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Alt 08.06.2004, 13:26   #1   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
wie Al3+ in Phosphorsäure lösen/einbringen?

Hallo.

ich hab folgendes problem.

ich müsste künstlich 9-27g/l Al3+
in eine 9-12 gew %ige 85% Phosophorsäurelösung (H3PO4) einbringen.(Raumtemperatur)

der ph-wert der lösung liegt zwischen pH 5-8. (glaub also (H2PO4)- mit (HPO4)2- laut boyd, 1990).

es dürfen keine sulfide, chloride oder sonstige verrunreinigungen eingebracht werden.

da.

AlPO4 ortho-aluminiumphosphat in wasser nicht löslich ist fällt das wohl weg.
Al(H2PO4)3 mono-aluminiumphosphat, ist glaub ein wenig löslich, aber um 27g/l Al3+ zu erhalten bräuchte man 318 g/l. was ich nicht glaube das soviel löslich sein könnte, zudem müsste man dann wissen wie sich der pH von der lösung verändert,
Al2(HPO4)3 di-aluminiumphosphat hat auch nicht grad die bessere ausbeute.

Al(OH3) aluminiumhydroxid, scheint mir am besten, weiss aber nicht wieviel in wasser/phosphorsäure löslich ist??

Fragen:

-ist es überhaupt möglich 9-27g/l Al3+ zu lösen??

-falls ja? welche verbindung wäre dafür geeignet?

-gibt es evlt ausfällungen wenn man in basische geht weil Al ja amphoter ist also unterschiedlich reagiert je nach lösung (sauer (Al + 3H3O+ --> Al3+ + *H2O + 1,5 H2; oder basisch Al + 3OH- --> [Al(OH)4]- + 1.5H2)

- kann man durch zusetzen von einem anderen mittel das ganze Al3+ welches in der lösung ist wieder ausfällen? oder würde eine pH änderung ins basische das ganz von selbst tun?

ich danke im vorraus für jede anregung und hilfe.
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Alt 08.06.2004, 15:47   #2   Druckbare Version zeigen
schlumpf  
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Beiträge: 1.885
AW: wie Al3+ in Phosphorsäure lösen/einbringen?

das ist eine etwa 1Molare Lösung, da sähe ich jetzt das kleinste Problem.

aus dem Bauch raus würd ich sagen: du schlämmst die entsprechende Menge Al(OH)3 in Wasser auf (natürlich löst sie sich nicht) und bringst sie durch langsame Zugabe von Phosphorsäure in Lösung.

Wenn pH-Wert und genaue Phosphatkonzentration egal sind (das scheinen sie mir zu sein) stoppst du die Zugabe einfach, wenn der Niederschlag komplett aufgelöst ist. Der pH-Wert ist dann aber ganz sicher sauer.


Ausfällen kannst du das ganze wieder, indem du die Lösung neutralisierst.

Aluminiumphosphat bildet sich erst, wenn die Phosphatkonzentration zu hoch wird, daher darf das ganze nicht basisch werden. Bei niedrigen pH-Werten gibts aber sicher kein Problem.
schlumpf ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.06.2004, 16:04   #3   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
AW: wie Al3+ in Phosphorsäure lösen/einbringen?

Zitat:
Wenn pH-Wert und genaue Phosphatkonzentration egal sind (das scheinen sie mir zu sein)
also pH sollte zwischen pH 5 bis max. pH 8 sein

und 9-12 gew.% (85%ige) phosphorsäure.

diese werte sollten nicht über oder unterschritten werden, bei der zugabe von Al3+.
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Alt 08.06.2004, 16:13   #4   Druckbare Version zeigen
schlumpf  
Mitglied
Beiträge: 1.885
AW: wie Al3+ in Phosphorsäure lösen/einbringen?

hm, neutral darf es nicht sein - sonst fällt Al(OH)3 aus.

im basischen hast du das Phosphation vorliegen, dann fällt Aluminiumphosphat aus.

Also pH 5 - 6

dieser pH wird sich durch die Pufferwirkung des Phosphats eh einstellen, schätze ich. Probiers doch einfach mal aus.
schlumpf ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.06.2004, 16:26   #5   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: wie Al3+ in Phosphorsäure lösen/einbringen?

Zitat:
Zitat von splerin
also pH sollte zwischen pH 5 bis max. pH 8 sein

und 9-12 gew.% (85%ige) phosphorsäure.

diese werte sollten nicht über oder unterschritten werden, bei der zugabe von Al3+.
Das wird so nichts. Du kriegst allenfalls eine Aufschlämmung, aber keine Lösung.*

Wozu soll das denn eigentlich gut sein?

*Du kannst natürlich zusätzlich EDTA reintun, vielleicht kriegst Du es dann in Lösung, hast dann aber mehr EDTA drin als sonstwas.

