Fosforan glinu

Fosforan glinu
	Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	AlPO4
Masa molowa	121,95 g/mol
Wygląd	białe, romboidalne płytki
	Identyfikacja
Numer CAS	7784-30-7 (bezwodny); 22784-12-9 (trihydrat)
PubChem	64655
DrugBank	DB14517
SMILES
	O=P12O[Al](O1)O2
Właściwości
	Gęstość
	2,56 g/cm3 g/cm³; ciało stałe
	Rozpuszczalność w wodzie
	praktycznie nierozpuszczalny
	w innych rozpuszczalnikach
	słabo rozpuszczalny w kwasach
Temperatura topnienia	>1460 °C
Niebezpieczeństwa
	Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2024-10-22]
	Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą; stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
	Multimedia w Wikimedia Commons

Fosforan glinu, AlPO
4 – nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu fosforowego i glinu. W naturze występuje jako minerał berlinit(inne języki)^[2]. Znanych jest wiele syntetycznych form fosforanu glinu. Mają strukturę krystaliczną podobną do zeolitów i niektóre z nich są stosowane jako katalizatory, wymieniacze jonowe lub sita molekularne^[3].

Berlinit

Berlinit przypomina kwarc i ma podobną do niego strukturę krystaliczną, gdzie zamiast atomów Si znajdują się atomy Al i P. W strukturze tetraedry AlO
4 i PO
4 występują naprzemiennie. Podobnie jak kwarc, AlPO
4 wykazuje chiralność^[4] i właściwości piezoelektryczne^[5]. Po podgrzaniu krystaliczny AlPO
4 (berlinit) przekształca się w formy analogiczne do trydymitu i krystobalitu, odmian polimorficznych ditlenku krzemu^[6].

Zastosowania

Sita molekularne

Istnieje wiele rodzajów sit molekularnych wytworzonych z fosforanu glinu. Pierwsze z nich opisano w 1982 roku^[7]. Wszystkie mają taki sam skład chemiczny (AlPO
4) i posiadają mikroporowatą strukturę powierzchni. Posiadają strukturę krystaliczną złożoną z naprzemiennie występujących tetraedrów AlO
4 i PO
4, tak samo jak gęstszy, pozbawiony porów berlinit^[6]. Struktury te dla różnych glinofosforanowych sit molekularnych różnią się między sobą orientacją tetraedrów AlO
4 i PO
4, tworząc pory o różnych rozmiarach. Pod tym względem przypominają one zeolity glinokrzemianowe. Typowy sposób przygotowania glinofosforanów obejmuje reakcję hydrotermalną kwasu fosforowego i glinu w postaci wodorotlenku, soli, jak np. azotan glinu, lub alkoholanu , przy kontrolowanym pH w obecności amin organicznych^[8]. Te cząsteczki organiczne działają jako czynniki kierujące krystalizacją (SDA, ang. structure directing agent), sterując wzrostem struktury porowatej^[9].

Inne

Fosforan glinu, obok wodorotlenku glinu, jest jednym z najczęściej stosowanych adiuwantów immunologicznych w szczepionkach. Adjuwanty aluminiowe są szeroko stosowane ze względu na długą historię stosowania, bezpieczeństwo i skuteczność w przypadku większości antygenów^[10].

Podobnie jak wodorotlenek glinu, AlPO
4 stosowany jest jako środek na zgagę. Neutralizuje kwas żołądkowy (HCl) tworząc z nim AlCl
3. Do 20% aluminium z przyjmowanych soli zobojętniających kwas żołądkowy może zostać wchłonięte z przewodu pokarmowego. Pomimo pewnych niepotwierdzonych obaw dotyczących neurologicznych skutków aluminium^[11], uważa się, że fosforan glinu i sole wodorotlenkowe są bezpieczne jako środki zobojętniające kwas żołądkowy przy normalnym stosowaniu, nawet w trakcie ciąży czy karmienia piersią^[11]^[12].

AlPO
4 jest składnikiem białych barwników, inhibitorów korozji, cementów i cementów stomatologicznych. Podobne zastosowania mają również związki pokrewne. Na przykład diwodorofosforan glinu(inne języki) (Al(H
2PO
4)
3) jest stosowany w cementach dentystycznych, powłokach metalowych, kompozycjach szkliwa i spoiwach ogniotrwałych, a Al(H
2PO
4)(HPO
4) jest stosowany w cementach i spoiwach ogniotrwałych oraz klejach^[13].

