Phosphate d'aluminium

AlPO₄ est isoélectronique du dioxyde de silicium SiO₂ (ou Si₂O₄). La berlinite ressemble au quartz et a une structure similaire, le silicium étant remplacé alternativement par l'aluminium et le phosphore (tétraèdres AlO₄ et PO₄). Comme le quartz, AlPO₄ cristallin (berlinite) est chiral^[6] et piézoélectrique^[7], et se convertit à haute température en des polymorphes isostructuraux de la tridymite et de la cristobalite.

Il existe de nombreux tamis moléculaires de phosphate d'aluminium, généralement appelés « ALPO ». Les premiers ont été signalés en 1982^[8]. Ils partagent tous la même composition chimique AlPO₄ et ont des structures avec des cavités microporeuses. La structure est constituée d'une alternance de tétraèdres AlO₄ et PO₄^[9]. La berlinite cristalline plus dense, sans cavité, possède les mêmes tétraèdres alternés AlO₄ et PO₄. Les structures du phosphate d'aluminium varient l'une de l'autre dans l'orientation des tétraèdres AlO₄ et des tétraèdres PO₄ pour former des cavités de tailles différentes, et à cet égard elles sont similaires aux zéolithes de silicates d'aluminium, qui diffèrent par le fait d'avoir une structure chargée électriquement. Une préparation typique de phosphate d'aluminium implique la réaction hydrothermale d'acide phosphorique et d'aluminium sous forme d'hydroxyde, un sel d'aluminium tel que le nitrate d'aluminium ou un alcoolate à pH contrôlé en présence d'amines organiques^[10]. Ces molécules organiques agissent comme des modèles (maintenant appelés agents de direction de structure) pour diriger la croissance de la structure poreuse^[11].

Le phosphate d'aluminium (forme particulaire) est utilisé comme adjuvant immunologique dans certains vaccins (vaccins contenant des antigènes purifiés)^[12]. Avec l'hydroxyde d'aluminium, le phosphate d'aluminium est l'un des adjuvants immunologiques les plus courants (agents améliorant l'efficacité) dans les vaccinations. L'utilisation d'adjuvants d'aluminium est répandue en raison de leur prix bon marché, de leur longue histoire d'utilisation et de leur efficacité avec la plupart des antigènes. On ne sait pas encore comment ces sels fonctionnent comme adjuvants^[13]. Bien qu'utilisées abondamment, les études de sécurité sont rares et incomplètes^[14].

Semblable à l'hydroxyde d'aluminium, l'AlPO₄ est utilisé comme antiacide. Il neutralise l'acide gastrique (HCl) en formant de l'AlCl₃ avec lui. Jusqu'à 20% de l'aluminium des sels antiacides ingérés peuvent être absorbés par le tractus gastro-intestinal - malgré certaines inquiétudes non vérifiées concernant les effets neurologiques de l'aluminium^[15], le phosphate d'aluminium et les sels d'hydroxyde sont considérés comme antiacides sûrs quand utilisés normalement, même pendant la grossesse et l'allaitement.

Les colorants blancs pour pigments, inhibiteurs de corrosion, ciments et ciments dentaires sont des utilisations supplémentaires de l'AlPO₄ en combinaison avec ou sans autres composés. Les composés apparentés ont également des utilisations similaires. Par exemple, l'Al(H₂PO₄)₃ est utilisé dans les ciments dentaires, les revêtements métalliques, les compositions de glaçure et les liants réfractaires, et l'Al(H₂PO₄)(HPO₄) est utilisé comme ciment, liants et adhésif réfractaire^[16].