Lithiumphosphat


Lithiumphosphat

Strukturformel
3 Lithiumion Phosphation
Allgemeines
Name Lithiumphosphat
Andere Namen
  • Lithiumorthophosphat
  • Trilithiumorthophosphat
Summenformel Li3PO4
CAS-Nummer 10377-52-3
PubChem 165867
Kurzbeschreibung

farbloser Feststoff[1]

Eigenschaften
Molare Masse 115,79 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte
  • 2,45 g·cm−3[2]
  • 2,42 g·cm−3 (Hochtemperaturform)[3]
  • 2,41 g·cm−3[3]
Schmelzpunkt

837 °C[4] oder 1205 °C[5] je nach Quelle

Löslichkeit

schwer löslich in Wasser[2] (0,39 g·l−1 bei 18 °C)[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
07 – Achtung

Achtung

H- und P-Sätze H: 302-315-319-335
P: 261-​305+351+338 [1]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [6][1]
Gesundheitsschädlich
Gesundheits-
schädlich
(Xn)
R- und S-Sätze R: 22-36/37/38
S: 26-36
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Lithiumphosphat ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Phosphate.

Vorkommen

Lithiumphosphat kommt natürlich als seltenes Mineral Lithiophosphatit vor.[7]

Gewinnung und Darstellung

Lithiumphosphat kann aus alkalischen (z. B. Natriumhydroxid-), mit etwas Dinatriumhydrogenphosphat Na2HPO4 versetzten Lösungen gewonnen werden. Beim Erhitzen fällt bei Anwesenheit von Li+ (gelösten anderen Lithiumsalzen, z.B. Lithiumchlorid) Lithiumphosphat als weißer Niederschlag aus[8]:

$ \mathrm{3 \,Li^+ + HPO_4^{2-} + OH^- \rightarrow Li_3PO_4 \downarrow + H_2O} $

Ebenfalls möglich ist die Gewinnung durch Reaktion einer wäßrigen Suspension von Lithiumcarbonat mit Phosphorsäure und anschließendem Erhitzen bis zum Sieden. Es existiert auch eine bei normalen Temperaturen stabile Hochtemperaturform von Trilithiumphosphat die bei Temperaturen oberhalb der Umwandlungstemperatur von 502 °C z. B. aus geschmolzenem Lithiumchlorid kristallisiert werden kann.[3]

Eigenschaften

Lithiumphosphat ist ein farbloser Feststoff. Er kristallisiert rhombisch mit den Gitterkonstanten a=6,12, b=10,53 und c=4,93 A mit der Raumgruppe Pmnb.[2] Es kommt auch als Lithiumphosphat-Hemihydrat Li3PO4·½H2O vor. Die Hochtemperaturevariante besitzt eine Kristallstruktur mit der Raumgruppe Pcmn.[9] Daneben existieren auch noch Lithiummetaphosphat LiPO3, Lithiumpolyphosphat (P2O5:Li2O > 1), Lithiumdihydrogenphosphat LiH2PO4 und Lithiumdihydrogendiphosphat Li2H2P2O7.

Verwendung

Lithiumphosphat kann zum Nachweis von Lithium per Fällungsreaktion im alkalischen Medium verwendet werden.[10] Es wird weiterhin als Bestandteil von bestimmten Emailen und als und Polymer-Zwischenprodukt eingesetzt.[4] Daneben wird es zur Gewinnung von Lithium-Eisen-Phosphat für Lithium-Ionenakkumulatoren und mit Stickstoff dotiert auch als Lithium-Ionenleiter verwendet.[3]

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 Datenblatt Lithium phosphate, bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 9. Januar 2012.
  2. 2,0 2,1 2,2 J. Zemann: Die Kristallstruktur von Lithiumphosphat, Li3PO4, Acta Cryst. (1960). 13, 863–867 doi:10.1107/S0365110X60002132
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 Roempp Online
  4. 4,0 4,1 fmclithium: Lithium Orthophosphine Tertiary
  5. Datenblatt Lithiumphosphat bei AlfaAesar, abgerufen am 9. Januar 2012 (JavaScript erforderlich).
  6. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  7. Mindat: http://www.mindat.org/min-2420.html
  8.  H. L. Buff: Kurzes Lehrbuch der anorganischen Chemie entsprechend den neueren Ansichten. (Seite 186 in der Google Buchsuche).
  9. American Mineralogist Crystal Structure Database: lithiophosphate
  10.  Karl-Heinz Lautenschläger, Werner Schröter und Andrea Wanninger: Taschenbuch der Chemie. 2005, ISBN 978-3817117604 (Seite 662 in der Google Buchsuche).