Struktura aluminijevega fosfata (ALPO4), lastnosti, pridobivanje, uporabe

On Aluminijast fosfat Je anorganska trdna snov, ki jo tvori aluminijasti ion³⁺ in fosfatni ion po₄^3-. Njegova kemična formula je alpo₄. To je bela trdna snov, katere kristalna struktura je podobna strukturi silicijevega dioksida₂. V vodi je netopna.

Dobiti ga je mogoče iz glinice (do₂Tudi₃) in fosforna kislina (h₃Po₄). Dobimo ga lahko tudi na podlagi vodnih raztopin aluminijevega klorida (ALCL₃) in natrijev fosfat (NA₃Po₄).

ALPO ALUMINIJ FOSPAT₄. Ondřej mangl [javna domena]. Vir: Wikimedia Commons.

Aluminijev fosfat ima zelo visoko fuzijsko točko, zato se pogosto uporablja kot sestavni del ognjevzdržne keramike, to je keramika, ki zdrži zelo visoke temperature.

Uporablja se tudi kot antacid za želodec, v mešanicah za popravilo zob in kot adjuvant cepiv, to je spodbuditi imunski odziv organizma.

Nekaj ​​ognjevzdržnega betona ima alpo₄ V svoji sestavi, ki povečuje mehanske in podporne lastnosti visokih temperatur te vrste cementa.

Uporablja se kot zaščitni ščit za preprečevanje gorljivih materialov kot nekateri polimeri.

[TOC]

Struktura

Alpo₄ Tvori jo aluminijasta kation³⁺ in fosfatni anion po₄^3-.

Ionska struktura aluminijevega fosfata. Avtor: Marilú Stea.

Kristalni aluminijski fosfat se imenuje tudi berlinit ali alfa faza (α-alpo₄) in njeni kristali so podobni kremen.

Sintetični berlinitni kristali (α-alpo₄). Dmgualtieri [cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)]. Vir: Wikimedia Commons.

Alfa faza aluminijevega fosfata je trdna snov, ki jo tvori kovalentna mreža PO Tetrahedre₄ in alpo₄ ki so nadomestni in so združeni z atomi kisika.

Ta struktura je izomorfna s silicijevim dioksidom, torej ima enako obliko kot SIO₂.

Nomenklatura

- Aluminijast fosfat

- Aluminijev monofosfat

- Aluminijasta sol fosforjeve kisline.

Lastnosti

Fizično stanje

Kristalno bela trdna trdna snov.

Molekularna teža

121,93 g/mol

Tališče

1800 ° C

Gostota

2,56 g/cm³

Topnost

Netopna v vodi

Druge lastnosti

Struktura ALPO₄ Je zelo podoben kot silika SiO₂, Torej deli veliko fizikalnih in kemijskih lastnosti tega.

Vam lahko služi: disionizirana voda

Aluminijev fosfat je zelo ognjevzdržni material, to je, da se upira zelo visokim temperaturam, ne da bi spremenil njegovo fizično stanje ali strukturo in brez razpadanja.

Alpo₄ Kristalni ali berlinit Ko se segreje, postane struktura tipa gromoda in nato tip Christobalita, druge oblike te spojine, ki jo spominjajo na silicijev sio₂.

Aluminijast fosfat. ChemicalInest [javna domena]. Vir: Wikimedia Commons.

Pridobivanje

ALPO ALUMINIJ FOSPAT₄ Dobimo ga lahko z reakcijo med fosforno kislino H₃Po₄ in Alumina AL₂Tudi₃. Potrebna je nanos temperature, na primer med 100 in 150 ° C.

Do₂Tudi₃ + 2 h₃Po₄ = 2 alpo₄ + 3 h₂Tudi

Dobimo ga lahko tudi z združevanjem vodne raztopine aluminijevega klorida ALCL₃ z vodno raztopino natrijevega fosfata NA₃Po₄:

Alcl₃ + Na₃Po₄ = Alpo₄ + 3 NaCl

Uporaba v keramiki

ALPO ALUMINIJ FOSPAT₄ Pogosto ga najdemo v ustavi keramike alumina.

