Thermal transformations of lithium phosphates

The iso- and non-isothermal transformations taking place on the heating of LiH₂PO₄, Li₂HPO₄, Li₅P₃O₁₀·5H₂O, mixtures of LiH₂PO₄+2Li₂HPO₄ and LiH₂PO₄+Li₄P₂O₇(l) in vacuum, air and water vapour atmospheres at 20–1050° were studied using TG, DTG, DSC, DTA, IR spectroscopy, XRD and TLC analyses. It was shown that solid-phase interaction of the mixture components with the general ratio Li P 5 3, in contrast to the interaction of analogous sodium (potassium) phosphate mixture components, does not lead to the quantitative formation of anhydrous triphosphate. This is explained by the high crystallization rate of lithium pyrophosphate, which, due to its low reactivity, does not participate in further anion condensation. The increase of triphosphate yield is promoted by the liquid phase formed on disproportionation of acid salts, on melting of reaction components or as a result of introduction of urea additive.

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Zusammenfassung Die während der Erwärmung von LiH₂PO₄, Li₂HPO₄ und Li₅P₃O₁₀·5H₂O sowie von Gemischen von LiH₂PO₄-2Li₂HPO₄ und LiH₂PO₄-Li₄P₂O₇(l) in Vakuum, Luft und Wasserdampfatmosphäre bei 20–1050 °C verlaufenden Umwandlungen wurden isotherm und nichtisotherm mittels TG, DTG, DTA, DSC, IR-Spektroskopie, XRD und TLC untersucht. Es wird gezeigt, daß die Festkörperreaktion der Komponenten von Gemischen mit dem allgemeinen Verhältnis Li P 5 3 — im Gegensatz zur Reaktion der Komponenten der entsprechenden, Natrium- bzw. Kaliumphosphat enthaltenden Gemische — nicht zur quantitativen Bildung von Lithiumtriphosphat führt. Das wird der hohen Kristallisationsgeschwindigkeit von Lithiumpyrophosphat zugeschrieben, das wegen seiner geringen Reaktionsfähigkeit keiner weiteren Anionenkondensation unterliegt. Die Triphosphat-Ausbeute ist in flüssiger Phase, die durch Disproportionierung sauer Salze, durch Schmelzen der Reaktionskomponenten oder bei Zugabe von harnstoff gebildet wird, größer.

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, , , , TCX-, - , LiH₂PO₄, Li₂HPO₄, Li₅P₃O₁₀·5H₂O, LiH₂PO₄ + 2Li₂HPO₄ LiH₂PO₄ + Li₄P₂O₇ () , 20–1050°. , Li: P 5: 3, (), . , , , . , , .