Struktura, vlastnosti, použití fosforečnanu zinečnatého (Zn3 (PO4) 2)

2833
Charles McCarthy

The fosforečnan zinečnatý je anorganická sloučenina, jejíž chemický vzorec je Zn3(PO4)dva, ale vyskytuje se v přírodě ve své tetrahydrátové formě, Zn3(PO4)dva4HdvaNebo v minerálech naděje a parahopeíta. Stejně tak jeho základní odrůda se nachází v minerálním tarbutitu Zndva(PO4) (ACH). Tyto minerály vznikají oxidací sfaleritu ve vodách bohatých na fosfáty.

Všechna známá použití této sloučeniny jsou založena na Zn3(PO4)dva4HdvaNebo proto, že jeho molekuly vody mu dávají vlastnost, že je dobrým fixačním činidlem. Proto jeho bezvodá forma jako taková postrádá využití velké ekonomické poptávky..

Fragmenty fosforečnanu zinečnatého. Zdroj: Chemicalinterest [Public domain]

Jak je vidět na obrázku výše, fosforečnan zinečnatý je bílá pevná látka přítomná ve formě prášku nebo upečená v malých fragmentech. Jeho bílá barva se používá při přípravě kosmetických přípravků i při přípravě zubních cementů a fosfátových puzolánových cementů..

Fosforečnan zinečnatý je antikorozní činidlo, které se používá v procesech pro elektrodepozici minerálů zinku (hopit a fosfylit) na povrchu ocelí..

Rejstřík článků

  • 1 Struktura
  • 2 Vlastnosti fosforečnanu zinečnatého
    • 2.1 Fyzický vzhled
    • 2.2 Molární hmotnost
    • 2.3 Bod tání
    • 2.4 Bod varu
    • 2.5 Hustota
    • 2.6 Index lomu
    • 2.7 Rozpustnost ve vodě
    • 2.8 Bod vzplanutí
  • 3 použití
    • 3.1 Kosmetika
    • 3.2 Antibakteriální látka
    • 3.3 Zubní cement
    • 3.4 Antikorozní nátěr
  • 4 Odkazy

Struktura

Vzorec Zn3(PO4)dva znamená, že ionty Zndva+ a PO43- připravte sůl v poměru 3: 2, což znamená, že pro každé tři Zn kationtydva+ existují dva PO anionty43-. Tyto ionty vzájemně elektrostaticky interagují, čímž vytvářejí silnou iontovou vazbu kvůli velikosti jejich nábojů. Oba ionty jsou polyvalentní.

Zndva+ a PO43- nakonec se zorientují ve vesmíru, dokud nedefinují uspořádanou a opakující se strukturu: krystal fosforečnanu zinečnatého. Tento krystal přijímá monoklinickou strukturu, α-Zn3(PO4)dva. Ukazuje se, že je schopen podstoupit fázové přechody do jiných polymorfních forem: β-Zn3(PO4)dva a y-Zn3(PO4)dva, vše závisí na teplotě.

Tyto tři polymorfy jsou izostrukturní a liší se pouze v prostorové orientaci svých iontů; to znamená, že mají různé prostorové skupiny.

Na druhou stranu fosforečnan zinečnatý má tendenci se objevovat hlavně jako hydrát: Zn3(PO4)dva4HdvaNebo jehož krystalová struktura je také monoklinická. Tentokrát jsou ionty doprovázeny čtyřmi molekulami vody, které s nimi interagují prostřednictvím dipólově-iontových sil a vodíkových vazeb..

Vlastnosti fosforečnanu zinečnatého

Fosforečnan zinečnatý. Ondřej Mangl [Public domain]

Fyzický vzhled

Zaprášená bílá pevná látka.

Molární hmotnost

454,11 g / mol

Bod tání

900 ° C

Bod varu

Žádné informace. To by mohlo být způsobeno možným tepelným rozkladem nebo nedostupností tlakových podmínek, aby solná kapalina mohla vřít..

Hustota

3,998 g / cm3

Index lomu

1595.

Rozpustnost ve vodě

Nerozpustný. To je částečně způsobeno iontovou vazbou mezi ionty Zndva+ a PO43-, což zvyšuje energii krystalické mřížky proti rozpuštění soli ve vodě.

Bod vzplanutí

Fosforečnan zinečnatý je nehořlavá látka.

Aplikace

Použití fosforečnanu zinečnatého odpovídá použití jeho tetrahydrátu, Zn3(PO4)dva4HdvaNebo, protože je to jeho převládající forma a nachází se dokonce v minerálech hopitu a parahopeitu. Proto není známo, zda jeho bezvodá forma, Zn3(PO4)dva, mít konkrétní použití.

