リン酸バリウム塩（2:3）（13466-20-1）物理的および化学的特性
リン酸バリウム塩（2:3）
トリバリウムジリン酸塩は、制御された微量金属および粒子規格が求められるセラミック前駆体、特殊コーティングおよび材料研究に使用される、微粉末として供給される無機バリウムリン酸塩です。
| CAS番号 | 13466-20-1 |
| ファミリー | リン酸バリウム塩（金属リン酸塩） |
| 一般的な形態 | 粉末または結晶性固体 |
| 一般グレード | EP |
リン酸バリウム塩（2:3）は、リン酸バリウム塩／金属リン酸塩のクラスに属する無機金属リン酸塩です。構造的には、リン酸塩由来の陰イオン骨格に配位したバリウム陽イオンからなるイオン性の拡張格子固体であり、その化学量論式は \(\ce{Ba3O8P2}\) です。本物質は、リン酸基内で強いP–O共有結合を持ち、主にイオン性のBa–O相互作用によって拡張格子を安定化するトリバリウム・ジリン酸塩タイプの塩として最もよく理解されます。
電子的には閉殻の \(\ce{Ba^2+}\) 陽イオンと酸素に富むリン酸陰イオンを含み、形式的には電荷中性（形式電荷0）です。リン酸由来のオキシアニオンは複数の塩基性部位（酸素の孤立電子対）を持ちますが、固体の化学量論構成には遊離の酸性プロトンは存在しないため、固体塊としての古典的なブレンステッド酸性はありません。酸塩基挙動は溶解／加水分解平衡を介してリン酸種を放出することで現れます。金属リン酸塩として、本物質は極性を持ち揮発性はなく、親油性はほとんどありません。水系中における輸送は蒸気相特性ではなく、固液溶解度、粒子径および表面化学によって支配されます。
応用面では、リン酸バリウム塩は不溶性または難溶性の高原子量金属リン酸塩が必要な分野（セラミックス、無機顔料、蛍光体ホストおよび特定の触媒や触媒担体）で使用されます。物質選択は熱安定性、格子組成および酸性または錯形成条件下での \(\ce{Ba^2+}\) 放出の可能性に依存し、これは製造および環境管理における毒性学的配慮事項となります。
本物質の一般的な市販グレードにはEPが報告されています。
基本的な物理特性
密度
本データの範囲では、この特性の実験的確定値は利用できません。
融点または分解点
本データの範囲では、この特性の実験的確定値は利用できません。
水への溶解度
リン酸バリウムは水に可溶であると報告されています。金属リン酸塩の溶解度はpH、イオン強度および錯形成陰イオンの存在に大きく依存します。局所的な溶解により可溶性のバリウム種およびリン酸の各種プロトン化状態が生成されます。実際には、測定された溶解度は粒子径、調製方法、溶液化学によって低～中程度の範囲で変動し、リン酸のプロトン化が平衡を可溶性種側にシフトさせる酸性媒体では溶解度が増加する傾向にあります。
溶液のpH（定性的挙動）
水中に分散または部分的に溶解すると、固体から放出されるリン酸由来の陰イオンはリン酸の酸塩基化学の特徴的な平衡を確立します。溶解度および溶液中の主要なリン酸種により、水性懸濁液は低濃度のリン酸存在下で通常中性からやや塩基性になります。ただし、過剰の強酸存在下では局所pHおよび種分布は酸性側にシフトし（これにより溶解度および遊離 \(\ce{Ba^2+}\) 濃度が増加します）、懸濁液のpHは固体濃度および溶液組成に大きく依存します。
化学的特性
酸塩基挙動
固体はリン酸由来の陰イオンを含みますが、交換可能な酸性プロトンは化学量論中に存在しません。酸塩基現象は溶解およびその後の溶液中でのリン酸のプロトン化／脱プロトン化によって発現します。親酸は三価酸であるリン酸なので、溶液中の陰イオン種はpHおよび濃度に応じてモノポリリン酸、ジポリリン酸、ポリリン酸種を含み得ます。強酸との反応により固体はよりプロトン化されたリン酸種に変化し、水相中の可溶性 \(\ce{Ba^2+}\) 濃度が増加します。
反応性および安定性
無機リン酸塩として、本物質は中性および塩基性条件下で一般に化学的に安定です。強酸と反応して可溶性バリウム塩およびリン酸誘導体を生成します。通常の取扱条件下で共有結合P–Oネットワークにおける還元反応や酸化反応は一般的ではありません。高温での熱分解は最終的に酸化バリウムおよびリン酸化合物や揮散性リン含有種を生成する可能性がありますが、利用可能なデータに特定の分解温度は示されていません。固体状態での反応性は粒子表面積および製造過程で混入した不純物にも影響され得ます。
分子およびイオンパラメーター
分子式および分子量
- 分子式: \(\ce{Ba3O8P2}\)
- 分子量: 601.9（報告値）
その他の計算済み識別子およびパラメーター：
- 正確質量／モノアイソトピック質量: 603.622582
