Ортофосфат железа

Описание

Ортофосфат железа — неорганическая соль ортофосфорной кислоты и железа(III), CAS 31096-47-6, формула FeO4P. В природе и в промышленности встречается как безводная соль и как тетрагидрат (минерал штренгит). Относится к классу фосфатов переходных металлов; ион железа в степени окисления +3 связан с тетраэдрическим фосфат-анионом, образуя нерастворимую в воде кристаллическую решётку.

Основные атрибуты

• CAS №: 31096-47-6
• Химическая формула: FeO4P
• Молекулярная масса: 150,82
• Точная масса: 222,930618
• Номер ЕС: 239-018-0
• Характеристики PSA: 96,06000
• XLogP3: 0,38350

Синонимы

• Железо (III) (орто) фосфат
• Фосфат железа
• Тетрагидрат соли железа фосфорной кислоты
• Тетрагидрат фосфата железа (III)

Область применения

Главное современное направление — прекурсор для синтеза катодного материала литий-железо-фосфатных (LiFePO4) аккумуляторов: ортофосфат железа совместно с солями лития и углеродным восстановителем прокаливают для получения кристаллической структуры оливина, которая обеспечивает высокую безопасность, длительный ресурс циклирования и низкую стоимость батарей по сравнению с кобальтсодержащими катодами. Помимо этого вещество используют как источник железа для обогащения пищевых продуктов и кормов: к пищевому сорту предъявляют отдельные требования по содержанию свинца, ртути и хрома(VI), тогда как к аккумуляторному сорту — по чистоте и однородности частиц. Ортофосфат железа также применяют как неорганический пигмент и как компонент антикоррозионных покрытий и грунтовок по стали и цинку, где фосфат образует защитную плёнку на поверхности металла.

Информация по технике безопасности

• Транспортные коды: NONH для всех видов транспорта (вещество не относится к опасным грузам)
• WGK Германия: 3 (сильная опасность для воды)
• Код класса опасности: R36/37/38
• Инструкции по технике безопасности: S26-S36
• Метки опасности: Xi (раздражающее)

Хранение и транспортировка

Хранить в сухом, вентилируемом помещении, в плотно закрытой таре, отдельно от кислот и сильных восстановителей. При фасовке и взвешивании избегать образования пыли, использовать средства защиты глаз и органов дыхания — вещество раздражает глаза, дыхательные пути и кожу (R36/37/38). Транспортировка не регламентируется как перевозка опасного груза (код NONH), однако из-за класса опасности для воды 3 разлив вещества не допускается вблизи водоёмов и канализации.

Особенности сырья и производства

В производстве аккумуляторных материалов различают два подхода: получение ортофосфата железа осаждением из растворов солей железа фосфат-ионом (мокрый метод) и электрохимический способ восстановления из отходов, содержащих фосфат. Оба варианта в итоге дают FePO4·2H2O, который после сушки и прокаливания с литиевым и углеродным компонентом превращается в кристаллическую структуру оливина LiFePO4. Чистота исходного ортофосфата железа по содержанию примесей тяжёлых металлов напрямую влияет на ёмкость и срок службы готового катода, поэтому аккумуляторный сорт проходит более строгий контроль, чем технический.