Struktur aluminium fosfat (alpo4), sifat, memperoleh, menggunakan

Dia Aluminium fosfat Ini adalah padatan anorganik yang dibentuk oleh ion aluminium ke³⁺ dan po ion fosfat₄^3-. Formula kimianya adalah alpo₄. Itu adalah padatan putih yang struktur kristalnya mirip dengan silica sio₂. Itu tidak larut dalam air.

Itu dapat diperoleh dari alumina (ke₂SALAH SATU₃) dan asam fosfat (h₃PO₄). Ini juga dapat diperoleh berdasarkan larutan aluminium klorida berair (ALCL₃) dan natrium fosfat (NA₃PO₄).

Alpo aluminium fosfat₄. Ondřej Mangl [domain publik]. Sumber: Wikimedia Commons.

Aluminium fosfat memiliki titik fusi yang sangat tinggi, sehingga banyak digunakan sebagai komponen keramik refraktori, yaitu keramik yang menanggung suhu yang sangat tinggi.

Ini juga digunakan sebagai antasid untuk lambung, dalam campuran untuk perbaikan gigi dan sebagai adjuvant vaksin, yaitu, untuk merangsang respons imun organisme.

Beberapa beton refraktori memiliki alpo₄ Dalam komposisinya, yang meningkatkan sifat mekanik dan pendukung suhu tinggi dari jenis semen ini.

Itu telah digunakan sebagai perisai pelindung untuk mencegah bahan yang mudah terbakar sebagai polimer tertentu.

[TOC]

Struktur

Alpo₄ Itu dibentuk oleh kation aluminium ke³⁺ dan po anion fosfat₄^3-.

Struktur ionik aluminium fosfat. Penulis: Marilú Stea.

Kristal aluminium fosfat juga disebut fase Berlinite atau Alpha (α-ALPO₄) dan kristalnya mirip dengan kuarsa.

Kristal Berlinit Sintetis (α-ALPO₄). DMGUALTIERI [CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)]. Sumber: Wikimedia Commons.

Fase alfa aluminium fosfat adalah padatan yang dibentuk oleh jaringan kovalen PO tetrahedra₄ dan alpo₄ itu alternatif dan disatukan oleh atom oksigen.

Struktur ini isomorfik dengan silika, yaitu, ia memiliki bentuk yang sama dengan Sio₂.

Tata nama

- Aluminium fosfat

- Aluminium monofosfat

- Garam aluminium asam fosfat.

Properti

Keadaan fisik

Solid putih kristal.

Berat molekul

121.93 g/mol

Titik lebur

1800 ºC

Kepadatan

2,56 g/cm³

Kelarutan

Tidak larut dalam air

Properti lainnya

Struktur alpo₄ Ini sangat mirip dengan sio silika₂, Jadi ia berbagi banyak sifat fisik dan kimia ini.

Dapat melayani Anda: Air Disionisasi

Aluminium fosfat adalah bahan yang sangat refraktori, yaitu, ia menolak suhu yang sangat tinggi tanpa mengubah kondisi fisiknya atau strukturnya dan tanpa membusuk.

Alpo₄ Kristal atau berlinit saat dipanaskan, itu menjadi struktur tipe thundimite dan kemudian tipe Christobalite, bentuk lain dari senyawa ini yang menyerupai itu ke silika sio₂.

Aluminium fosfat. ChemicalInterest [domain publik]. Sumber: Wikimedia Commons.

Memperoleh

Alpo aluminium fosfat₄ Dapat diperoleh dengan reaksi antara asam fosfat H₃PO₄ dan alumina al₂SALAH SATU₃. Aplikasi suhu diperlukan, misalnya antara 100 dan 150 ° C.

Ke₂SALAH SATU₃ + 2 h₃PO₄ = 2 alpo₄ + 3 h₂SALAH SATU

Ini juga dapat diperoleh dengan bergabung dengan larutan aluminium klorida alcl₃ Dengan larutan na natrium fosfat berair₃PO₄:

Alcl₃ + Na₃PO₄ = Alpo₄ + 3 NaCl

Gunakan dalam keramik

Alpo aluminium fosfat₄ Itu sering ditemukan dalam konstitusi keramik alumina.

