El fosfato de aluminio es un compuesto químico . En la naturaleza se presenta como el mineral berlinita . [3] Se conocen muchas formas sintéticas de fosfato de aluminio. Tienen estructuras de armazón similares a las zeolitas y algunas se utilizan como catalizadores , intercambiadores de iones o tamices moleculares . [4] Hay disponible un gel de fosfato de aluminio comercial.
El AlPO 4 es isoelectrónico con Si 2 O 4 , dióxido de silicio . La berlinita se parece al cuarzo y tiene una estructura similar al cuarzo con silicio reemplazado por Al y P. Los tetraedros de AlO 4 y PO 4 se alternan. Al igual que el cuarzo, el AlPO 4 exhibe quiralidad [5] y propiedades piezoeléctricas . [6] Cuando se calienta, el AlPO 4 cristalino (berlinita) se convierte en formas de tridimita y cristobalita , y esto refleja el comportamiento del dióxido de silicio . [7]
Existen muchos tipos de tamices moleculares de fosfato de aluminio , conocidos genéricamente como "ALPO". Los primeros se informaron en 1982. [8] Todos ellos comparten la misma composición química de AlPO 4 y tienen estructuras de armazón con cavidades microporosas. Las estructuras están formadas por tetraedros alternados de AlO 4 y PO 4 . La berlinita cristalina sin cavidades, más densa , comparte los mismos tetraedros alternados de AlO 4 y PO 4 . [7] Las estructuras de armazón de aluminofosfato varían entre sí en la orientación de los tetraedros de AlO 4 y PO 4 para formar cavidades de diferentes tamaños y, en este sentido, son similares a las zeolitas de aluminosilicato , que se diferencian por tener estructuras cargadas eléctricamente. Una preparación típica de un aluminofosfato implica la reacción hidrotermal de ácido fosfórico y aluminio en forma de hidróxido , una sal de aluminio como la sal de nitrato de aluminio o alcóxido bajo un pH controlado en presencia de aminas orgánicas . [9] Estas moléculas orgánicas actúan como plantillas (ahora denominadas agentes directores de estructura, SDA) para dirigir el crecimiento del marco poroso. [10]
Junto con el hidróxido de aluminio , el fosfato de aluminio es uno de los adyuvantes inmunológicos (mejoradores de la eficacia) más comunes en las vacunas . El uso de adyuvantes de aluminio está muy extendido debido a su bajo precio, su larga historia de uso, su seguridad y su eficacia con la mayoría de los antígenos .
Al igual que el hidróxido de aluminio, el AlPO4 se utiliza como antiácido . Neutraliza el ácido del estómago ( HCl ) formando AlCl3 con él . Hasta el 20% del aluminio de las sales antiácidas ingeridas puede absorberse en el tracto gastrointestinal; a pesar de algunas preocupaciones no verificadas sobre los efectos neurológicos del aluminio , [11] se cree que las sales de fosfato e hidróxido de aluminio son seguras como antiácidos en uso normal, incluso durante el embarazo y la lactancia. [12] [11]
Otros usos del AlPO 4 en combinación con o sin otros compuestos son los colorantes blancos para pigmentos, inhibidores de corrosión, cementos y cementos dentales . Los compuestos relacionados también tienen usos similares. Por ejemplo, el Al(H 2 PO 4 ) 3 se utiliza en cementos dentales, recubrimientos metálicos, composiciones de esmalte y aglutinantes refractarios ; y el Al(H 2 PO 4 )(HPO 4 ) se utiliza en cementos y aglutinantes y adhesivos refractarios. [13]
El dihidrato de AlPO 4 ·2H 2 O se encuentra en forma de minerales como variscita y metavariscita. [14] El dihidrato de fosfato de aluminio (variscita y metavariscita) tiene una estructura que puede considerarse como un conjunto de unidades tetraédricas y octaédricas de aniones fosfato, cationes aluminio y agua. Los iones Al 3+ tienen una coordinación 6 y los iones PO 4 3- tienen una coordinación 4. [3]
También se conoce una forma hidratada sintética, AlPO 4 ·1.5H 2 O. [15]