Фосфат Висмута

Описание

Фосфат висмута BiPO4 — ортофосфорная соль трёхвалентного висмута, неорганическое соединение, применяемое в ядерной химии, оптическом стекловарении и медицине. CAS 10049-01-1, номер ЕС 233-161-2, идентификатор UNII Z9P58L0522.

Основные атрибуты

• CAS №: 10049-01-1
• Химическая формула: Bi, H3O4P (BiPO4)
• Молекулярная масса: 303,95
• Точная масса: 303,93400
• Номер ЕС: 233-161-2
• UNII: Z9P58L0522
• Характеристики PSA: 86,2
• XLogP3: 0,38600

Физико-химические характеристики

• Внешний вид: порошок
• Плотность: 6,323 г/см3 при температуре 15 °C
• Температура плавления: >350 °C (по литературным данным)
• Температура кипения: 158 °C при 760 мм рт. ст.
• Растворимость в воде: нерастворим в воде и щелочах, растворим в соляной кислоте
• Давление пара: 1,41 мм рт. ст. при 25 °C

Синонимы

Фосфорная кислота, соль висмута (3+); фосфат висмута (Bi(PO4)); ортофосфат висмута; висмугель.

Область применения

Фосфат висмута исторически применяется в ядерной химии для отделения плутония от продуктов деления — соединение эффективно захватывает плутоний, оставляя большинство других продуктов деления в растворе (висмут-фосфатный процесс). В стекольной промышленности используется при производстве оптического флинтового стекла. В медицине BiPO4 применяют при лечении почечных кист. Соединение служит реагентом аналитической химии и полупродуктом для получения других фармацевтических препаратов висмута, а также используется для удаления тяжёлых металлов из сточных вод благодаря адсорбционным свойствам. Из-за высокого атомного номера висмута фосфат висмута изучается как материал для радиационной защиты — эффективно ослабляет гамма-излучение. Легированный другими элементами BiPO4 формирует люминесцентные материалы для лазеров и светодиодов.

Информация по технике безопасности

• WGK Германия: 3

Хранение и транспортировка

Хранить в сухом месте в плотно закрытой таре, вдали от источников влаги — соединение нерастворимо в воде, но чувствительно к длительному контакту со щелочами.

Технология и механизм разделения плутония

В основе висмут-фосфатного процесса лежит явление соосаждения: свежеосаждённый фосфат висмута образует мелкодисперсный носитель, который захватывает следовые количества плутония(IV) из кислого раствора продуктов деления урана, в то время как большинство других радионуклидов остаются в растворе. После отделения осадка плутоний переводят обратно в раствор смещением валентности и повторным переосаждением фосфата висмута без плутония, добиваясь высокой степени очистки. Этот метод, разработанный в середине XX века, стал одним из первых промышленных способов выделения оружейного и энергетического плутония и остаётся значимым историческим и учебным примером в радиохимии.

Дополнительные свойства

Кристаллическая структура BiPO4 существует в нескольких полиморфных модификациях (моноклинной и гексагональной), что определяет выбор формы соединения при легировании редкоземельными ионами для получения люминофоров: такие структуры эффективно принимают легирующие ионы европия, тербия и других лантаноидов, формируя стабильные центры свечения.