Phase Equilibria of Fe<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>-H<SUB>3</SUB>PO<SUB>4</SUB>-H<SUB>2</SUB>O System and Synthesis of Hydrogen Iron Phosphates

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  • 酸化鉄 (III)-酸化リン (V)-水系の相平衡とイオン交換体としてのリン酸水素鉄の合成

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リン酸水素鉄の合成における基礎資料を得るため, Fe2O3-H3PO4-H2O 系の相平衡を 25℃ において調べ, この系に存在するリン酸塩を合成し, それらの性質, とくに加熱脱水反応, イオン交換性について検討した。<BR>Fe2O3-H3PO4-H2O 系 (25℃) の相図において溶解度曲線は三つの不変点で接合した四つの線分からなり, 相当する飽和溶液と平衡関係にある固相は FePO4・2H2O, FeH3(PO4)2・2.5H2O, FeH6(PO4)3・2H2O, FeH6(PO4)3・H3PO4 であった。水酸化第二鉄とリン酸の反応によってつくられたリン酸塩の種類は母液の P2O5 濃度とその温度によって決まる。<BR>DTA, GTA, クロマトグラフィーで調べた FeH3(PO4)2・2.5H2O および FeH6(PO4)3 の加熱変化において, 二つの吸熱反応が 130～200℃ と 230～330℃ に認められた。第一反応は結晶水の離脱とピロ塩の生成,第二反応は主として中縮合リン酸塩への転化で, それらの活性化エネルギーは FeH3(PO4)2・2.5H2O の場合, それぞれ 13,56kcal/mol, FeH6(PO4)3 の場合それぞれ 10,30kcal/mol であった。<BR>イオン交換性のあるものは FeH3(PO4)2・2.5H2O であった。そのイオン交換容量は pH 4 で 2.3meq/g , pH7 で 4.Omeq/g という比較的高い値を得たが, イオン交換体としての再生用リン酸にわずか溶解する傾向がみられた。

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