Powiązane związki chemiczne

AlPO
4·2H
2O występuje w naturze w postaci minerałów: waryscytu i meta-waryscytu^[14]. Dwuwodny fosforan glinu ma strukturę, którą można uznać za zbiór tetra- i oktaedrycznych jednostek anionów fosforanowych, kationów glinu oraz wody. Jony Al³⁺ mają liczbę koordynacyjną 6, a jony PO3−
4 liczbę koordynacyjną 4^[2].

Znana jest również syntetycznie otrzymana forma uwodniona AlPO
4·1,5H
2O^[15].

Przypisy

↑ ^a ^b ^c ^d ^e John R.J.R. Rumble John R.J.R., David R.D.R. Lide David R.D.R., Thomas J.T.J. Bruno Thomas J.T.J. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 99, Boca Raton London New York: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2018, s. 4-40, ISBN 978-1-138-56163-2 .
↑ ^a ^b Corbridge 2013 ↓, s. 207-208.
↑ Corbridge 2013 ↓, s. 310.
↑ YoshikazuY. Tanaka YoshikazuY. i inni, Determination of structural chirality of berlinite and quartz using resonant x-ray diffraction with circularly polarized x-rays, „Physical Review B”, 81 (14), 2010, DOI: 10.1103/PhysRevB.81.144104 [dostęp 2024-10-22] (ang.).
↑ A.I.A.I. Motchany A.I.A.I., P.P.P.P. Chvanski P.P.P.P., Crystal growth of an α-quartz like piezoelectric material, berlinite, „Annales de Chimie Science des Matériaux”, 26 (1), 1 stycznia 2001, s. 199–208 [dostęp 2024-10-22] (fr.).
↑ ^a ^b Norman N.N.N. Greenwood Norman N.N.N., AlanA. Earnshaw AlanA., Chemistry of the Elements, wyd. 2, Oxford–Boston: Butterworth-Heinemann, 1997, s. 526, ISBN 0-7506-3365-4 (ang.).
↑ Stephen T.S.T. Wilson Stephen T.S.T. i inni, Aluminophosphate molecular sieves: a new class of microporous crystalline inorganic solids, „Journal of the American Chemical Society”, 104 (4), 1982, s. 1146–1147, DOI: 10.1021/ja00368a062 [dostęp 2024-10-22] (ang.).
↑ SantiS. Kulprathipanja SantiS. (red.), Zeolites in Industrial Separation and Catalysis, Wiley, 2010, DOI: 10.1002/9783527629565, ISBN 978-3-527-32505-4 (ang.).
↑ R Xu: Chemistry of zeolites and related porous materials: synthesis and structure. John Wiley & Sons, 2007, s. 39. ISBN 978-0-470-82233-3.
↑ AleksandraA. Gołoś AleksandraA., AnnaA. Lutyńska AnnaA., Adiuwanty glinowe w szczepionkach - aktualny stan wiedzy, „Przeglad Epidemiologiczny”, 69 (4), 2015, s. 871-874, DOI: 10.32394/pe .
↑ ^a ^b ChristofCh. Schaefer ChristofCh., Paul W.J.P.W.J. Peters Paul W.J.P.W.J., Richard KermitR.K. Miller Richard KermitR.K. (red.), Drugs During Pregnancy and Lactation. Treatment Options and Risk Assessment, wyd. 3, Elsevier / Academic Press, 2015, s. 94, DOI: 10.1016/c2011-0-09100-7, ISBN 978-0-12-408078-2 (ang.).
↑ S, Antacids, „StatPearls”, StatPearls Publishing, 2018, PMID: 30252305 [dostęp 2019-02-28] .
↑ Corbridge 2013 ↓, s. 1025.
↑ TeresaT. Roncal-Herrero TeresaT. i inni, Precipitation of Iron and Aluminum Phosphates Directly from Aqueous Solution as a Function of Temperature from 50 to 200 °C, „Crystal Growth & Design”, 9 (12), 2009, s. 5197–5205, DOI: 10.1021/cg900654m [dostęp 2024-10-22] (ang.).
↑ FelipeF. Lagno FelipeF., George P.G.P. Demopoulos George P.G.P., Synthesis of Hydrated Aluminium Phosphate, AlPO₄·1.5H₂O (AlPO₄−H₃), by Controlled Reactive Crystallization in Sulfate Media, „Industrial & Engineering Chemistry Research”, 44 (21), 2005, s. 8033–8038, DOI: 10.1021/ie0505559 [dostęp 2024-10-22] (ang.).

