и кислые соли фосфата алюминия: Al2(PO4)(OH)3, Al(H2PO4)3, AlH3(PO4)2 и др.
В природе Фосфат алюминия входит в состав следующих многочисленных минералов (список не является исчерпывающим):
- альдерманит: Mg5Al12(PO4)8(OH)22 • 32H2O
- амблигонит: (Li,Na)AlPO4(F,OH)
- ахейлит: (Fe2+,Zn)Al6(PO4)4(OH)8 • 4H2O
- аугелит: Al2(PO4)(OH)3
- берлинит: AlPO4 • xH2O
- бразилианит: NaAl3(PO4)2(OH)4
- вантасселит: Al4(PO4)3(OH)3 • 9H2O
- варисцит: AlPO4 • 2H2O
- воксит: Fe2+Al2(PO4)2(OH)2 • 6H2O
- лазулит: (Mg,Fe2+)Al2(OH,PO4)2
- скорцалит: ((Mg,Fe2+)Al2(OH,PO4)2)
- таранакит: (K,Na)3(Al,Fe3+)5(PO4)2([HPO4)6 • 18H2O
- цириловит: NaFe3+3(PO4)2(OH)4 • 2(H2O)
- чилдренит: (Fe,Mn)AlPO4(OH)2 • H2O
- эосфорит: MnAlPO4)(OH)2 • H2O
Получение и химические свойства
Фосфат алюминия довольно устойчивое соединение, разлагающееся при температуре выше 2000 °C:
- 4 AlPO4 → 2 Al2O3 + P4O10
Получают нагреванием алюмината натрия с фосфорной кислотой или обменной реакцией сульфата алюминия с водорастворимыми фосфатами:
- NaAlO2 + H3PO4 →t∘ AlPO4 + NaOH + H2O
- 2 Na3PO4 + Al2(SO4)3 → 2 AlPO4 ↓ + 3 Na2SO4