- структура
- Свойства на цинковия фосфат
- Външен вид
- Моларна маса
- Точка на топене
- Точка на кипене
- плътност
- Рефракционен индекс
- Разтворимост във вода
- Точка на светкавица
- Приложения
- Козметични продукти
- Антибактериално средство
- Зъбен цимент
- Антикорозионно покритие
- Препратки
На цинков фосфат е неорганично съединение с химична формула Zn 3 (РО 4) 2, но се среща в природата в тетрахидрат форма, Zn 3 (РО 4) 2 · 4Н 2 О в минерално hopeite и parahopeíta, По същия начин, основно разнообразие от него се намира в минералния тарбутит, Zn 2 (PO 4) (OH). Тези минерали се образуват при окисляване на сфалерит във богати на фосфати води.
Всички известни приложения на това съединение са базирани на Zn 3 (РО 4) 2 · 4Н 2 О, тъй като водните молекули дават свойството е добър за определяне средство. Следователно, безводната му форма като такава няма използване на голямо икономическо търсене.
Фрагменти от цинков фосфат. Източник: Chemicalinterest
Както се вижда от изображението по-горе, цинковият фосфат е бяло твърдо вещество, присъстващо под формата на прах или натрошено на малки парченца. Белият му цвят е използван при формулирането на козметични продукти, както и при приготвянето на зъбни цименти и фосфатни пуцоланови цименти.
Цинковият фосфат е антикорозивен агент, който се използва в процесите за електроразлагане на цинкови минерали (хопеит и фосфофилит) на повърхността на стоманите.
структура
Формулата Zn 3 (PO 4) 2 показва, че Zn 2+ и PO 4 3- йони съставляват солта в съотношение 3: 2, което означава, че за всеки три катиона Zn 2+ има два PO 4 3- аниона. Тези йони взаимодействат помежду си електростатично, като по този начин се установява силна йонна връзка поради големината на техните заряди. И двата йона са поливалентни.
Така Zn 2+ и PO 4 3- завършват, като се ориентират в пространството, докато дефинират подредена и повтаряща се структура: кристал от цинков фосфат. Тази кристална приема моноклинна структура, α-Zn 3 (РО 4) 2. Изглежда, че е в състояние да премине фазови преходи към други полиморфни форми: β-Zn 3 (PO 4) 2 и γ-Zn 3 (PO 4) 2, всички зависими от температурата.
Трите полиморфа са изоструктурни и се различават само в пространствената ориентация на своите йони; тоест те имат различни пространствени групи.
От друга страна, цинковият фосфат има тенденция да се проявява главно като хидрат: Zn 3 (PO 4) 2 · 4H 2 O, чиято кристална структура също е моноклинична. Този път йоните са придружени от четири водни молекули, които взаимодействат с тях чрез диполно-йонни сили и водородни връзки.
Свойства на цинковия фосфат
Цинков фосфат. Онджей Мангл
Външен вид
Прахово бяло твърдо вещество.
Моларна маса
454,11 g / mol
Точка на топене
900 ºC
Точка на кипене
Няма информация. Това може да се дължи на възможно термично разлагане или на липсата на условия за налягане солената течност да заври.
плътност
3998 гр / см 3
Рефракционен индекс
1595.
Разтворимост във вода
Неразтворимо. Това се дължи отчасти на йонно свързване между Zn 2+ и PO 4 3- йони, което увеличава кристална решетка енергия срещу разтваряне на солта във вода.
Точка на светкавица
Цинк фосфатът е незапалимо вещество.
Приложения
Употребата на цинков фосфат съответства на употребата на неговия тетрахидрат, Zn 3 (PO 4) 2 · 4H 2 O, тъй като той е в преобладаващата му форма и дори се намира в минералите на hopeite и парахопеит. Следователно, не е известно дали нейната безводна форма, Zn 3 (PO 4) 2, има специфична употреба.
Козметични продукти
Цинк фосфатът е използван като бял пигмент, заместващ цинковите и титановите оксиди в козметичните и козметични продукти. Материалът, мек на допир, от малки и кръгли частици, които покриват повърхността на кожата, без да прониква през порите й, се синтезира от смес от фосфорна киселина, H 3 PO 4 и цинков нитрат, Zn (NO 3) 2.
