- Структура
- Номенклатура
- Својства
- Физичко стање
- Молекуларна тежина
- Тачка топљења
- Густина
- Растворљивост
- Остала својства
- Прибављање
- Употреба у керамици
- Производња алуминијум-фосфатне керамике
- Друге намене
- У добијању бетона
- У зубним цементима
- У вакцинама
- Као средство за успоравање горења у полимерима
- Референце
Алуминијум фосфат је неорганска чврста формиран јоном алуминијума на 3+ и фосфат јона поруџбеници 4 3- . Његова хемијска формула је АлПО 4 . То је бела чврста чија кристална структура слична оној силике СиО 2 . Нерастворљив је у води.
Може се добити из алумина (Ал 2 О 3 ) и фосфорну киселину (Х 3 ПО 4 ). Такође се може добити полазећи од водених раствора алуминијум хлорида (АлЦл 3 ) и натријум-фосфата (На 3 ПО 4 ).
Алуминијум фосфат АлПО 4 . Ондреј Мангл. Извор: Викимедиа Цоммонс.
Алуминијум фосфат има веома високу тачку топљења, због чега се широко користи као компонента ватросталне керамике, односно керамике која подноси веома високе температуре.
Такође се користи као антацид за желудац, у мешавинама за поправљање зуба и као додатак вакцинама, односно за подстицање имунолошког одговора тела.
Неки ватростални бетони имају у свом саставу АлПО 4 , што повећава механичка и високотемпературна својства ове врсте цемента.
Коришћен је као заштитни штит за спречавање запаљивих материјала, као што су одређени полимери.
Структура
Алпо 4 састоји се од једне Ал 3+ алуминијума кације и ПО 4 3- фосфата ањона .
Јонска структура алуминијум-фосфата. Аутор: Марилу Стеа.
Кристални алуминиј фосфат се још назива и берлинит или алфа фаза (α-АлПО 4 ), а његови кристали су слични кварцу .
Синтетични кристали берлинита (α-АлПО 4 ). ДМГуалтиери. Извор: Викимедиа Цоммонс.
Алфа фаза алуминијум-фосфата је чврста супстанца формирана ковалентном мрежом тетраедра ПО 4 и АлПО 4 који се наизменично измјењују и повезују атоми кисеоника.
Ова структура је изоморфна са силицијумом, односно има исти облик као и силика СиО 2 .
Номенклатура
- Алуминијум фосфат
- Алуминијум монофосфат
- Алуминијева со фосфорне киселине.
Својства
Физичко стање
Кристално бела чврста супстанца.
Молекуларна тежина
121,93 г / мол
Тачка топљења
1800 ºЦ
Густина
2,56 г / цм 3
Растворљивост
Нерастворљив у води
Остала својства
Структура АлПО 4 врло је слична структури силика СиО 2 , па са њим дели многа физичка и хемијска својства.
Алуминијум фосфат је високо ватростални материјал, односно одолијева високим температурама без промјене физичког стања или структуре и без распада.
Кристални Алпо 4 ор берлините када се загрева претвара у тридимите типа структуре и онда цристобалите типа структуре, други облици овог једињења, налик силика СиО 2 .
Алуминијум фосфат. Цхемицалинтерест. Извор: Викимедиа Цоммонс.
Прибављање
Алуминијум фосфат Алпо 4 може се добити реакцијом између фосфорна киселина Х 3 ПО 4 и алуминијум Ал 2 О 3 . Примена температуре је потребна, на пример између 100 и 150 ° Ц.
Ал 2 О 3 + 2 Х 3 ПО 4 = 2 АлПО 4 + 3 Х 2 О
Такође се може добити спајањем воденог раствора алуминијум хлорида АлЦл 3 са воденим раствором натријум фосфата На 3 ПО 4 :
АлЦл 3 + На 3 ПО 4 = АлПО 4 + 3 НаЦл
Употреба у керамици
Алуминијум-фосфат АлПО 4 често се налази у саставу глинице-керамике.
Керамика са високим садржајем глинице је један од материјала који се због своје тврдоће користи у апликацијама које захтевају отпорност на велика оптерећења и тешка стања.
Ова врста керамике је отпорна на корозију, при високим температурама, на присуство вруће паре или на смањење атмосфере као што је угљен-моноксид (ЦО).
Алумина керамика такође има ниску електричну и топлотну проводљивост, због чега се користи за израду ватросталних опека и електроизолационих компоненти.
Ватросталне опечне облоге које могу садржавати АлПО 4 алуминијум фосфат . Ове цигле штите од високих температура. Алеккнигхт12. Извор: Викимедиа Цоммонс.
Пошто се алуминијум фосфат формира на знатно нижој температури од силицијума СиО 2 , то је јефтиније за производњу, што је предност у производњи керамике погодне за захтевне услуге.
Производња алуминијум-фосфатне керамике
У воденом медијуму се користе глиница Ал 2 О 3 и фосфорна киселина Х 3 ПО 4 .
Преферирани Формирање пХ 2-8, јер постоји обиље растворених киселина врста фосфорним, попут Х 2 ПО 4 - и ОВП 4 2- . Ат кисели пХ концентрација на Ал 3+ јона је висока, из распада Ал 2 О 3 глинице .
