Det aluminiumphosphat er et uorganisk fast stof dannet af en aluminiumion Al3+ og en phosphation PO43-. Dens kemiske formel er AlPO4. Det er et hvidt fast stof, hvis krystallinske struktur svarer til silica SiOto. Det er uopløseligt i vand.
Det kan fås fra aluminiumoxid (AltoELLER3) og phosphorsyre (H3PO4). Det kan også opnås ud fra vandige opløsninger af aluminiumchlorid (AlCl3) og natriumphosphat (Na3PO4).
Aluminiumphosphat har et meget højt smeltepunkt, hvorfor det i vid udstrækning anvendes som en komponent i ildfast keramik, det vil sige keramik, der kan modstå meget høje temperaturer..
Det bruges også som et antacida mod maven, i blandinger til reparation af tænder og som et hjælpestof til vacciner, det vil sige at stimulere kroppens immunrespons.
Nogle ildfaste betoner har AlPO4 i dets sammensætning, hvilket øger de mekaniske og høje temperaturstøtteegenskaber for denne type cement.
Det er blevet brugt som et beskyttende skjold for at forhindre brændbare materialer som visse polymerer i at brænde.
Artikelindeks
AlPO4 Det er dannet af en aluminiumkation Al3+ og en phosphatanion PO43-.
Krystallinsk aluminiumphosphat kaldes også berlinit- eller alfa-fase (α-AlPO4) og dets krystaller ligner kvarts.
Alfa-fasen af aluminiumphosphat er et fast stof dannet af et kovalent netværk af PO tetraeder4 og AlPO4 der skifter og er forbundet med iltatomer.
Denne struktur er isomorf med silica, dvs. den har samme form som silica SiOto.
- Aluminiumphosphat
- Aluminiummonophosphat
- Aluminiumsalt af fosforsyre.
Fast hvid krystallinsk.
121,93 g / mol
1800 ºC
2,56 g / cm3
Uopløselig i vand
AlPO's struktur4 ligner meget silica SiOto, så den deler mange fysiske og kemiske egenskaber ved dette.
Aluminiumphosphat er et meget ildfast materiale, det vil sige, det modstår meget høje temperaturer uden at ændre dets fysiske tilstand eller struktur og uden at nedbrydes.
AlPO4 krystallinsk eller berlinit når opvarmet omdannes til en struktur af tridymit-type og derefter cristobalittype, andre former for denne forbindelse, der ligner silica SiOto.
Aluminiumphosphat AlPO4 kan opnås ved reaktionen mellem phosphorsyre H3PO4 og aluminiumoxid AltoELLER3. Temperaturpåføring er påkrævet, for eksempel mellem 100 og 150 ° C.
TiltoELLER3 + 2 timer3PO4 = 2 AlPO4 + 3 HtoELLER
Det kan også opnås ved at forbinde en vandig opløsning af aluminiumchlorid AlCl3 med en vandig opløsning af natriumphosphat Na3PO4:
AlCl3 + Na3PO4 = AlPO4 + 3 NaCl
Aluminiumphosphat AlPO4 findes ofte i sammensætningen af aluminiumoxidkeramik.
Keramik med højt aluminiumoxidindhold er et af de materialer, der på grund af dets hårdhed bruges til applikationer, hvor det er nødvendigt at modstå høje belastninger og svære forhold..
Denne type keramik er modstandsdygtig over for korrosion, miljøer med høje temperaturer, mod tilstedeværelsen af varm damp eller for reducerende atmosfærer såsom kulilte (CO)..
Aluminiumoxidkeramik har også lav elektrisk og termisk ledningsevne, hvorfor det bruges til at fremstille ildfaste mursten og elektrisk isolerende komponenter..
Fordi aluminiumfosfat dannes ved en meget lavere temperatur end silica SiOto, dets produktion er billigere, hvilket udgør en fordel ved fremstilling af keramik, der er egnet til krævende tjenester.
Al aluminiumoxid anvendestoELLER3 og phosphorsyre H3PO4 i vandigt medium.
Den foretrukne dannelses-pH er 2-8, da der er en overflod af opløste phosphorsyrearter, såsom HtoPO4- og HPO4to-. Ved sur pH er koncentrationen af Al-ioner3+ er høj, kommer fra opløsning af aluminiumoxid AltoELLER3.
