Фосфат алюминия

Используется в производстве керамики, в качестве добавки для цемента, высокотемпературного дегидратирующего агента, при выпуске специальных сортов стекла, как катализатор в органическом синтезе. Также применяется как компонент для некоторых разрыхлителей в кондитерском деле и в медицине как антацид.

Белое (в аморфном виде) или бесцветное кристаллическое вещество, существующая в четырёх модификациях, среди которых устойчивы^[1]:

• α-AlPO₄ — с гексагональной решёткой (пространственная группа P3₁21), устойчив до 580 °C;

Плотность: 2,64 г/см³, удельная теплоёмкость: 93,2 Дж/(моль·К), стандартная энтальпия образования: −1733 кДж/моль, стандартная энергия Гиббса: −1617 кДж/моль, стандартная энтропия: 90,8 Дж/(моль·K).

• β-AlPO₄ — с гексагональной (580—1047 °C) или кубической (выше 1047 °C) решёткой.

Соединение плохо растворимо в воде (ПР 9,83⋅10⁻¹⁰) и спирте, хорошо растворимо в соляной и азотной кислоте^[2]. Хуже всего соль растворима в воде при pH 4,07—6,93^[3].

При осаждении из водных растворов выпадает в виде аморфного осадка общей формулой AlPO₄•xH₂O. Известны кристаллогидраты, где x = 2; 3,5. Безводную соль можно получить при нагревании фосфата выше 1300 °C.

Известны основные и кислые соли фосфата алюминия: Al₂(PO₄)(OH)₃, Al(H₂PO₄)₃, AlH₃(PO₄)₂ и др.

В природе фосфат алюминия входит в состав следующих многочисленных минералов (список не является исчерпывающим):

• альдерманит: Mg₅Al₁₂(PO₄)₈(OH)₂₂ • 32H₂O
• амблигонит: (Li,Na)AlPO₄(F,OH)
• ахейлит: (Fe²⁺,Zn)Al₆(PO₄)₄(OH)₈ • 4H₂O
• аугелит: Al₂(PO₄)(OH)₃
• берлинит: AlPO₄ • xH₂O
• бразилианит: NaAl₃(PO₄)₂(OH)₄
• вантасселит: Al₄(PO₄)₃(OH)₃ • 9H₂O
• варисцит: AlPO₄ • 2H₂O
• воксит: Fe²⁺Al₂(PO4)₂(OH)₂ • 6H₂O
• лазулит: (Mg,Fe²⁺)Al₂(OH,PO₄)₂
• скорцалит: ((Mg,Fe²⁺)Al₂(OH,PO₄)₂)
• таранакит: (K,Na)₃(Al,Fe³⁺)₅(PO₄)₂([HPO₄)₆ • 18H₂O
• цириловит: NaFe³⁺₃(PO₄)₂(OH)₄ • 2(H₂O)
• чилдренит: (Fe,Mn)AlPO₄(OH)₂ • H₂O
• эосфорит: MnAlPO₄)(OH)₂ • H₂O

Фосфат алюминия - довольно устойчивое соединение, разлагающееся при температуре выше 2000 °C:

${\displaystyle {\mathsf {2AlPO_{4}\rightarrow Al_{2}O_{3}+P_{2}O_{5}}}}$

Получают нагреванием алюмината натрия с фосфорной кислотой или обменной реакцией сульфата алюминия с водорастворимыми фосфатами:

${\displaystyle {\mathsf {NaAlO_{2}+H_{3}PO_{4}\ {\xrightarrow {t^{\circ }}}\ AlPO_{4}+NaOH+H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {2Na_{3}PO_{4}+Al_{2}(SO_{4})_{3}\rightarrow 2AlPO_{4}\!\downarrow +\ 3Na_{2}SO_{4}}}}$

Фосфат алюминия не ядовит. Средне смертельная доза (ЛД50) для белых мышей при пероральном введении составляет 6780-36500 мг/кг.

В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 ПДК в рабочей зоне для фосфата алюминия составляет 6 мг/см³.