- トポロジカル極性表面積（TPSA）: 173
- 形式電荷: 0
- 水素結合供与体数: 0
- 水素結合受容体数: 8
- 回転可能結合数: 0
- 重原子数: 13
- 複雑度: 36.8
構成イオン
固体格子は \(\ce{Ba^2+}\) と概算されるバリウム陽イオンが酸素豊富なリン酸陰イオン骨格に配位しています。水環境下では、毒性学的およびプロセス管理上重要な主要移動性イオン種は \(\ce{Ba^2+}\) であり、リン酸片断片イオンはリン酸由来のプロトン化状態に依存してpHおよび濃度により分布します。
識別子および同義語
登録番号およびコード
- CAS番号: 13466-20-1
- 関連する欧州共同体（EC）番号: 237-582-2; 236-856-9
- InChI:
InChI=1S/3Ba.2H3O4P/c;;;2*1-5(2,3)4/h;;;2*(H3,1,2,3,4)/q3*+2;;/p-6 - InChIKey:
WAKZZMMCDILMEF-UHFFFAOYSA-H - SMILES:
[O-]P(=O)([O-])[O-].[O-]P(=O)([O-])[O-].[Ba+2].[Ba+2].[Ba+2]
同義語および一般名
提供された情報に基づく同義語および代替名（一部抜粋）：
- リン酸バリウム塩（2:3）
- 三基リン酸バリウム
- トリバリウムジリン酸塩
- リン酸バリウム（「Bariumphosphat」、「Barium phosphate(V)」としても記録）
- リン酸バリウム粉末、-200メッシュ、99.9%微量金属基準
- Ba3O8P2
- 一塩基性リン酸バリウム（同義語の一つとして記載）
（これら同義語は提供者の登録情報に由来し、異なる命名法、歴史的名称、または販売者の記述を含む場合があります。）
産業および商業用途
機能的役割および使用分野
リン酸バリウム族の材料は、無機で熱的に安定し、高い原子番号を有するリン酸塩相が求められる場合に主に使用されます。機能的役割には、セラミック組成物の成分、無機顔料、蛍光体のホスト格子、異種触媒における触媒または触媒担持体材料が含まれます。これらの組成物での選択は通常、熱安定性、酸化物マトリックスとの適合性、および格子によって付与される特定の光学的または電子的特性に基づいています。
代表的な用途例
- リン酸塩相が焼結や粒成長を修飾するセラミックおよび耐火組成物。
- 発光材料の蛍光体ホスト格子または前駆体材料。
- 低溶解性および化学的安定性が求められる無機顔料やマット化剤。
- リン酸基の固定効果により表面安定性を付与する特殊コーティングおよび触媒担体の成分。
製品または工程固有の適用データが提供されていない場合、材料選択は通常、上記に記載の一般的特性（熱安定性、格子組成、および特定条件下での\(\ce{Ba^2+}\)放出の可能性）によって規定されます。
安全性および取扱い概要
健康および環境上の危険性
商業通知に関連する危険分類には急性毒性および刺激性のエンドポイントが含まれます。報告されている危険文言（提供されたまま）には、H302（経口摂取による有害）、H332（吸入による有害）、H315（皮膚刺激性）、H319（重度の眼刺激性）が含まれます。これらは急性の経口・吸入毒性の可能性および局所的な刺激性の危険を示しています。
バリウム含有固体による毒性リスクは、可溶性の\(\ce{Ba^2+}\)イオンの溶解および放出の可能性に主に関連しており、十分な量が吸収されると全身毒性を示します。環境中での移動性は溶解度や溶液の化学的条件に依存し、酸性または錯形成環境下では\(\ce{Ba^2+}\)の放出傾向が増加します。利用可能なメタデータに記載されているバリウム（Baとして）の職業曝露限界値には、最大許容濃度（MAK / PEL / TLV）として0.5 mg/m³、およびIDLH値として50.0 mg/m³（いずれもバリウム基準）が含まれます。使用者は気中粉塵および吸入可能な粒子分画を主な吸入曝露経路として取り扱うべきです。
保管および取扱い上の注意
無機粒子として取り扱い、粉塵の発生を最小限に抑え、粒子や粉末の取り扱い時には局所排気装置を使用し、空中粉塵が発生する作業には適切な呼吸用保護具を使用してください。皮膚および眼への接触を防ぐために保護手袋および眼・顔面保護具を使用し、標準的な産業用呼吸用保護および粉塵管理が推奨されます。保管または加工中は強酸との接触を避け、可溶性のバリウム種の溶出を防いでください。適合する容器に入れ、冷涼かつ乾燥し、換気の良い場所に保管してください。
詳細な危険性、安全輸送および規制情報については、製品固有の安全データシート（SDS）および地域の法令を参照してください。