Kosmetika

Fosforečnan zinečnatý se používá jako bílý pigment a nahrazuje oxidy zinku a titanu v kosmetických a kosmetických výrobcích. Materiál, jemný na dotek, malých a kulatých částic, který pokrývá povrch kůže, aniž by prosakoval póry, je syntetizován ze směsi kyseliny fosforečné, H3PO4, a dusičnan zinečnatý, Zn (NO3)dva.

Bílé pigmenty fosforečnanu zinečnatého se tedy připravují změnou poměrů Zn / P. K tomu se při míchání reagentů přidá proměnné množství H.3PO4 a Zn (č3)dva, až do získání produktu s nejlepšími kosmetickými vlastnostmi.

Ve studii provedené Kjótskou prefekturní univerzitou zjistili, že pigmenty připravené s poměrem Zn / P rovným 2/1, 1/1 a 3/2 vykazovaly nejlepší odrazivost; proto osvětlovaly tváře těch, kteří kosmetiku aplikovali, ve srovnání s jasem jiných formulací.

Antibakteriální látka

Nanočástice fosforečnanu zinečnatého jsou v arzenálu určeny k boji proti mikrobům, a představují tedy alternativu k používání antibiotik. Tímto způsobem se snižuje neustálá a progresivní rezistence, kterou bakterie vyvíjejí vůči antibiotikům, zatímco se snaží snížit náklady na léčbu infekčních nemocí.

Tyto nanočástice prokázaly velkou antibakteriální aktivitu proti koliformním bakteriím, což byla studie ověřená na potkanech, aniž by způsobovala oxidační stres..

Zubní cement

Fosforečnan zinečnatý se používá k přípravě fosfátového cementu, který se používá při výplních mnoha materiálů; mezi nimi i naše vlastní zuby, chující se jako zubní cement, který je ve stomatologii již dlouho populární. Tento fosfátový cement se používá k fixaci a spojování několika pevných látek současně.

Fosforečnan zinečnatý se používá k výrobě zubních cementů.

Připravuje se rozpuštěním oxidů zinku a hořčíku v kyselině fosforečné, a proto jsou přítomny ionty Zndva+ a Mgdva+, formování složitých struktur. Tento zubní cement je nezbytný pro finální cementaci zubů. Kvůli jeho kyselosti se však u pacientů, kteří jsou na něj příliš citliví, místo toho používá polykarboxylátový cement..

Antikorozní nátěr

Podobně jako u cementu lze povrch oceli fosfátovat.

K tomu se ocelové kusy zavedou do lázně s alkalizovanou kyselinou fosforečnou a po napájení elektrickým proudem se vytvoří ochranná fólie složená z hopitu (Zn3(PO4)dva4HdvaO) a fosfofylit (ZndvaFaith (PO4)dva4HdvaO), přičemž tato sloučenina je nejodolnější vůči silně zásaditým médiím.

Jedná se o následující chemické reakce:

3Zndva+ + 2HdvaPO4- + 4HdvaO → Zn3(PO4)dva4HdvaO + 4H+

2Zndva+ + Víradva+ + 2HdvaPO4- + 4HdvaO → ZndvaFaith (PO4)dva4HdvaO + 4H+

Problém těchto povlaků spočívá v jejich stupni pórovitosti, protože zanechává odkryté boky, kde může ocel trpět korozí..

Na druhou stranu se pucolánový cement s obsahem fosforečnanu zinečnatého používá k vývoji betonů odolnějších vůči korozi..

Obecně se antikorozní vlastnost fosforečnanu zinečnatého používá jako nátěr stěn před nanášením vrstev barvy, takže mají delší životnost a vykazují lepší barvy.

Reference

  1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganická chemie. (Čtvrté vydání). Mc Graw Hill.
  2. Wikipedia. (2020). Fosforečnan zinečnatý. Obnoveno z: en.wikipedia.org
  3. Elsevier B.V. (2020). Fosforečnan zinečnatý. ScienceDirect. Obnoveno z: sciencedirect.com
  4. Národní centrum pro biotechnologické informace. (2020). Fosforečnan zinečnatý. PubChem Database., CID = 24519. Obnoveno z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Aref M. al-Swaidani. (2018). Inhibiční účinek přírodních lázní pozzolanů a fosforečnanů zinečnatých na zpevnění koroze oceli. doi.org/10.1155/2018/9078253
  6. Onoda, H. a Haruki, M. (2014). Mísicí poměr dusičnanu zinečnatého a kyseliny fosforečné pro přípravu bílých pigmentů fosforečnanu zinečnatého. Keramika, 60 (355), 392-396. dx.doi.org/10.1590/S0366-69132014000300010
  7. Horky, P., Skalická, S., Urbanková, L. a kol. (2019). Nanočástice na bázi fosforečnanu zinečnatého jako nové antibakteriální činidlo: studie in vivo na potkanech po dietní expozici. J Animal Sci Biotechnol 10, 17. doi.org/10.1186/s40104-019-0319-8

Zatím žádné komentáře