인산, 바륨염 (2:3) (13466-20-1) 물리 및 화학적 특성
인산, 바륨염 (2:3)
트리바륨 디인산염은 무기 바륨 인산염으로, 미세 분말 형태로 제공되며, 제어된 미량 금속 및 입자 규격이 요구되는 세라믹 전구체, 특수 코팅 및 재료 연구에 사용됩니다.
| CAS 번호 | 13466-20-1 |
| 물질군 | 바륨 인산염(금속 인산염) |
| 일반 형태 | 분말 또는 결정 고체 |
| 일반 등급 | EP |
인산, 바륨염 (2:3)은 바륨 인산염/금속 인산염에 속하는 무기 금속 인산염입니다. 구조적으로는 바륨 양이온들이 인산염 유래 음이온 골격에 배위되어 형성된 이온성 확장 네트워크 고체이며, 화학식은 \(\ce{Ba3O8P2}\)입니다. 본 물질은 인산염 단위 내 강한 P–O 공유결합 특성과 주로 이온성인 Ba–O 상호작용에 의해 안정화되는 트리바륨–디인산염 타입 염으로 간주됩니다.
전자 구조 측면에서 본 물질은 닫힌 전자껍질을 가진 \(\ce{Ba^2+}\) 양이온과 산소가 풍부한 인산염 음이온을 포함하며, 형식적으로 전기적으로 중성(형식 전하 0)입니다. 인산염 유래 산소 음이온은 다수의 염기 부위(산소 비공유전자쌍)를 지니지만 고체 상태 화학양론에서 교환 가능한 산성 프로톤은 없으므로 고체 전체에는 고전적인 브뢴스테드 산도가 존재하지 않습니다. 산-염기 특성은 용해/가수분해 평형을 통해 인산염 종이 방출될 때 나타납니다. 금속 인산염으로서 이 물질은 극성이고 비휘발성이며, 지용성은 무시할 수 있고, 수계 내 운반은 증기상 특성보다는 고체-액체 용해도, 입자 크기, 표면 화학에 의해 좌우됩니다.
응용 측면에서 바륨 인산염은 불용성 또는 약간 용해성의 고원자량 금속 인산염이 필요한 분야(세라믹, 무기 안료, 형광체 호스트 및 특정 촉매 또는 촉매 지지체)에 사용됩니다. 물질 선택 시 열안정성, 격자 조성 및 산성 또는 착물 형성 조건에서 \(\ce{Ba^2+}\) 방출 가능성은 공정 및 환경 관리에서 독성학적으로 중요한 고려사항입니다.
본 물질에 대해 흔히 보고되는 상업 등급은 다음과 같습니다: EP.
기본 물리적 특성
밀도
현재 데이터 기준으로 이 특성에 대한 실험적으로 확립된 값이 없습니다.
융해점 또는 분해점
현재 데이터 기준으로 이 특성에 대한 실험적으로 확립된 값이 없습니다.
수용성
바륨 인산염은 물에 용해되는 것으로 보고되어 있습니다. 금속 인산염의 용해도는 pH, 이온강도 및 착화 음이온 존재 여부에 크게 의존하며, 국소 용해 시 용해성 바륨 종 및 다양한 인산염 프로톤화 형태를 생성할 수 있습니다. 실제로 측정된 용해도는 입자 크기, 제조 경로, 용액 화학에 따라 낮음에서 중간 수준까지 변동하며, 산성 매질에서 인산염의 프로톤화로 평형이 용해성 종 쪽으로 이동하면 용해도가 증가하는 경향이 있습니다.
용액 pH (정성적 성질)
고체에서 방출된 인산염 음이온이 물에 분산되거나 부분 용해될 때 인산 산염 화학에 특유한 평형을 형성합니다. 용해 정도 및 용액 내 우세한 인산염 종에 따라, 낮은 총 인산염 농도에서 수용성 현탁액은 일반적으로 평형 상태에서 중성에서 약알칼리성입니다. 그러나 과잉 강산 존재 시(용해도 및 자유 \(\ce{Ba^2+}\) 농도 증가) 국소 pH 및 종 분포는 산성 쪽으로 이동합니다. 따라서 현탁액의 전체 \(\mathrm{pH}\) 값은 고체 부하 및 용액 조성에 크게 좌우됩니다.
화학적 특성
산-염기 반응성
고체는 인산염 유래 음이온을 포함하지만 화학양론상 교환 가능한 산성 프로톤이 없습니다. 산-염기 현상은 용해 및 용액 내 인산염의 프로톤화/탈프로톤화에 의해 발생합니다. 모산은 삼양성 산인 인산이므로, 용액 내 음이온 종은 \(\mathrm{pH}\) 및 농도에 따라 단인산염, 이인산염, 다인산염 종이 포함될 수 있습니다. 강산과의 반응은 고체를 더 프로톤화된 인산염 종으로 전환시키며 수용액 내 용해 \(\ce{Ba^2+}\) 농도를 증가시킵니다.
반응성 및 안정성
전체적으로 무기 인산염으로서 본 물질은 중성 및 염기성 조건 하에서 일반적으로 화학적으로 안정합니다. 강산과 반응하여 용해성 바륨 염 및 인산 유도체를 생성합니다. 정상 취급 조건에서는 공유결합 P–O 네트워크의 환원 또는 산화 반응은 일반적이지 않습니다. 고온에서 열분해 시 바륨 산화물 및 인산화물 또는 휘발성 인 함유 종을 생성할 수 있으나, 특정 분해 온도는 제공되지 않았습니다. 고체 상태 반응성은 입자 표면적 및 제조 중 유입된 불순물의 영향을 받을 수 있습니다.