По този начин, белите цинкови фосфатни пигменти се получават чрез промяна на съотношенията Zn / P. За това при смесване на реагентите се добавят променливи количества H 3 PO 4 и Zn (NO 3) 2, докато се получи продуктът с най-добри козметични свойства.
В проучване, проведено от префектурния университет в Киото, те открили, че пигментите, приготвени със съотношение Zn / P, равно на 2/1, 1/1 и 3/2, показват най-добри отражения; следователно, те озариха лицата на тези, които прилагаха козметиката в сравнение с яркостта на други формулировки.
Антибактериално средство
Наночастиците от цинков фосфат са в арсенала, предназначен да се бори с микробите и по този начин да бъдат алтернатива на използването на антибиотици. По този начин се намалява постоянната и прогресивна резистентност, която бактериите развиват към антибиотиците, като в същото време се стреми да намали разходите при лечението на инфекциозни заболявания.
Тези наночастици са показали голяма антибактериална активност срещу колиформните бактерии, проучване, което е проверено при плъхове, без да причинява оксидативен стрес.
Зъбен цимент
Цинковият фосфат се използва за приготвяне на фосфатен цимент, който се използва при реставрации на много материали; сред тях нашите собствени зъби, държащи се като зъбен цимент, който е доста популярен в стоматологията от дълго време. Този фосфатен цимент се използва за фиксиране и присъединяване на няколко твърди вещества едновременно.
Цинк фосфатът се използва за производството на зъбни цименти.
Получава се чрез разтваряне на цинкови и магнезиеви оксиди във фосфорна киселина, поради което присъстват йони Zn 2+ и Mg 2+, образуващи сложни структури. Този зъбен цимент е от съществено значение за окончателното циментиране на зъбите. Поради своята киселинност обаче поликарбоксилатният цимент се използва вместо пациенти, които са твърде чувствителни към него.
Антикорозионно покритие
Подобно на цимента, повърхността на стоманите също може да бъде фосфатирана.
За да направите това, стоманените парчета се поставят във вана с алкализирана фосфорна киселина и след подаване на електрически ток, върху повърхността им се образува защитен филм, съставен от надежда (Zn 3 (PO 4) 2 · 4H 2 O) и фосфофилит. (Zn 2 Fe (РО 4) 2 · 4Н 2 О), последното съединение е най-устойчиви срещу силно алкална среда.
Химическите реакции са следните:
3Zn 2+ + 2H 2 PO 4 - + 4H 2 O → Zn 3 (PO 4) 2 · 4H 2 O + 4H +
2Zn 2+ + Fe 2+ + 2H 2 PO 4 - + 4H 2 O → Zn 2 Fe (PO 4) 2 · 4H 2 O + 4H +
Проблемът с тези покрития се крие в степента им на порьозност, тъй като оставя открити страни, където стоманата може да понесе корозия.
От друга страна, пуцолановият цимент, съдържащ цинков фосфат, е използван за разработването на по-устойчиви на корозия бетони.
По принцип антикорозионното свойство на цинковия фосфат е използвано като покритие за стените преди нанасяне на слоевете боя, така че те да издържат по-дълго и да показват по-добри цветове.
Препратки
- Шивър и Аткинс. (2008 г.). Неорганична химия. (Четвърто издание). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2020). Цинков фосфат. Възстановено от: en.wikipedia.org
- Elsevier BV (2020). Цинков фосфат. ScienceDirect. Възстановено от: sciencedirect.com
- Национален център за информация за биотехнологиите. (2020). Цинков фосфат. PubChem база данни., CID = 24519. Възстановени от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Ареф М. ал-Швайдани. (2018). Ефект на инхибиране на естествените бани от пуцолан и цинков фосфат върху подсилващата стоманена корозия. doi.org/10.1155/2018/9078253
- Onoda, H., & Haruki, M. (2014). Съотношение на смесване на цинков нитрат и фосфорна киселина за получаване на бели пигменти на цинков фосфат. Керамика, 60 (355), 392-396. dx.doi.org/10.1590/S0366-69132014000300010
- Хорки, П., Скаличкова, С., Урбанкова, Л. и др. (2019). Наночастиците на базата на цинков фосфат като ново антибактериално средство: проучване in vivo върху плъхове след диетична експозиция. J Animal Sci Biotechnol 10, 17. doi.org/10.1186/s40104-019-0319-8