Пирофосфат циркония(IV)
| Пирофосфат циркония(IV) | |
|---|---|
| Общие | |
| Систематическое наименование |
Пирофосфат циркония(IV) |
| Традиционные названия | Фосфорнокислый цирконий, пиро |
| Хим. формула | ZrP2O7 |
| Физические свойства | |
| Состояние | белые кристаллы |
| Молярная масса | 265,16 г/моль |
| Термические свойства | |
| Температура | |
| • разложения | 1550 °C |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 13565-97-4 |
| PubChem | 15779006 |
| Рег. номер EINECS | 236-956-2 |
| SMILES | |
| InChI | |
| ChemSpider | 23349650 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Пирофосфат циркония(IV) (цирконий пирофосфорнокислый) — неорганическое соединение, соль пирофосфорной кислоты и металла циркония. Представляет собой белые кристаллы, не растворимые в воде.
Получение[править | править код]
- Прокаливание оксидигидроортофосфата циркония(IV) при температуре 1000 °C[1]:
![{\displaystyle {\ce {ZrO(H2PO4)2 ->[t] ZrP2O7 + 2H2O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/bb7f8720eb8db99240de698028de7d3eed3a308b)
- Осаждение раствором гидрофосфата натрия в соляной кислоте из раствора оксида-дихлорида циркония. При этом образуется пентагидрат, обезвоживанием которого при 700—1000 °C можно получить безводный пирофосфат[1]:
![{\displaystyle {\ce {ZrP2O7*5H2O ->[t] ZrP2O7 + 5H2O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/16c6d3466be57784da7f2e5c0d95512c247a3c3e)
Физические свойства[править | править код]
Пирофосфат циркония(IV) представляет собой белые кристаллы кубической сингонии, структура типа Zr2P2O7. Параметр решётки a = 0,822 нм. Пространственная группа [2].
Не растворим в воде. Растворим в плавиковой, щавелевой, ортофосфорной и концентрированной серной кислотах[3]. Обладает ионообменными свойствами[1].
Химические свойства[править | править код]
- Пентагидрат при температуре 1500—1600 °C превращается в Zr2P2O9:
![{\displaystyle {\ce {2ZrP2O7*5H2O ->[t] Zr2P2O9 + 2H3PO4 + 7H2O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/23d85fb73d8723b819876f8aea73613a4d1550ca)
- Реагирует с хлоридами кальция и магния, образуя хлорид циркония(IV), что используется для синтеза данного соединения[4]:
Применение[править | править код]
Является малоинерционным люминофором с излучением в УФ-области спектра. Длительность его послесвечения составляет ~10−6 с, а свечение затухает по экспоненциальному закону. Пирофосфат циркония(IV) довольно химически стоек и стабилен при действии электронного пучка, что даёт возможность его использования в качестве люминофора на практике[5].
За счёт своей малой растворимости в воде используется в качестве сорбента, к примеру, для отделения плутония от урана и других актиноидов[6].
Используется в одном из наиболее широко применяемых гравиметрических методов определения циркония. Так, при осаждении из кислого раствора ионов циркония фосфатом щелочного металла или аммония выпадает белый фосфат циркония. При температуре 700 °C он частично обезвоживается, а при 1000 °C окончательно превращается в безводный пирофосфат. По массе пирофосфата рассчитывают изначальное количество ионов циркония в растворе[7].
Также является катализатором некоторых реакций. К примеру, с добавкой триэтилалюминия катализирует полимеризацию окиси этилена в полиоксиэтилен. Применение пирофосфата циркония в катализе также возможно в виде носителя других катализаторов. Например, на него наносится палладий, который используется для каталитического окисления фосфора и воды до ортофосфорной кислоты[8].
Примечания[править | править код]
- ↑ 1 2 3 Кнунянц и др, 1998, с. 686—687.
- ↑ Никольский и др., 1966, с. 513.
- ↑ Никольский и др., 1971, с. 258—259.
- ↑ Фурман, 1980, с. 286.
- ↑ Казгикин и др., 1975, с. 124.
- ↑ Милюкова и др., 1965, с. 368.
- ↑ Елинсон и др., 1965, с. 59—60.
- ↑ Ройтер, 1975, с. 624, 1082.
Литература[править | править код]
- Большой энциклопедический словарь. Химия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др. — 2-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1998. — 791 с. — ISBN 5-85270-253-6.
- Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — 783 с. — ISBN 5-85270-310-9.
- Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
- Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
- Казгикин О.Н., Марковский Л.Я., Миронов И.А. и др. Неорганические люминофоры. — Л.: Химия, 1975. — 192 с.
- Фурман А.А. Неорганические хлориды (химия и технология). — М.: Химия, 1980. — 416 с.
- М.С. Милюкова, Н.И. Гусев, И.Г. Сентюрин и др. Аналитическая химия плутония. — М.: Наука, 1965. — 456 с.
- Каталитические свойства веществ / под ред. В.А. Ройтера. — К.: Наукова думка, 1975. — Т. 2.
- С.В. Елинсон, К.И. Петров. Аналитическая химия циркония и гафния / под ред. В.А. Ройтера. — М.: Наука, 1965. — Т. 2.
