مواد شیمیایی

فسفات آلومینیوم Aluminium phosphate یک ترکیب شیمیایی با فرمول  AlPO4 است

شکل ظاهری فسفات آلومینیوم به صورت پودر بلورین سفید است که در طبیعت به عنوان کانی برلینیت وجود دارد.

خصوصیات فسفات آلومینیوم :

فرمول مولکولی : AlPO4

جرم مولی:       ۱۲۱٫۹۵۲۹ g/mol

شکل ظاهری:    white crystalline powder

چگالی: ۲٫۵۶۶ g/cm3 solid

دمای ذوب :      ۱۸۰۰ °C

دمای جوش:     decomposes

انحلال‌پذیری در آب :     insoluble

فرآورده انحلال (Ksp)

          ۹٫۸۳‎×۱۰-۱۰

انحلال‌پذیری :   very slightly soluble in هیدروکلریک اسید and نیتریک اسید

ضریب شکست (nD)   ۱٫۵۴۶

 بسیاری از اشکال مصنوعی فسفات آلومینیوم شناخته شده است.

آنها ساختارهای چارچوبی مشابه زئولیت ها دارند و برخی به عنوان کاتالیزور، مبدل یونی یا غربال مولکولی استفاده می شوند. ژل فسفات آلومینیوم تجاری موجود است.

AIPO، ایزوالکترونیک با Si204، دی اکسید سیلیکون است.

 برلینیت شبیه کوارتز است و ساختاری شبیه به کوارتز دارد که سیلیکون با Al و P جایگزین شده است. AIO4 و PO، چهار وجهی متناوب هستند. مانند کوارتز، AIPO4 دارای خواص کایرالیتی و پیزوالکتریک است.

هنگامی که گرم می شود، AIPO4 کریستالی (برلینیت) به تری دیمیت و کریستوبالیت تبدیل می شود و این رفتار دی اکسید سیلیکون را منعکس می کند.

غربال های مولکولی فسفات آلومینیوم

انواع بسیاری از غربال های مولکولی فسفات آلومینیوم وجود دارد که به طور کلی به عنوان “ALPOs” شناخته می شوند. اولین آنها در سال ۱۹۸۲٫۸ گزارش شد. همه آنها ترکیب شیمیایی AIPO4 یکسانی دارند و ساختارهای چارچوبی با حفره های ریز متخلخل دارند. چارچوب ها از چهار وجهی متناوب AIO4 و PO4 تشکیل شده اند. برلینیت کریستالی بدون حفره متراکم تر، دارای چهار وجهی متناوب AIO4 و PO4 است. ساختارهای چارچوب آلومینوفسفات در جهت گیری چهار وجهی AIOA و PO، چهار وجهی برای تشکیل حفره هایی با اندازه های مختلف از یکدیگر متفاوت هستند و از این نظر شبیه زئولیت های آلومینوسیلیکات هستند که در داشتن چارچوب های باردار الکتریکی متفاوت هستند.

 یک آماده سازی معمولی آلومینوفسفات شامل واکنش هیدروترمال اسید فسفریک و آلومینیوم به شکل هیدروکسید، نمک آلومینیوم مانند نمک نیترات آلومینیوم یا آلکوکسید تحت pH کنترل شده در حضور آمین های آلی است. این مولکول‌های آلی به‌عنوان الگوهایی عمل می‌کنند (که اکنون عوامل هدایت ساختار، SDA نامیده می‌شوند) تا رشد چارچوب متخلخل را هدایت کنند.

Aluminium phosphate

Aluminium phosphate is a chemical compound. In nature it occurs as the mineral berlinite. Many synthetic forms of aluminium phosphate are known. They have framework structures similar to zeolites and some are used as catalysts, ion-exchangers or molecular sieves.14 Commercial aluminium phosphate gel is available.

AIPO, is isoelectronic with Si204, silicon dioxide. Berlinite looks like quartz and has a structure that is similar to quartz with silicon replaced by Al and P. The AIO4 and PO, tetrahedra alternate. Like quartz, AIPO4 exhibits chirality and piezoelectric properties. When heated, crystalline AIPO4 (berlinite) converts to tridymite and cristobalite forms, and this mirrors the behaviour of silicon dioxide.17

Uses

Molecular sieves There are many types of aluminium phosphate molecular sieves, generically known as “ALPOs”. The first ones were reported in 1982.8. They all share the same chemical composition of AIPO4 and have framework structures with microporous cavities. The frameworks are made up of alternating AIO4 and PO4 tetrahedra. The denser cavity-less crystalline berlinite, shares the same alternating AIO4 and PO4 tetrahedra. The aluminophosphate framework structures vary one from another in the orientation of the AIOA tetrahedra and PO, tetrahedra to form different sized cavities, and in this respect they are similar to the aluminosilicate zeolites, which differ in having electrically charged frameworks. A typical preparation of an aluminophosphate involves the hydrothermal reaction of phosphoric acid and aluminium in the form of hydroxide, an aluminium salt such as aluminium nitrate salt or alkoxide under controlled pH in the presence of organic amines.9. These organic molecules act as templates (now termed structure directing agents, SDAs) to direct the growth of the porous framework