磷酸硼
化合物
磷酸硼是一种无机化合物，化学式为BPO4，可由磷酸和硼酸反应制备，它是白色难熔固体，在1450℃以上挥发。[2]磷酸硼不能形成玻璃体。[3]
| 磷酸硼 | |
|---|---|
| IUPAC名 Boron phosphate | |
| 识别 | |
| CAS号 | 13308-51-5 
|
| PubChem | 16726750 |
| ChemSpider | 20558515 |
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | YZYDPPZYDIRSJT-DFZHHIFOAS |
| 性质 | |
| 化学式 | BPO4 |
| 摩尔质量 | 106 g·mol⁻¹ |
| 外观 | 白色晶体 |
| 密度 | 2.52 g/cm3 |
| 熔点 | 1400℃[1] |
| 溶解性（水） | 难溶于水 |
| 相关物质 | |
| 其他阳离子 | 磷酸铝 |
| 相关化学品 | 硼酸、磷酸 |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
制备
磷酸硼由磷酸和硼酸在80 - 1200℃之间反应制备。较低温度时得到白色的非晶体粉末，该粉末在约1000℃加热，得到微晶。[4]反应式为：
- H3BO3 + H3PO4 → BPO4 + 3 H2O
有文献指出，在浓硫酸的催化下，该反应可以在常温常压下完成。[5]水热合成法与微波合成法等新方法也可以用于它的合成。[6]
工业上还会使用以下合成路径[6]：
化学性质
磷酸硼和三氧化二锑在850℃下加热，可以得到SbPO4和其碱式盐的混合物。[7]
磷酸硼在氢气中和钠共热，可以发生爆炸性的反应，产物有Na3PO4、NaBH4、Na3P、NaH、PH3、B2H6等。[8]
结构
磷酸硼晶体中，BO4和PO4单元重复排列[9]。加压下制备得到的磷酸硼为β-方石英的同晶，而高压下的则与α-石英同晶[10]（磷酸铝也与此同晶）[2]。
应用
磷酸硼用作阻燃剂、陶瓷材料、石油添加剂[1]、有机合成的试剂和脱水的催化剂，如催化环氧树脂炭化[11]。此外，利用置换反应，也可以用于制备金属磷酸盐。[12]
磷酸硼与镧、铈、铽三种稀土的氧化物反应，可以制备(La,Ce,Tb)(PO4,BO3)硼磷酸盐绿色荧光粉。[13]
参考文献
- ^ 1.0 1.1 1.2 磷酸硼. Chemical Book. [2016-8-10]
- ^ 2.0 2.1 Corbridge DEC 2013, Phosphorus: Chemistry, Biochemistry and Technology, 6th ed., CRC Press, Boca Raton, Florida, ISBN 978-1-4398-4088-7
- ^ 项斯芬, 严宣申, 曹庭礼 等. 无机化学丛书 第四卷 氮 磷 砷分族. 科学出版社, 2011. pp 247. 11.10 某些三价金属的磷酸盐
- ^ Mylius, F.; Meusser, A. Ueber die Bestimmung der Borsäure als Phosphat. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. 1904, 37: 397. doi:10.1002/cber.19040370171.
- ^ 单志超. 一种新型磷酸硼的制备方法. 化学世界, 2003. (6): 289-290
- ^ 6.0 6.1 Baykal, A, Kizilyalli, M, Toprak, Muhammet S. & Kniep, R. Hydrothermal and microwave synthesis of boron phosphate, BPO4. Turkish Journal of Chemistry. 2001, 25 (4): 425–432.
- ^ 吴文伟, 吴学航, 樊艳金 等. 磷酸硼与铅锑氧化物高温反应的XRD研究. 有色金属, 2009. 61(1): 56-59
- ^ 童吉灶. 磷酸硼与钠和氢气的反应机制初探. 上饶师专学报, 1993. (6): 27-32
- ^ 丸内祐子.『実験化学講座 23 無機化合物』.日本化学会,丸善,2005: pp 102-103. ISBN 4-621-07322-2
- ^ MacKenzie, J. D.; Roth, W. L.; Wentorf, R. H. New high pressure modifications of BPO4 and BAsO4. Acta Crystallographica. 1959, 12: 79. doi:10.1107/S0365110X5900024X.
- ^ 周友, 郝建薇, 杜建新. 全国阻燃学术年会会议[A]. 固体酸磷酸硼对环氧树脂的催化炭化作用研究[C]: 2014
- ^ Moffat, J. B.; Goltz, H. L. Surface Chemistry and Catalytic Properties of Boron Phosphate: 1. Surface Area and Acidity. Canadian Journal of Chemistry. 1965, 43 (6): 1680. doi:10.1139/v65-222.
- ^ 丁士进, 张卫, 徐宝庆 等. (La,Ce,Tb)(PO4,BO3)绿粉的合成及发光研究. 功能材料, 2000. 31(S1): 84-86