Gruß,
Franz
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FK ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.06.2004, 22:10   #6   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
AW: wie Al3+ in Phosphorsäure lösen/einbringen?

ich müsste eine künstliche bad alterung von PAA (phosphor acid anodising) simulieren in welches aluminium teile, oberflächenbehandelt werden.

da laut astm-norm, ein maximaler gehalt an Al3+ von 18g/l enthalten sein darf, müsste ich das irgendwie hinbekommen das bad künstlich zu altern um versuche zu fahren, ob die oberflächenqualität noch gut genug ist um anschliessend dann klebungen zu vollbringen.

aber leider gibt es irgendwie nur wenig möglichkeiten Al3+ in die phosophorsäure einzubringen, um so ein "worst case" zu simulieren.

aber falls es eh nicht möglich ist soviel Al3+ in 9-15gew% (85%) phosphorsäure zu lösen, wäre es ja eh kein problem da dieser fall dann nie auftreten würde, und sich vorher das aluminium seis nun in Al(OH)3 oder AlPO4 ausfällt.

aber da ich nicht weiss auf welche weise es am besten/einfachsten ist Al3+ in die lösung zu bringen, kann ich auch mit keinem versuch anfangen .

hoffe das hilft weiter
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Alt 09.06.2004, 09:57   #7   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
AW: wie Al3+ in Phosphorsäure lösen/einbringen?

KORREKTUR

pH-WERT: der phosphorsäure liegt bei ca. 0.85-1.

also fast 1Mol H3PO4.

evlt kann man da besser was lösen?
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Alt 09.06.2004, 12:21   #8   Druckbare Version zeigen
schlumpf  
Mitglied
Beiträge: 1.885
AW: wie Al3+ in Phosphorsäure lösen/einbringen?

joh, würde ich schon denken ....


das andere war schon ziemlich gefährlich nah am Neutralpunkt
schlumpf ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.06.2004, 14:25   #9   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
AW: wie Al3+ in Phosphorsäure lösen/einbringen?

gibt es evlt. irgend eine möglichkeit die maximale löslichkeit von

Al(OH)3
AlPO4
Al2O3

in der pH=1 phosphorsäure zu berechnen?

(bin leider kein chemiker, und hab online auch keine löslichkeitsangaben zu den verschiedenen aluminium verbindungen gefunden )

wäre echt froh wenn mir jemand helfen könnte.

danke
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Alt 09.06.2004, 15:07   #10   Druckbare Version zeigen
schlumpf  
Mitglied
Beiträge: 1.885
AW: wie Al3+ in Phosphorsäure lösen/einbringen?

ausprobieren?
schlumpf ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.06.2004, 15:31   #11   Druckbare Version zeigen
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nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: wie Al3+ in Phosphorsäure lösen/einbringen?

Wenn nichtmal Google was auswirft wirst du wohl oder übel ums selberprobieren nicht herrumkommen
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Alt 11.06.2004, 10:34   #12   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
? wie weiss ich in was sich mein salz auflöst ?

hallo



ich komm nu absoult nimmer draus, total verwirrt.

kann mir evlt jemand erklären wenn ich

Al(OH)3 in 1mol Phosporsäure H3PO4 (9-12%gew 85%iger H3PO4) einbringe.

welche jonen sind dann im wasser??

hab ich Al3+ und OH-,
oder gar AlO- und H+
oder AlPO4

wie weiss ich was in lösung ist und was nicht?

am besten ohne nmr und ms.?

gibts das ne rechnerische möglichkeit laut physicalische chemie, oder sonst welche tricks die ich nicht kenne.
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Alt 11.06.2004, 11:42   #13   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: wie Al3+ in Phosphorsäure lösen/einbringen?

Was für Ionen vorhanden sind, hängt vom pH-Wert ab.

Bei sehr niedrigen pH-Werten hat man - neben Phosphorsäuremolekülen - Dihydrogenphosphat und ein wenig Hydrogenphosphat; außerdem Hexaquoaluminiumionen [Al(H2O)6]3+
Mit ansteigendem pH-Wert verschiebt sich die Sache in Richtung Hydrogenphosphat, die Phosphorsäuremoleküle verschwinden; aus [Al(H2O)6]3+ wird [Al(H2O)5OH]2+ und später [Al(H2O)4(OH)2]+.
Ansonsten hat man, soweit nicht ein größerer Überschuss an Phosphorsäure vorhanden ist, das meiste als AlPO4 am Boden liegen.

12% 85proz. Phosphorsäure entspreechen 10,2% Phosphorsäure = 1,04 mol/l.
27 g Al-Ionen pro Liter ist ein mol/l,; in diesem Fall ist also das molare Verhältnis von Al- zu Phosphationen 1:1 - es fällt praktisch alles als Aluminiumphosphat aus.
Bei 9 g/l Aluminium hat man stöchiometrisch Al-Dihydrogenphosphat, das löslicher sein müsste. Werte habe ich leider nicht gefunden.

Gruß,
Franz
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Alt 14.06.2004, 13:02   #14   Druckbare Version zeigen
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nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: wie Al3+ in Phosphorsäure lösen/einbringen?

http://194.94.42.12/licensed_materials/00897/papers/0007004/740211mk.htm

@FK danke das ich fischen lernen durfte, und nicht nur einen fisch vorgestetzt bekommen hab
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Alt 14.06.2004, 19:57   #15   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: wie Al3+ in Phosphorsäure lösen/einbringen?

Zitat:
Zitat von splerin
http://194.94.42.12/licensed_materials/00897/papers/0007004/740211mk.htm

@FK danke das ich fischen lernen durfte, und nicht nur einen fisch vorgestetzt bekommen hab
Vielen Dank für das Lob!

Auf der erwähnten Seite wird das Al in Form von Aluminiumchlorid eingebracht (statt Al-Hydroxid). Auf diese Weise wird keine Phosphorsäure verbraucht; der pH-Wert bleibt daher niedrig und es kann mehr Al in Lösung bleiben.

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