- štruktúra
- Vlastnosti fosforečnanu zinočnatého
- Fyzický vzhľad
- Molárna hmota
- Bod topenia
- Bod varu
- Hustota
- Index lomu
- Rozpustnosť vo vode
- Bod vzplanutia
- aplikácia
- kozmetika
- Antibakteriálne činidlo
- Zubný cement
- Antikorózna vrstva
- Referencie
Fosforečnanu zinočnatého je anorganická zlúčenina s chemickým vzorcom Zn 3 (PO 4 ) 2 , ale sa vyskytuje v prírode v jeho tetrahydrát forme, Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O v minerálnom hopeite a parahopeíta , Podobne, základná paleta ňou sa nachádza v minerálnom tarbutite, Zn 2 (PO 4 ) (OH). Tieto minerály vznikajú oxidáciou sfaleritu vo vodách bohatých na fosfáty.
Všetky známe spôsoby použitia na prípravu tejto zlúčeniny sú založené na Zn 3 (PO 4 ) 2, · 4H 2 O, ako je jej vo vode molekuly dať tú vlastnosť, že je upevnenie dobré činidlo. Preto jej bezvodá forma ako taká nevyužíva veľký ekonomický dopyt.
Fragmenty fosforečnanu zinočnatého. Zdroj: Chemický záujem
Ako je možné vidieť na obrázku vyššie, fosforečnan zinočnatý je biela tuhá látka, ktorá je prítomná vo forme prášku alebo je spečená na malé kúsky. Biela farba sa používa pri príprave kozmetických výrobkov, ako aj pri príprave zubných cementov a fosfátových pucolánových cementov.
Fosforečnan zinočnatý je antikorózne činidlo, ktoré sa používa pri procesoch elektrolytického vylučovania zinkových minerálov (hopeite a fosfhopylite) na povrchu ocelí.
štruktúra
Vzorec Zn 3 (PO 4 ) 2 ukazuje, že Zn 2+ a PO 4 3- ióny tvoria soli v pomere 3: 2, čo znamená, že pre každé tri Zn 2+ katiónov existujú dva PO 4 3- anióny . Tieto ióny navzájom interagujú elektrostaticky, a tak vytvárajú silnú iónovú väzbu kvôli veľkosti ich nábojov. Oba ióny sú viacmocné.
Tak, Zn 2+ a PO 4 3- skončia orientovať sa v priestore, do definovania usporiadaného a opakovaného štruktúru: kryštál fosfát zinku. Tento kryštál prijíma monoklinickej štruktúru, α-Zn 3 (PO 4 ) 2 . Zdá sa, že je schopný podstúpiť fázové prechody na iné polymorfné formy: p-Zn 3 (PO 4 ) 2, a y-Zn 3 (PO 4 ) 2 , to všetko v závislosti na teplote.
Tieto tri polymorfy sú izostrukturálne a líšia sa iba priestorovou orientáciou ich iónov; to znamená, že majú rôzne priestorové skupiny.
Na druhej strane, fosforečnan zinočnatý sa zvyčajne objavuje predovšetkým vo forme hydrátu: Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O, ktorého kryštalická štruktúra je tiež monoklinickej. Tentoraz sú ióny sprevádzané štyrmi molekulami vody, ktoré s nimi interagujú prostredníctvom dipól-iónových síl a vodíkových väzieb.
Vlastnosti fosforečnanu zinočnatého
Fosforečnan zinočnatý. Ondřej Mangl
Fyzický vzhľad
Špinavá biela tuhá látka.
Molárna hmota
454,11 g / mol
Bod topenia
900 ° C
Bod varu
Žiadna informácia. To by mohlo byť spôsobené možným tepelným rozkladom alebo nedostupnosťou tlakových podmienok na to, aby soľná kvapalina vrla.
Hustota
3998 g / cm 3
Index lomu
1595.
Rozpustnosť vo vode
Nerozpustná. To je spôsobené čiastočne na iónové väzby medzi Zn 2+ a PO 4 3- iónov , čo zvyšuje energiu kryštálovej mriežke proti rozpusteniu soli vo vode.
Bod vzplanutia
Fosforečnan zinočnatý je nehorľavá látka.
aplikácia
Použitie fosforečnanu zinočnatého zodpovedá použitiu jeho tetrahydrátu Zn 3 (PO 4 ) 2 4 4 H 2 O, pretože je jeho prevládajúcou formou a nachádza sa dokonca aj v mineráloch nádej a parahopeit. Preto nie je známe, či jeho bezvodá forma Zn 3 (PO 4 ) 2 má špecifické použitie.
kozmetika
Fosforečnan zinočnatý sa používa ako biely pigment, ktorý nahrádza oxidy zinku a titánu v kozmetických a kozmetických výrobkoch. Materiál, mäkká na dotyk, a malých guľatých častíc na pokrytie povrchu pokožky, bez toho aby presakovať pórov, sa syntetizuje zo zmesi kyseliny fosforečnej, H 3 PO 4 , a dusičnan zinočnatý, Zn (NO 3 ) 2 .