Keramik dengan kandungan alumina tinggi adalah salah satu bahan yang digunakan dalam aplikasi di mana diperlukan untuk menahan beban tinggi dan kondisi parah.

Jenis keramik ini tahan korosi, untuk lingkungan suhu tinggi, dengan adanya uap panas atau dalam mengurangi atmosfer seperti karbon monoksida (CO).

Keramik alumina juga memiliki konduktivitas listrik dan termal yang rendah, sehingga digunakan untuk membuat batu bata refraktori dan komponen isolasi listrik.

Lapisan bata refraktori yang mungkin mengandung alpoo aluminium fosfat₄. Batu bata ini melindungi dari suhu tinggi. Alexknight12 [CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)]. Sumber: Wikimedia Commons.

Karena aluminium fosfat terbentuk pada suhu yang jauh lebih rendah daripada sio silika₂, Produksinya lebih murah, yang merupakan keuntungan dalam pembuatan keramik yang sesuai untuk layanan yang menuntut.

Pembuatan keramik aluminium fosfat

Alumina sudah terbiasa₂SALAH SATU₃ dan asam fosfat₃PO₄ Dalam media berair.

PH Formasi yang disukai adalah 2-8, karena ada banyaknya spesies asam fosfat terlarut, seperti H₂PO₄^- dan hpo₄^2-. Konsentrasi ion asam di³⁺ Itu tinggi, dari pembubaran alumina ke₂SALAH SATU₃.

Dapat melayani Anda: karbon tetrachloride (CCL4)

Pertama -tama, gel trihidrogen aluminium aluminium ALH₃(PO₄)₂.H₂SALAH SATU:

Ke³⁺ + H₂PO₄^- + HPO₄^2- + H₂Atau ⇔ alh₃(PO₄)₃.H₂SALAH SATU

Namun, ada saatnya pH larutan rendah dan menjadi netral, di mana alumina ke₂SALAH SATU₃ menyajikan kelarutan rendah. Pada saat ini alumina yang tidak larut membentuk lapisan pada permukaan partikel yang mencegah reaksi terus berlanjut.

Oleh karena itu perlu untuk meningkatkan kelarutan alumina dan ini dicapai dengan lancar. Dengan memanaskan pada 150 ° C, gel melanjutkan reaksi dengan alumina ke₂SALAH SATU₃ Melepaskan air dan membentuk Berlinita Kristal (Alpha-Alpo₄).

Ke₂SALAH SATU₃ + 2 Alh₃(PO₄)₃.H₂O → Alpo₄ + 4 h₂SALAH SATU

Berlinita bergabung dengan masing -masing partikel dan keramik terbentuk.

Penggunaan lainnya

Alpo₄ Ini digunakan sebagai antasid, sebagai adsorben, sebagai saringan molekul, seperti dukungan katalis dan sebagai lapisan untuk meningkatkan resistensi korosi panas. Berikut adalah aplikasi lain.

Dalam mendapatkan beton

Aluminium fosfat adalah bahan refraktori atau beton yang tahan panas.

Memberikan sifat mekanik yang sangat baik dan refraktan pada beton ini, seperti ketahanan panas. Dalam interval suhu antara 1400-1600 ° C beton seluler berdasarkan aluminium fosfat adalah salah satu bahan yang paling efisien seperti isolator termal.

Itu tidak memerlukan pengeringan, pengerasannya dicapai dengan reaksi eksotermik yang dipropagasi sendiri. Dimungkinkan untuk menyiapkan batu bata bahan ini dalam bentuk dan ukuran apa pun.

Di semen gigi

Aluminium fosfat adalah bagian dari semen gigi atau material yang digunakan untuk menyembuhkan gigi tiruan karied.

Pada semen gigi alumina digunakan sebagai moderator reaksi asam-basa, di mana efek moderat disebabkan oleh pembentukan aluminium fosfat pada partikel-partikel dari bahan lain.

Semen -semen ini memiliki kompresi yang sangat tinggi dan ketahanan tegangan, yang disebabkan oleh adanya aluminium fosfat.