분자 및 이온 매개변수
화학식 및 분자량
- 분자식: \(\ce{Ba3O8P2}\)
- 분자량: 601.9 (보고된 값)
추가 계산된 식별자 및 매개변수:
- 정확 질량/단일동위원소 질량: 603.622582
- 토폴로지 극성 표면적 (TPSA): 173
- 형식 전하: 0
- 수소 결합 공여자 수: 0
- 수소 결합 수용자 수: 8
- 회전 가능한 결합 수: 0
- 무거운 원자 수: 13
- 복잡성: 36.8
구성 이온
고체 격자는 산소가 풍부한 인산염 음이온 골격에 배위된 \(\ce{Ba^2+}\) 바륨 양이온을 포함합니다. 수계 환경에서는 독성학적 및 공정상 중요성이 있는 주된 이동성 이온 종은 \(\ce{Ba^2+}\)이며, 인산염 음이온 조각은 인산 유래 프로톤화 상태로 존재하며 그 분포는 \(\mathrm{pH}\) 및 농도에 따라 달라집니다.
식별자 및 동의어
등록 번호 및 코드
- CAS 번호: 13466-20-1
- 관련 식별자에 나타나는 유럽공동체(EC) 번호: 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]
동의어 및 일반 명칭
제공된 명명자 목록에서 기록된 동의어 및 대체 명칭(선택 사항):
- 인산, 바륨염 (2:3)
- 바륨 인산염, 삼염기성
- 트리바륨 디인산염
- 바륨 인산염 (기록명: "Bariumphosphat", "Barium phosphate(V)")
- 바륨 인산염, 분말, -200 메쉬, 99.9% 미량 금속 기준
- Ba3O8P2
- 바륨 인산염, 단염기성 (동의어 중 등재)
(본 동의어들은 제공된 식별자 목록에서 발췌된 것으로, 대체 명명법, 역사적 명칭 또는 공급자 설명을 포함할 수 있습니다.)
산업 및 상업적 응용
기능적 역할 및 사용 분야
바륨 인산염 계열 물질은 무기물, 열적으로 안정하며 높은 원자번호의 인산염 상이 요구되는 경우에 주로 사용됩니다. 기능적 역할로는 세라믹 조성물의 구성 성분, 무기 안료, 형광체의 호스트 격자, 그리고 이종 촉매에서 촉매 또는 촉매 지지체 소재 등이 포함됩니다. 조성물 선택은 일반적으로 열 안정성, 산화물 매트릭스와의 상용성, 그리고 격자가 부여하는 특정 광학적 또는 전자적 특성에 의해 결정됩니다.
대표적 적용 예시
- 인산염 상이 소결 혹은 입자 성장을 조절하는 세라믹 및 내화재 조성물
- 형광체의 호스트 격자 또는 발광 물질의 전구체 물질
- 용해도 및 화학적 안정성이 낮게 요구되는 무기 안료 또는 무광 첨가제
- 인산염 고정 그룹이 표면 안정성을 부여하는 특수 코팅 및 촉매 지지체의 구성 성분
제품 또는 공정별 구체적 적용 데이터가 제공되지 않는 경우, 물질 선택은 상기 기술된 일반 특성(열 안정성, 격자 조성, 특정 조건에서의 \(\ce{Ba^2+}\) 방출 가능성)에 의해 주로 결정됩니다.
안전 및 취급 개요
건강 및 환경 위험성
상업적 고지에 따른 위험 등급에는 급성 독성 및 자극성 평가가 포함됩니다. 보고된 위험 문구(제공된 대로)에는 H302(섭취 시 유해), H332(흡입 시 유해), H315(피부 자극), H319(심각한 눈 자극 유발)가 있습니다. 이 문구들은 급성 경구 및 흡입 독성 가능성과 국소 자극 위험을 나타냅니다.
바륨 함유 고체의 독성학적 위험은 용해 및 가용성 \(\ce{Ba^2+}\) 이온의 방출 가능성과 밀접한 관련이 있으며, 충분량 흡수 시 전신 독성을 유발할 수 있습니다. 환경 내 이동성은 용해도와 용액 화학에 의존하며, 산성 또는 착물 형성 환경에서는 \(\ce{Ba^2+}\) 방출 경향이 증가합니다. 제공된 메타데이터에 등장하는 바륨(Ba 기준)의 작업장 노출 지침값으로는 최대 허용 농도 \(0.5\ \mathrm{mg}\,\mathrm{m^{-3}}\)(MAK / PEL / TLV), IDLH 값은 \(50.0\ \mathrm{mg}\,\mathrm{m^{-3}}\) (모든 값은 바륨 기준)으로 보고되고 있습니다. 사용자는 비산되는 분진과 호흡 가능 입자를 주요 흡입 노출 경로로 간주해야 합니다.
저장 및 취급 시 유의사항
무기 입자로서 취급하며, 분진 발생을 최소화하고 입자 또는 분말을 다룰 때 국소 배기 환기를 사용하며, 분진이 발생할 수 있는 작업에는 적절한 호흡 보호구를 착용합니다. 피부 및 눈 접촉 방지를 위해 보호용 장갑과 안면 보호구를 사용하며, 일반 산업용 호흡 및 분진 제어 장치 사용을 권장합니다. 저장 및 가공 과정 중 강산과의 접촉을 피하여 가용성 바륨 종의 용해 및 방출 증가를 방지합니다. 호환 가능한 용기에 보관하며 서늘하고 건조하며 통풍이 잘 되는 장소에 보관하십시오.
상세한 위험성, 운송 및 규제 정보는 제품별 안전보건자료(SDS) 및 지역 법규를 참조해야 합니다.