Прво, хидратисаног алуминијума дифосфат трихидроген АЛХ 3 (ПО 4 ) 2 .Х 2 О гел се формира :
Ал 3+ + Х 2 ПО 4 - + ХПО 4 2- + Х 2 О ⇔ АлХ 3 (ПО 4 ) 3 .Х 2 О
Међутим, долази време када пХ раствора опадне и постане неутралан, где глиница Ал 2 О 3 има ниску растворљивост. У овом тренутку нерастворљиви глиница формира слој на површини честица који спречавају да се реакција настави.
Стога је потребно повећати растворљивост глинице и то се постиже лаганим загревањем. Он грејани на 150 ° Ц, гел наставља реакције са алуминијум Ал 2 О 3 ослобађају воду и кристалног берлините (алфа-Алпо 4 ) формиран.
Ал 2 О 3 + 2 АлХ 3 (ПО 4 ) 3 .Х 2 О → АлПО 4 + 4 Х 2 О
Берлинит веже поједине честице и формира керамику.
Друге намене
АлПО 4 се користи као антацид, као адсорбент, као молекуларно сито, као подршка катализатора и као облога за побољшање отпорности на врућу корозију. Ево и других апликација.
У добијању бетона
Алуминијум фосфат је састојак ватросталних или отпорних на топлоту бетона.
Овим бетонима пружа одлична механичка и ломљива својства, попут отпорности на топлоту. У температурном опсегу између 1400-1600 ° Ц, ћелијски бетон на бази алуминијум-фосфата један је од најефикаснијих материјала као топлотни изолатор.
Не треба сушење, очврснуће се постиже егзотермном реакцијом која се само шири. Могуће је припремити цигле од овог материјала било којег облика и величине.
У зубним цементима
Алуминијум фосфат је дио зубних цемента или материјала који се користе за лијечење пропадлих зуба.
У зубним цементама, глиница се користи као модератор кисело-базних реакција, при чему умеренији ефекат настаје због стварања алуминијум-фосфата на честицама других материјала.
Ови цементи представљају веома високу отпорност на компресију и напетост, што је последица присуства алуминијум-фосфата.
Зубни цементи који се користе за зацељивање каријеса могу да садрже алуминијум фосфат. Аутор: Рето Гербер Извор: Пикабаи.
У вакцинама
АлПО 4 се користи дуги низ година у разним људским вакцинама да би се побољшао имуни одговор тела. За АлПО 4 се каже да је "помоћник" вакцинама. Механизам још увек није добро схваћен.
Познато је да имуностимулирајући ефекат АлПО 4 зависи од процеса адсорпције антигена на адјуванс, односно од начина на који га се придржава. Антиген је једињење које при уласку у тело ствара стварање антитела за борбу против одређене болести.
Антигени се могу адсорбовати у АлПО 4 електростатичким интеракцијама или везањем са лигандима. Адсорбирају се на површини адјуванса.
Такође се верује да величина честица АлПО 4 такође има утицаја. Што је мања величина честица, одговор на антитело је већи и дуготрајнији.
Вакцине могу да садрже алуминијум-фосфат АлПО 4 како би повећале своју ефикасност. Аутор: Тумису. Извор: Пикабаи.
Као средство за успоравање горења у полимерима
АлПО 4 се користи као средство за успоравање ватре и за спречавање сагоревања или сагоревања одређених полимера.
Додавање АлПО 4 у полипропиленски полимер који већ има ретардант пламена изазива синергистички ефекат између оба успоривача, што значи да је ефекат много већи од ефекта оба средства за гашење пожара одвојено.
Када је полимер подвргнут сагоревању или сагоревању у присуству АлПО 4 , формира се алуминијум метафосфат који продире у огљену површину и испуњава поре и пукотине на површини.
То доводи до формирања високо ефикасног заштитног штита за спречавање сагоревања или сагоревања полимера. Другим речима, АлПО 4 заптива угљену површину и спречава полимер да гори.
Са АлПО 4 сагоревање одређених полимера може се зауставити. Аутор: Ханс Бракмеиер. Извор: Пикабаи.
Референце
- Абизов, ВА (2016). Лагани ватростални бетон на бази везива алуминијум-магнезијум-фосфат. Процедиа Енгинееринг 150 (2016) 1440-1445. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
- Вагх, АС (2016). Алуминијум-фосфатна керамика. У хемијски везаној фосфатној керамици (друго издање). Поглавље 11. Опорављено од сциенцедирецт.цом.
- Меи, Ц. и др. (2019). Адјувант вакцине са алуминијум фосфатом: анализа састава и величине употребом алата за ван линије и линијских производа. Цомпут Струцт Биотецхнол Ј. 2019; 17: 1184-1194. Опоравак од нцби.нлм.них.гов.
- Кин, З. ет ал. (2019). Синергистички баријерни ефекат алуминијум-фосфата на ватроотпорни полипропилен на бази амонијум-полифосфата / дипентаеритритола. Материјали и дизајн 181 (2019) 107913. Остварено од сциенцедирецт.цом.
- Вриелинг, Х. ет ал. (2019). Стабилизовани наночестице алуминијум-фосфата који се користе као адјуванс вакцине. Колоиди и површине Б: Биоинтерфаце 181 (2019) 648-656. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
- Сцхаефер, Ц. (2007). Гастроинтестинални лекови. Антациди. У дрогама током трудноће и дојења (друго издање). Опоравак од сциенцедирецт.цом.
- Роукуерол, Ф. и др. (1999). Својства неких нових адсорбенса. При адсорпцији у праху и порозне чврсте материје. Опоравак од сциенцедирецт.цом.