Biely fosforečnan zinočnatý sa teda pripravuje zmenou pomerov Zn / P. Pre tento účel, pri miešaní reakčných činidiel, variabilný množstvo H 3 PO 4 (NO a Zn 3 ) 2 sa pridá , až sa získa produkt s najlepšími kozmetickými vlastnosťami.
V štúdii vykonanej Kjótskou prefektúrnou univerzitou sa zistilo, že pigmenty pripravené s pomerom Zn / P rovným 2/1, 1/1 a 3/2 vykazovali najlepšie odrazy; preto zosvetľovali tváre tých, ktorí aplikovali kozmetiku, v porovnaní s jasom iných prípravkov.
Antibakteriálne činidlo
Nanočastice fosforečnanu zinočnatého sú v arzenáli určené na boj proti mikróbom, a preto sú alternatívou k použitiu antibiotík. Týmto spôsobom sa znižuje konštantná a progresívna rezistencia baktérií voči antibiotikám a súčasne sa snaží znížiť náklady na liečbu infekčných chorôb.
Tieto nanočastice preukázali veľkú antibakteriálnu aktivitu proti koliformným baktériám, štúdia, ktorá bola overená na potkanoch bez spôsobenia oxidačného stresu.
Zubný cement
Fosforečnan zinočnatý sa používa na prípravu fosfátového cementu, ktorý sa používa ako náhrada mnohých materiálov; medzi nimi naše vlastné zuby, ktoré sa správajú ako zubný cement, ktorý je v zubnom lekárstve veľmi populárny už dlho. Tento fosfátový cement sa používa na fixáciu a spojenie viacerých pevných látok súčasne.
Fosforečnan zinočnatý sa používa na výrobu zubných cementov.
Vyrába sa rozpustením oxidov zinočnatých a horečnatých v kyseline fosforečnej, a preto sú prítomné ióny Zn 2+ a Mg 2+ , čím sa tvoria zložité štruktúry. Tento zubný cement je nevyhnutný pre konečnú cementáciu zubov. Avšak kvôli svojej kyslosti sa polykarboxylátový cement používa namiesto pacientov, ktorí sú naň príliš citliví.
Antikorózna vrstva
Podobne ako cement môže byť povrch ocelí tiež fosfátovaný.
K tomu, oceľové diely sú zavedené do alkalizuje kyslé kúpele, fosforečnú, a po privedení elektrického prúdu, ochranný film zložený z hopeite (Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O) a phosphophyllite je vytvorený na ich povrchu. (Zn 2 Fe (PO 4 ) 2 · 4H 2 O), pričom táto zlúčenina je veľmi odolný voči silne alkalickom prostredí.
Ide o tieto chemické reakcie:
3Zn 2+ + 2 H 2 PO 4 - + 4H 2 O → Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O + 4H +
2Zn 2+ + Fe 2+ + 2 H 2 PO 4 - + 4H 2 O → Zn 2 Fe (PO 4 ) 2 · 4H 2 O + 4H +
Problém týchto povlakov spočíva v stupni pórovitosti, pretože necháva odkryté boky, kde môže dôjsť ku korózii ocele.
Na druhej strane sa pucolánový cement obsahujúci fosforečnan zinočnatý používal na vývoj betónov odolnejších voči korózii.
Všeobecne sa antikorózna vlastnosť fosforečnanu zinočnatého používa ako povlak stien pred nanesením vrstiev farby, takže vydrží dlhšie a vykazujú lepšie farby.
Referencie
- Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2020). Fosforečnan zinočnatý. Obnovené z: en.wikipedia.org
- Elsevier BV (2020). Fosforečnan zinočnatý. ScienceDirect. Obnovené z: sciposedirect.com
- Národné centrum pre biotechnologické informácie. (2020). Fosforečnan zinočnatý. PubChem Database., CID = 24519. Získané z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Aref M. al-Swaidani. (2018). Inhibičný účinok prírodných kúpeľov s pozzolánovým a zinočnatým fosfátom na zosilnenie korózie ocele. doi.org/10.1155/2018/9078253
- Onoda, H. a Haruki, M. (2014). Zmiešavací pomer dusičnanu zinočnatého a kyseliny fosforečnej na prípravu bielych pigmentov fosforečnanu zinočnatého. Ceramics, 60 (355), 392-396. dx.doi.org/10.1590/S0366-69132014000300010
- Horky, P., Skalická, S., Urbankova, L. a kol. (2019). Nanočastice na báze fosforečnanu zinočnatého ako nové antibakteriálne činidlo: štúdia in vivo na potkanoch po expozícii v potrave. J Animal Sci Biotechnol 10, 17. doi.org/10.1186/s40104-019-0319-8