Plik fosforan glinu jest nieorganicznym ciałem stałym utworzonym przez jon glinu Al3+ i jon fosforanowy PO43-. Jego wzór chemiczny to AlPO4. Jest to biała substancja stała, której krystaliczna struktura jest podobna do krzemionki SiOdwa. Jest nierozpuszczalny w wodzie.
Można go otrzymać z tlenku glinu (AldwaLUB3) i kwas fosforowy (H.3PO4). Można go również otrzymać wychodząc z wodnych roztworów chlorku glinu (AlCl3) i fosforan sodu (Na3PO4).
Fosforan glinu ma bardzo wysoką temperaturę topnienia, dlatego jest szeroko stosowany jako składnik ceramiki ogniotrwałej, czyli ceramiki odpornej na bardzo wysokie temperatury..
Jest również stosowany jako środek zobojętniający żołądek, w mieszaninach do naprawy zębów oraz jako adiuwant do szczepionek, czyli do stymulacji odpowiedzi immunologicznej organizmu.
Niektóre betony ogniotrwałe zawierają AlPO4 w swoim składzie, co zwiększa mechaniczne i wysokotemperaturowe właściwości podporowe tego typu cementu.
Został użyty jako osłona ochronna, aby zapobiec spalaniu się materiałów palnych, takich jak niektóre polimery.
Indeks artykułów
AlPO4 Tworzy go kation glinu Al3+ i anion fosforanowy PO43-.
Krystaliczny fosforan glinu jest również nazywany berlinitem lub fazą alfa (α-AlPO4), a jego kryształy są podobne do kwarcu.
Faza alfa fosforanu glinu jest ciałem stałym utworzonym przez kowalencyjną sieć czworościanów PO4 i AlPO4 które występują naprzemiennie i są połączone atomami tlenu.
Ta struktura jest izomorficzna z krzemionką, to znaczy ma taki sam kształt jak krzemionka SiOdwa.
- Fosforan glinu
- Monofosforan glinu
- Sól glinowa kwasu fosforowego.
Stały, biały krystaliczny.
121,93 g / mol
1800 ºC
2,56 g / cm3
Nierozpuszczalne w wodzie
Struktura AlPO4 jest bardzo podobny do krzemionki SiOdwa, więc ma wiele wspólnych właściwości fizycznych i chemicznych.
Fosforan glinu jest materiałem wysoce ogniotrwałym, to znaczy jest odporny na bardzo wysokie temperatury bez zmiany swojego stanu fizycznego lub struktury oraz bez rozkładu.
AlPO4 krystaliczny lub berlinit po podgrzaniu przekształca się w strukturę typu trydymitu, a następnie typu krystobalitu, inne formy tego związku, które przypominają krzemionkę SiOdwa.
Fosforan glinu AlPO4 można otrzymać w reakcji między kwasem fosforowym H.3PO4 i tlenek glinu AldwaLUB3. Wymagana jest aplikacja w temperaturze, na przykład między 100 a 150 ° C.
DodwaLUB3 + 2 godz3PO4 = 2 AlPO4 + 3 HdwaLUB
Można go również otrzymać łącząc wodny roztwór chlorku glinu AlCl3 wodnym roztworem fosforanu sodu Na3PO4:
AlCl3 + Na3PO4 = AlPO4 + 3 NaCl
Fosforan glinu AlPO4 często występuje w składzie ceramiki z tlenku glinu.
Ceramika o dużej zawartości tlenku glinu jest jednym z materiałów, który ze względu na swoją twardość jest stosowany w zastosowaniach, gdzie wymagana jest odporność na duże obciążenia i trudne warunki..
Ten rodzaj ceramiki jest odporny na korozję, działanie wysokich temperatur, obecność gorącej pary lub atmosfery redukujące, takie jak tlenek węgla (CO)..
Ceramika z tlenku glinu ma również niską przewodność elektryczną i cieplną, dlatego jest używana do produkcji cegieł ogniotrwałych i elementów elektroizolacyjnych..
Ponieważ fosforan glinu tworzy się w znacznie niższej temperaturze niż krzemionka SiOdwa, jego produkcja jest tańsza, co stanowi zaletę przy wytwarzaniu ceramiki odpowiedniej dla wymagających usług.
Stosowany jest tlenek glinudwaLUB3 i kwas fosforowy H.3PO4 w środowisku wodnym.