Keramika z visoko vsebnostjo glinice je eden od materialov, ki se uporablja v aplikacijah, v katerih se je treba upreti visokim obremenitvam in hudim pogojem.

Ta vrsta keramike je odporna proti koroziji, na visoko temperaturno okolje, na prisotnost vroče pare ali v zmanjšanju atmosfere, kot je ogljikov monoksid (CO).

Alumina keramika ima tudi nizko električno in toplotno prevodnost, zato se uporablja za izdelavo ognjevzdržnih opek in izolacijskih komponent električne energije.

Ognjevzdržni opečni premaz, ki lahko vsebuje alpoo aluminijev fosfat₄. Te opeke ščitijo pred visokimi temperaturami. Alexknight12 [cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)]. Vir: Wikimedia Commons.

Ker se aluminijev fosfat tvori pri veliko nižji temperaturi kot sio silicijev dioksid₂, Njegova proizvodnja je cenejša, kar pomeni prednost pri izdelavi keramike, ki ustreza zahtevnim storitvam.

Proizvodnja aluminijeve fosfatne keramike

Alumina je navajena₂Tudi₃ in fosforna kislina h₃Po₄ V vodnem mediju.

Prednostni pH tvorbe je 2-8, saj obstaja veliko vrst raztopljenih fosforne kisline, kot je H₂Po₄^- in HPO₄^2-. Kisla koncentracija ionov pri³⁺ Je visoko, od razpada glinice do₂Tudi₃.

Vam lahko služi: ogljikov tetraklorid (CCL4)

V prvi vrsti je ALH -hidrirani aluminijasti difardrogen trihidrogen gel₃(Po₄)₂.H₂Eno:

Do³⁺ + H₂Po₄^- + HPO₄^2- + H₂Ali ⇔ alh₃(Po₄)₃.H₂Tudi

Vendar pride čas, da pH nizke raztopine in postane nevtralen, kjer glinica do₂Tudi₃ predstavlja nizko topnost. V tem času netopna glinica tvori plast na površini delcev, ki preprečuje nadaljevanje reakcije.

Zato je treba povečati topnost glinice in to je nemoteno doseženo. S segrevanjem pri 150 ° C gel nadaljuje reakcijo z glinico do₂Tudi₃ sproščanje vode in tvori kristalno berlinito (alfa-alpo₄).

Do₂Tudi₃ + 2 alh₃(Po₄)₃.H₂O → ALPO₄ + 4 h₂Tudi

Berlinita se pridružuje posameznim delcem in nastane keramika.

Druge uporabe

Alpo₄ Uporablja se kot antacid, kot adsorbent, kot molekularni sito, kot je podpora katalizatorja in kot prevleka za izboljšanje vroče korozijske odpornosti. Tu so tudi druge aplikacije.

Pri pridobivanju betona

Aluminijev fosfat je sestavina toplotno -odmevnega ognjevzdržnega ali betona.

Temu betonu zagotavlja odlične mehanske lastnosti in prehrane, kot je toplotna odpornost. V temperaturnem intervalu med 1400-1600 ° C je celični beton, ki temelji na aluminijevem fosfatu, eden najučinkovitejših materialov, kot je toplotni izolator.

Ne potrebuje sušenja, njegovo utrjevanje doseže z eksotermično reakcijo. Možno je pripraviti opeke tega materiala v kakršni koli obliki in velikosti.

V zobnih cementi

Aluminijev fosfat je del zobnih ali materialnih cementov, ki se uporabljajo za ozdravitev kariera.

V zobnih cementi se alumina uporablja kot moderator reakcij kisline baze, kjer je moderirajoči učinek posledica tvorbe aluminijevega fosfata na delcih drugih materialov.

