Was ist Eisen(II)-phosphat?
Eisen(II)-phosphat ist eine Art von Eisenphosphat.
Je nach Oxidationszahl des Eisens gibt es zwei Arten: Eisen(II)-phosphat und Eisen(III)-phosphat. Eisen(II)-phosphat wird auch als Orthophosphat, Eisen(II)-phosphat oder Eisen(II)-orthophosphat bezeichnet, während Eisen(III)-phosphat auch als Eisenorthophosphat, Eisen(III)-phosphat oder Eisen(III)-orthophosphat bezeichnet wird.
Eisen(II)-phosphat kommt in der Natur als Lanthanit vor, während Eisen(III)-phosphat als Strengstein und Coninckit vorkommt.
Anwendungen von Eisen(II)-phosphat
Eisenphosphat kann in Lebensmittelzusatzstoffen verwendet werden. In der Landwirtschaft wird es in Pestiziden zur Beseitigung von Schnecken und anderen Schädlingsbekämpfungsmitteln eingesetzt, da es im Vergleich zum herkömmlich verwendeten Metaldehyd eine äußerst geringe Toxizität für Haustiere und Wildtiere aufweist.
Kann bei der Behandlung von Eisenbeschichtungen verwendet werden, um die Korrosionsbeständigkeit der Beschichtung zu verbessern. Die Behandlung von Eisenbeschichtungen ist ein Verfahren, bei dem eine Lösung eines Eisenphosphat-Beschichtungsmittels auf Stahl aufgetragen oder aufgesprüht wird, um einen dünnen Eisenphosphatfilm zu bilden.
Lithium-Eisenphosphat wird auch als Kathodenmaterial in Lithium-Ionen-Batterien verwendet – Eisenphosphat-Systeme, die in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden. Das Eisenphosphatsystem hat eine geringere Energiedichte als das ternäre System (Nickel, Kobalt und Lithiummanganat) und den Nachteil einer geringeren Leistung bei niedrigen Temperaturen. Durch technologische Innovationen hat sich die Energiedichte von Eisenphosphat-Systemen verbessert, so dass sie in Bezug auf die Kosten relativ attraktiver sind als die Verwendung höherer ternärer Metalle.
Eigenschaften von Eisen(II)-phosphat
Eisen(II)-phosphat ist paramagnetisch. Es ist in Säuren löslich, aber nicht in Wasser. Es wird an der Luft oxidiert und färbt sich blau. Bei der Reaktion einer Phosphatlösung mit einer Eisen(II)-Salzlösung entsteht Eisen(II)-Phosphat.
Bei der Reaktion von Phosphorsäure oder Dinatriumhydrogenphosphatlösung mit Eisen(III)-Salzlösung kann Eisen(III)-Phosphat entstehen. Es ist in Salzsäure und Schwefelsäure löslich, nicht aber in Wasser oder Salpetersäure; das Löslichkeitsprodukt bei 20 °C beträgt Ksp = 1,3 x 10-22. Bei Zugabe von überschüssiger Phosphorsäure zu einer gelben wässrigen Lösung von Eisen(III)-chlorid bildet sich ein Phosphatkomplex und die Lösung wird farblos.
Struktur von Eisen(II)-phosphat
Die chemische Formel von Eisen(II)-phosphat lautet Fe3(PO4)2. Sein Molekulargewicht ist 357,48 und seine Dichte beträgt 2,58 g/cm³. Neben dem üblichen blau-weißen Oktahydrat gibt es auch dunkelgrünes Monohydrat und farbloses Hexahydrat; das Oktahydrat ist ein monokliner Kristall. Zu den Wasserstoffsalzen gehören FeHPO4∙nH2O (n=1, 2) und Fe(H2PO4)2∙2H2O.
Das Molekulargewicht von Eisen(III)-phosphat beträgt 150,82 und seine chemische Formel wird durch FePO4 dargestellt. Das Dihydrat von Eisen(III)-phosphat ist ein blassrotes monoklines Kristallsystem. Es hat eine Dichte von 2,87 g/cm³ und verliert bei 140 °C Wasser. Es gibt auch 2,5-Hydrat und Tetrahydrat, und zu den Wasserstoffsalzen gehören FeH3(PO4)2-2H2O und Fe(H2PO4)3-2H2O.
Weitere Informationen über Eisenphosphat
1. Methode der Synthese von Eisen(II)-phosphat
Wenn man unter Luftabschluss eine wässrige Lösung von Eisen(II)-sulfat zu einer wässrigen Lösung von Natriumacetat und Dinatriumhydrogenphosphat gibt und mehrere Tage stehen lässt, fallen Oktahydratkristalle aus. Mischungen aus Dinatriumhydrogenphosphat und Eisen(II)-Salzlösungen können auch durch Erhitzen in einem verschlossenen Rohr hergestellt werden. Erhitzt man Phosphorsäure und Eisen(III)-chlorid in einem verschlossenen Röhrchen mehrere Stunden lang auf 180 °C, so fällt Eisen(III)-phosphat-Dihydrat aus.
2. Merkmale von Eisen(II)-diphosphat
Die chemische Formel von Eisen(II)-diphosphat ist Fe2P2O7 und sein Molekulargewicht beträgt 285,63. Es wird auch als Eisen(II)-pyrophosphat oder Eisendiphosphat bezeichnet. Es wird durch die Reaktion von Natriumdiphosphat mit Eisen(II)-Salzlösung gebildet. Es ist ein weißes Pulver mit triklinen Kristallen. Es wird leicht an der Luft oxidiert und färbt sich braun. Es kann in Milchpulvern und Eisenverstärkern verwendet werden.
Die chemische Formel von Eisen(III)-diphosphat lautet Fe4(P2O7)3 und hat ein Molekulargewicht von 745,21. Es wird auch als Eisen(III)-pyrophosphat oder Eisen(III)-diphosphat bezeichnet. Es ist ein blassgelbes Pulver, das durch die Reaktion von Natriumdiphosphat und Eisen(III)-Salzlösung entsteht. Es ist unlöslich in Wasser, Essigsäure und Ammoniumchloridlösungen und löslich in anorganischen Säuren und Ammoniakwasser. Auch das Wasserstoffsalz, das blassrote Fe2H6(P2O7)3, ist bekannt. Es kann als Katalysator, Eisenverstärker und Rohstoff für nicht halogenierte Flammschutzmittel verwendet werden.