Preferowane pH formacji wynosi 2-8, ponieważ istnieje wiele rozpuszczonych form kwasu fosforowego, takich jak HdwaPO4- i HPO4dwa-. Przy kwaśnym pH stężenie jonów Al3+ jest wysoka, pochodząca z rozpuszczania tlenku glinu AldwaLUB3.
Najpierw tworzy się uwodniony żel trójwodór difosforanu glinu AlH.3(PO4)dwa.H.dwaLUB:
Do3+ + H.dwaPO4- + HPO4dwa- + H.dwaO ⇔ AlH3(PO4)3.H.dwaLUB
Jednak przychodzi czas, kiedy pH roztworu spada i staje się obojętne, gdy tlenek glinu AldwaLUB3 ma niską rozpuszczalność. W tym czasie nierozpuszczalny tlenek glinu tworzy warstwę na powierzchni cząstek, uniemożliwiając kontynuację reakcji..
Dlatego konieczne jest zwiększenie rozpuszczalności tlenku glinu, a osiąga się to poprzez delikatne ogrzewanie. Po podgrzaniu do 150 ° C żel kontynuuje reakcję z tlenkiem glinu AldwaLUB3 uwalniający wodę i krystaliczny berlinit (alfa-AlPO4).
DodwaLUB3 + 2 AlH3(PO4)3.H.dwaO → AlPO4 + 4 godzdwaLUB
Berlinit wiąże poszczególne cząsteczki i tworzy ceramikę.
AlPO4 Stosowany jest jako środek zobojętniający kwas, jako adsorbent, jako sito molekularne, jako nośnik katalizatora oraz jako powłoka poprawiająca odporność na korozję na gorąco. Poniżej inne aplikacje.
Fosforan glinu jest składnikiem betonów ogniotrwałych lub betonów żaroodpornych.
Zapewnia tym betonom doskonałe właściwości mechaniczne i refrakcyjne, takie jak odporność na ciepło. W zakresie temperatur 1400-1600 ° C beton komórkowy na bazie fosforanu glinu jest jednym z najbardziej wydajnych materiałów izolujących termicznie..
Nie wymaga suszenia, jego utwardzanie następuje w wyniku samo propagującej się egzotermicznej reakcji. Istnieje możliwość wykonania cegieł z tego materiału o dowolnym kształcie i rozmiarze.
Fosforan glinu jest częścią cementów dentystycznych lub materiałów używanych do leczenia próchnicy zębów.
W cementach dentystycznych tlenek glinu jest stosowany jako moderator reakcji kwasowo-zasadowych, gdzie efekt moderujący jest spowodowany tworzeniem się fosforanu glinu na cząstkach innych materiałów..
Cementy te mają bardzo wysoką odporność na ściskanie i rozciąganie, co wynika z obecności fosforanu glinu.
AlPO4 Jest używany od wielu lat w różnych szczepionkach dla ludzi w celu wzmocnienia odpowiedzi immunologicznej organizmu. Mówi się, że AlPO4 jest „adiuwantem” szczepionek. Mechanizm nadal nie jest dobrze poznany.
Wiadomo, że immunostymulujące działanie AlPO4 zależy to od procesu adsorpcji antygenu do adiuwanta, czyli od sposobu, w jaki antygen do niego przylega. Antygen to związek, który po wejściu do organizmu generuje przeciwciała do walki z określoną chorobą.
Antygeny mogą być adsorbowane na AlPO4 przez oddziaływania elektrostatyczne lub przez wiązanie z ligandami. Są adsorbowane na powierzchni adiuwanta.
Uważa się ponadto, że wielkość cząstek AlPO4 ma również wpływ. Im mniejszy rozmiar cząstek, tym większa i dłuższa odpowiedź przeciwciał..
AlPO4 Jest stosowany jako środek zmniejszający palność i zapobiegający spalaniu lub spalaniu niektórych polimerów.
Dodatek AlPO4 do polimeru polipropylenowego, który ma już opóźniacz palenia, powoduje efekt synergistyczny między obydwoma opóźniaczami, co oznacza, że efekt jest znacznie większy niż w przypadku obu opóźniaczy z osobna.
Gdy polimer jest poddawany spalaniu lub spalaniu w obecności AlPO4, powstaje metafosforan glinu, który wnika w zwęgloną powierzchnię i wypełnia jej pory i pęknięcia.
Prowadzi to do powstania wysoce wydajnej osłony ochronnej, zapobiegającej spalaniu lub spalaniu polimeru. Innymi słowy, AlPO4 uszczelnia zwęgloną powierzchnię i zapobiega spalaniu się polimeru.
Jeszcze bez komentarzy