Først dannes en hydratiseret aluminiumdiphosphattrihydrogengel AlH.3(PO4)to.HtoELLER:
Til3+ + HtoPO4- + HPO4to- + HtoO ⇔ AlH3(PO4)3.HtoELLER
Der kommer imidlertid et tidspunkt, hvor opløsningens pH falder og bliver neutral, hvor aluminiumoxidet AltoELLER3 den har lav opløselighed. På dette tidspunkt danner det uopløselige aluminiumoxid et lag på overfladen af partiklerne, hvilket forhindrer reaktionen i at fortsætte..
Derfor er det nødvendigt at øge opløseligheden af aluminiumoxidet, og dette opnås ved forsigtig opvarmning. Ved opvarmning til 150 ° C fortsætter gelen reaktionen med aluminiumoxid AltoELLER3 frigivelse af vand og krystallinsk berlinit (alpha-AlPO4).
TiltoELLER3 + 2 AlH3(PO4)3.HtoO → AlPO4 + 4 timertoELLER
Berlinitten binder de enkelte partikler og danner det keramiske materiale.
AlPO4 Det bruges som et antacida, som et adsorbent, som en molekylsigte, som en katalysatorbærer og som en belægning for at forbedre modstandsdygtigheden over for varm korrosion. Nedenfor andre applikationer.
Aluminiumphosphat er en ingrediens i ildfaste betoner eller varmebestandige betoner.
Det giver fremragende mekaniske og brydningsegenskaber til disse betoner, såsom modstandsdygtighed over for varme. I temperaturområdet mellem 1400-1600 ° C er cellulær beton baseret på aluminiumphosphat et af de mest effektive materialer som varmeisolator..
Det kræver ikke tørring, dets hærdning opnås gennem en selvforplantende eksoterm reaktion. Det er muligt at forberede mursten af dette materiale af enhver form og størrelse.
Aluminiumphosphat er en del af tandcement eller materialer, der bruges til at helbrede forfaldne tænder.
I tandcement anvendes aluminiumoxid som moderator for syre-basereaktioner, hvor den modererende virkning skyldes dannelsen af aluminiumphosphat på partiklerne i andre materialer..
Disse cement har en meget høj modstandsdygtighed over for kompression og spænding, hvilket skyldes tilstedeværelsen af aluminiumphosphat.
AlPO4 Det er blevet brugt i mange år i forskellige humane vacciner for at forbedre kroppens immunrespons. Det siges, at AlPO4 det er en "adjuvans" til vacciner. Mekanismen er stadig ikke godt forstået.
Det er kendt, at den immunstimulerende virkning af AlPO4 det afhænger af adsorptionsprocessen af antigenet til adjuvansen, det vil sige på den måde, hvorpå det klæber til det. Et antigen er en forbindelse, der ved indtræden i kroppen genererer dannelsen af antistoffer til at bekæmpe en bestemt sygdom.
Antigener kan adsorberes til AlPO4 ved elektrostatiske interaktioner eller ved binding med ligander. De adsorberes på overfladen af adjuvansen.
Det antages endvidere, at partikelstørrelsen af AlPO4 det har også indflydelse. Jo mindre partikelstørrelse antistofresponset er større og længerevarende..
AlPO4 Det er blevet brugt som et brandhæmmende middel og for at forhindre forbrænding eller forbrænding af visse polymerer.
Tilføjelsen af AlPO4 til en polypropylenpolymer, der allerede har et flammehæmmende middel, forårsager en synergistisk virkning mellem begge retarderer, hvilket betyder, at effekten er meget større end begge brandhæmmere hver for sig.
Når polymeren udsættes for forbrænding eller brændes i nærvær af AlPO4, der dannes et aluminiummetafosfat, der trænger ind i den forkullede overflade og fylder porerne og revnerne i dette.
Dette fører til dannelsen af et meget effektivt beskyttende skjold for at forhindre forbrænding eller forbrænding af polymeren. Med andre ord AlPO4 forsegler forkullet overflade og forhindrer polymer i at brænde.
Endnu ingen kommentarer