Semen gigi yang digunakan untuk menyembuhkan karies dapat mengandung aluminium fosfat. Penulis: Gerber Challenge. Sumber: Pixabay.

Dalam vaksin

Alpo₄ Ini telah digunakan selama bertahun -tahun dalam beberapa vaksin manusia untuk meningkatkan respons imun tubuh. Dikatakan bahwa alpo₄ Ini adalah "adjuvant" dari vaksin. Mekanismenya belum dipahami.

Dapat melayani Anda: lithium chloride (LICL): properti, risiko dan penggunaan

Diketahui bahwa efek imunostimulan Alpo₄ Itu tergantung pada proses adsorpsi antigen ke adjuvant, yaitu, cara menganutnya. Antigen adalah senyawa yang saat memasuki tubuh menghasilkan pembentukan antibodi untuk memerangi penyakit tertentu.

Antigen dapat diserap ke alpo₄ dengan interaksi elektrostatik atau dengan ikatan dengan ligan. Menyerap di permukaan adjuvant.

Juga dipercaya bahwa ukuran partikel alpo₄ Itu juga memiliki pengaruh. Ukuran partikel yang lebih rendah Respons antibodi lebih besar dan lebih tahan lama.

Vaksin dapat mengandung alpoo aluminium fosfat₄ Untuk meningkatkan efektivitasnya. Penulis: Tumisu. Sumber: Pixabay.

Sebagai penghambat api polimer

Alpo₄ Itu telah digunakan sebagai orang yang diyakun dan menghindari pembakaran atau dibakar dari polimer tertentu.

Penambahan alpo₄ ke polimer polypropylene yang sudah memiliki retarder nyala menyebabkan efek sinergis antara kedua retarder, yang berarti bahwa efeknya jauh lebih besar daripada keduanya diyakinkan oleh terpisah.

Saat polimer mengalami pembakaran atau dibakar di hadapan ALPO₄, Metafosfat aluminium terbentuk yang menembus permukaan karbonisasi dan mengisi pori -pori dan retakan ini.

Ini mengarah pada pembentukan perisai pelindung yang sangat efisien untuk menghindari pembakaran atau pembakaran polimer. Dengan kata lain alpo₄ Tutup permukaan karbonisasi dan mencegah polimer terbakar.

Dengan alpo₄ Pembakaran polimer tertentu dapat ditunda. Penulis: Hans Braxmeier. Sumber: Pixabay.

Referensi

1. Abyzov, v.KE. (2016). Beton refraktori ringan berdasarkan pengikat aluminium-magnesium-fosfat. Prosiding Engineering 150 (2016) 1440-1445. Pulih dari scientedirect.com.
2. Wagh, a.S. (2016). Keramik aluminium fosfat. Dalam keramik fosfat terikat kimia (edisi kedua). Bab 11. Pulih dari scientedirect.com.
3. Mei, c. et al. (2019). Vaksin Aluminium Fosfat Attjuvant: Analisis Komposisi dan Ukuran Penggunaan Alat Off-Line dan In-Line. Biotechnol struct comput j. 2019; 17: 1184-1194. NCBI pulih.Nlm.Nih.Pemerintah.
4. Qin, Z. et al. (2019). Efek penghalang sinergis aluminium fosfat pada polypropylene retardant api berdasarkan sistem amonium polifosfat/dipentaerythitol. Bahan dan Desain 181 (2019) 107913. Pulih dari scientedirect.com.
5. Vrieling, h. et al. (2019). Nanapartikel aluminium fosfat yang distabilkan digunakan sebagai vaksin atjuvant. Koloid dan Permukaan B: Biointerfaces 181 (2019) 648-656. Pulih dari scientedirect.com.
6. Schaefer, c. (2007). Obat Gastrointestinal. Antasida. Dalam obat selama kehamilan dan laktasi (edisi kedua). Pulih dari scientedirect.com.
7. Rouquerol, f. et al. (1999). Sifat adsorben novel SOM. Dalam adsorpsi oleh powerders dan padatan berpori. Pulih dari scientedirect.com.