Lithiumphosphat

Strukturformel
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] Achtung H- und P-Sätze H: 302-315-319-335 P: 261-​305+351+338 [1] EU-Gefahrstoffkennzeichnung [6][1] 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.

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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_{3}PO_{4}\downarrow +H_{2}O} $

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