Lithiumphosphat

Lithiumphosphat ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Phosphate.

Vorkommen

Lithiumphosphat findet sich als seltenes Mineral in der Natur und ist unter dem Namen Lithiophosphat (auch Lithiophosphatit) als eigenständige Mineralart anerkannt.<ref name="IMA-Liste" />

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:<ref name="Buff" />

<math>\mathrm{3 \,Li^+ + HPO_4^{2-} + OH^- \rightarrow Li_3PO_4 \downarrow + H_2O}</math>

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.<ref name="Roempp" />

Eigenschaften

Lithiumphosphat ist ein farbloser Feststoff. Er kristallisiert orthorhombisch mit den Gitterkonstanten a=6,12 Å, b=10,53 Å und c=4,93 Å mit der Vorlage:Raumgruppe.<ref name="Zemann" /> Es kommt auch als Lithiumphosphat-Hemihydrat Li₃PO₄·½H₂O vor.

Die Hochtemperaturvariante besitzt ebenfalls eine orthorhombische Kristallstruktur, jedoch mit der Raumgruppe Vorlage:Raumgruppe.<ref name="Wang-et-al" />

Daneben existieren auch noch Lithiummetaphosphat LiPO₃ (monoklin, Raumgruppe Vorlage:Raumgruppe), Lithiumpolyphosphat (P₂O₅:Li₂O > 1), Lithiumdihydrogenphosphat LiH₂PO₄ (orthorhombisch, Raumgruppe Vorlage:Raumgruppe) und Lithiumdihydrogendiphosphat Li₂H₂P₂O₇.

Verwendung

Lithiumphosphat kann zum Nachweis von Lithium per Fällungsreaktion im alkalischen Medium verwendet werden.<ref name="TBC" /> Es wird weiterhin als Bestandteil von bestimmten Emailen und als Polymer-Zwischenprodukt eingesetzt.<ref name="FMC" /> Daneben wird es zur Gewinnung von Lithium-Eisenphosphat für Lithium-Eisenphosphat-Akkumulatoren und mit Stickstoff dotiert auch als Lithium-Ionenleiter verwendet.<ref name="Roempp" />

Einzelnachweise

<references> <ref name="Buff"> Vorlage:Literatur </ref> <ref name="FMC"> Vorlage:Webarchiv </ref> <ref name="GESTIS"> Vorlage:GESTIS </ref> <ref name="IMA-Liste"> Vorlage:IMA-Liste </ref> <ref name="Roempp"> Vorlage:RömppOnline </ref> <ref name="Sigma"> Vorlage:Sigma-Aldrich </ref> <ref name="TBC"> Vorlage:Literatur </ref> <ref name="Wang-et-al"> Vorlage:Literatur </ref> <ref name="Zemann"> Vorlage:Literatur </ref> </references>