Lithiumphosphat

Lithiumphosphat ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Phosphate.

Vorkommen

Lithiumphosphat kommt natürlich als seltenes Mineral Lithiophosphatit vor.

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:

$\mathrm{3}\mathrm{L}{\mathrm{i}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{H}\mathrm{P}{O}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{\mathrm{-}}\mathrm{\to }\mathrm{L}{\mathrm{i}}_{\mathrm{3}}\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{\downarrow }\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

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.

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. Es kommt auch als Lithiumphosphat-Hemihydrat Li₃PO₄·½H₂O vor. Die Hochtemperaturvariante besitzt eine Kristallstruktur mit der Raumgruppe Vorlage:Raumgruppe. 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. Es wird weiterhin als Bestandteil von bestimmten Emailen und als Polymer-Zwischenprodukt eingesetzt. Daneben wird es zur Gewinnung von Lithium-Eisenphosphat für Lithium-Eisenphosphat-Akkumulatoren und mit Stickstoff dotiert auch als Lithium-Ionenleiter verwendet.