Ti cementi imajo zelo visoko stiskanje in napetostno odpornost, kar je posledica prisotnosti aluminijevega fosfata.

Zobni cementi, ki se uporabljajo za zdravljenje kariesa, lahko vsebujejo aluminijev fosfat. Avtor: Gerber Challenge. Vir: Pixabay.

Pri cepivih

Alpo₄ V več človeških cepivih se že vrsto let uporablja za izboljšanje imunskega odziva telesa. Rečeno je, da Alpo₄ Gre za "adjuvant" cepiv. Mehanizma še ni razumljena.

Vam lahko služi: litijev klorid (licl): lastnosti, tveganja in uporabe

Znano je, da ALPO -jev imunostimulantni učinek₄ Odvisno je od adsorpcijskega procesa antigena do adjuvanta, to je način, kako se tega drži. Antigen je spojina, ki ob vstopu v telo ustvari tvorbo protiteles za boj proti določeni bolezni.

Antigene lahko adsorbirate na alpo₄ z elektrostatičnimi interakcijami ali z vezavo z ligandi. Adsorb na površini adjuvanta.

Verjame se tudi, da je velikost delcev alpo₄ Ima tudi vpliv. Odziv na protitelesa je nižja velikost delcev večja in trpežnejša.

Cepiva lahko vsebujejo alpoo aluminijev fosfat₄ Povečati njeno učinkovitost. Avtor: Tumisu. Vir: Pixabay.

Kot zaostanek s polimernim plamenom

Alpo₄ Uporablja se kot vžgano in se izogiba zgorevanju ali zgorevanju nekaterih polimerov.

Dodatek ALPO₄ Polipropilenskemu polimeru, ki že ima zaviralca plamena.

Ko je polimer podvržen zgorevanju ali zgorevanju v prisotnosti ALPO₄, Nastavljen je aluminijev metafosfat, ki prodre v karbonizirano površino in napolni pore in razpoke tega.

To vodi do tvorbe zelo učinkovitega zaščitnega ščita, da se izognemo izgorevanju ali izgorevanju polimera. Z drugimi besedami ALPO₄ Zatesnite karbonizirano površino in prepreči, da bi polimer kurjenje.

Z alpo₄ Izgorevanje nekaterih polimerov lahko zavleče. Avtor: Hans Braxmeier. Vir: Pixabay.

Reference

1. ABYZOV, V.Do. (2016). Lahek ognjevzdržni beton, ki temelji na aluminiju-magnezij-fosfatnem vezivu. Nadaljnji inženiring 150 (2016) 1440-1445. Okrevano od Scientirect.com.
2. Wagh, a.S. (2016). Aluminijasta fosfatna keramika. V kemično vezani fosfatni keramiki (druga izdaja). Poglavje 11. Okrevano od Scientirect.com.
3. Mei, c. et al. (2019). Aluminijevo fosfatno cepivo: Analiza sestave in velikosti uporaba orodij brez povezave in line. Comput Struct Biotechnol J. 2019; 17: 1184-1194. NCBI si je opomogel.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov.
4. Qin, Z. et al. (2019). Sinergistični pregradni učinek aluminijevega fosfata na retardant polipropilen plamen, ki temelji na sistemu amonijevega polifosfata/dimentaeritethitola. Materiali in oblikovanje 181 (2019) 107913. Okrevano od Scientirect.com.
5. Vrieling, h. et al. (2019). Stabilizirani aluminijevi fosfatni nanapartili, ki se uporabljajo kot cepivo Atjuvant. Koloidi in površine B: Biointerfaces 181 (2019) 648-656. Okrevano od Scientirect.com.
6. Schaefer, c. (2007). Prebavna zdravila. Antacidi. V zdravilih med nosečnostjo in dojenjem (druga izdaja). Okrevano od Scientirect.com.
7. Rouquerol, f. et al. (1999). Lastnosti novih adsorbentov som. V adsorpciji powerders in poroznih trdnih snovi. Okrevano od Scientirect.com.