Bibliografia

Derek E.C.D.E.C. Corbridge Derek E.C.D.E.C., Phosphorus. Chemistry, Biochemistry and Technology, wyd. 6, Boca Raton: CRC Press/Taylor & Francis, 2013, ISBN 978-1-4398-4089-4 .

Przeczytaj ostrzeżenie dotyczące informacji medycznych i pokrewnych zamieszczonych w Wikipedii.

[CRC-1] John R.J.R. Rumble John R.J.R., David R.D.R. Lide David R.D.R., Thomas J.T.J. Bruno Thomas J.T.J. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 99, Boca Raton London New York: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2018, s. 4-40, ISBN 978-1-138-56163-2 .

[CITEREFCorbridge2013207-208-2] Corbridge 2013 ↓, s. 207-208.

[CITEREFCorbridge2013310-3] Corbridge 2013 ↓, s. 310.

[TanakaKojima2010-4] YoshikazuY. Tanaka YoshikazuY. i inni, Determination of structural chirality of berlinite and quartz using resonant x-ray diffraction with circularly polarized x-rays, „Physical Review B”, 81 (14), 2010, DOI: 10.1103/PhysRevB.81.144104 [dostęp 2024-10-22] (ang.).

[5] A.I.A.I. Motchany A.I.A.I., P.P.P.P. Chvanski P.P.P.P., Crystal growth of an α-quartz like piezoelectric material, berlinite, „Annales de Chimie Science des Matériaux”, 26 (1), 1 stycznia 2001, s. 199–208 [dostęp 2024-10-22] (fr.).

[:2-6] Norman N.N.N. Greenwood Norman N.N.N., AlanA. Earnshaw AlanA., Chemistry of the Elements, wyd. 2, Oxford–Boston: Butterworth-Heinemann, 1997, s. 526, ISBN 0-7506-3365-4 (ang.).

[WilsonLok1982-7] Stephen T.S.T. Wilson Stephen T.S.T. i inni, Aluminophosphate molecular sieves: a new class of microporous crystalline inorganic solids, „Journal of the American Chemical Society”, 104 (4), 1982, s. 1146–1147, DOI: 10.1021/ja00368a062 [dostęp 2024-10-22] (ang.).

[8] SantiS. Kulprathipanja SantiS. (red.), Zeolites in Industrial Separation and Catalysis, Wiley, 2010, DOI: 10.1002/9783527629565, ISBN 978-3-527-32505-4 (ang.).

[9] R Xu: Chemistry of zeolites and related porous materials: synthesis and structure. John Wiley & Sons, 2007, s. 39. ISBN 978-0-470-82233-3.

[10] AleksandraA. Gołoś AleksandraA., AnnaA. Lutyńska AnnaA., Adiuwanty glinowe w szczepionkach - aktualny stan wiedzy, „Przeglad Epidemiologiczny”, 69 (4), 2015, s. 871-874, DOI: 10.32394/pe .

[:0-11] ChristofCh. Schaefer ChristofCh., Paul W.J.P.W.J. Peters Paul W.J.P.W.J., Richard KermitR.K. Miller Richard KermitR.K. (red.), Drugs During Pregnancy and Lactation. Treatment Options and Risk Assessment, wyd. 3, Elsevier / Academic Press, 2015, s. 94, DOI: 10.1016/c2011-0-09100-7, ISBN 978-0-12-408078-2 (ang.).

[12] S, Antacids, „StatPearls”, StatPearls Publishing, 2018, PMID: 30252305 [dostęp 2019-02-28] .

[CITEREFCorbridge20131025-13] Corbridge 2013 ↓, s. 1025.

[14] TeresaT. Roncal-Herrero TeresaT. i inni, Precipitation of Iron and Aluminum Phosphates Directly from Aqueous Solution as a Function of Temperature from 50 to 200 °C, „Crystal Growth & Design”, 9 (12), 2009, s. 5197–5205, DOI: 10.1021/cg900654m [dostęp 2024-10-22] (ang.).

[LagnoDemopoulos2005-15] FelipeF. Lagno FelipeF., George P.G.P. Demopoulos George P.G.P., Synthesis of Hydrated Aluminium Phosphate, AlPO₄·1.5H₂O (AlPO₄−H₃), by Controlled Reactive Crystallization in Sulfate Media, „Industrial & Engineering Chemistry Research”, 44 (21), 2005, s. 8033–8038, DOI: 10.1021/ie0505559 [dostęp 2024-10-22] (ang.).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]