- Uzbūve
- Cinka fosfāta īpašības
- Ārējais izskats
- Molārā masa
- Kušanas punkts
- Vārīšanās punkts
- Blīvums
- Refrakcijas indekss
- Šķīdība ūdenī
- Uzliesmošanas temperatūra
- Lietojumprogrammas
- Kosmētika
- Antibakteriāls līdzeklis
- Zobu cements
- Pretkorozijas pārklājums
- Atsauces
Cinka fosfāts ir neorganisks savienojums ar ķīmiskā formula Zn 3 (PO 4 ) 2 , bet tas notiek dabā tās tetrahidrāta formā, Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O minerāleļļā hopeite un parahopeíta . Tāpat tā pamatšķirība ir atrodama minerālvielu patēriņā, Zn 2 (PO 4 ) (OH). Šie minerāli veidojas, sphalerite oksidējoties ar fosfātiem bagātos ūdeņos.
Visi zināmie šī savienojuma lietojumi balstās uz Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O, jo tā ūdens molekulas piešķir tai īpašības, kas ir labs fiksējošais līdzeklis. Tāpēc tā bezūdens formai neizmanto lielu ekonomisko pieprasījumu.
Cinka fosfāta fragmenti. Avots: Chemicalinterest
Kā redzams iepriekšējā attēlā, cinka fosfāts ir balta cieta viela, kas atrodas pulvera formā vai sagriezta mazos gabaliņos. Tā baltā krāsa ir izmantota kosmētikas līdzekļu pagatavošanā, kā arī zobu cementa un fosfāta pozolanālo cementu sagatavošanā.
Cinka fosfāts ir pretkorozijas līdzeklis, ko izmanto cinka minerālu (cerīta un fosfofilīta) elektrodepozīcijas procesos uz tērauda virsmas.
Uzbūve
Formula Zn 3 (PO 4 ) 2 norāda, ka Zn 2+ un PO 4 3 joni veido sāli proporcijā 3: 2, kas nozīmē, ka uz katriem trim Zn 2+ katjoniem ir divi PO 4 3- anjoni . Šie joni mijiedarbojas viens ar otru elektrostatiski, tādējādi izveidojot spēcīgu jonu saiti to lādiņu lieluma dēļ. Abi joni ir daudzvērtīgi.
Tādējādi Zn 2+ un PO 4 3 nonāk orientācijā telpā, līdz tās nosaka sakārtotu un atkārtotu struktūru: cinka fosfāta kristālu. Šis kristāls izmanto monoklinisko struktūru α-Zn 3 (PO 4 ) 2 . Šķiet, ka tas var veikt fāžu pārejas uz citām polimorfām formām: β-Zn 3 (PO 4 ) 2 un γ-Zn 3 (PO 4 ) 2 , un tas viss ir atkarīgs no temperatūras.
Trīs polimorfi ir izostrukturāli, atšķirīgi tikai to jonu telpiskajā orientācijā; tas ir, viņiem ir dažādas telpiskās grupas.
No otras puses, cinka fosfātam ir tendence galvenokārt parādīties kā hidrātam: Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O, kura kristāliskā struktūra ir arī monokliniska. Šoreiz joniem ir pievienotas četras ūdens molekulas, kas ar tām mijiedarbojas caur dipola-jonu spēkiem un ūdeņraža saitēm.
Cinka fosfāta īpašības
Cinka fosfāts. Ondřej Mangl
Ārējais izskats
Putekļaini balta cieta viela.
Molārā masa
454,11 g / mol
Kušanas punkts
900 ºC
Vārīšanās punkts
Nav informācijas. Tas varētu būt saistīts ar iespējamu termisko sadalīšanos vai spiediena apstākļu nepieejamību fizioloģiskajam šķidrumam vārīties.
Blīvums
3 998 g / cm 3
Refrakcijas indekss
1,595.
Šķīdība ūdenī
Nešķīst. Daļēji tas ir saistīts ar jonu saiti starp Zn 2+ un PO 4 3- joniem , kas palielina kristāliskā režģa enerģiju pret sāls izšķīšanu ūdenī.
Uzliesmošanas temperatūra
Cinka fosfāts ir neuzliesmojoša viela.
Lietojumprogrammas
Cinka fosfāta pielietojums atbilst tā tetrahidrāta Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O lietojumiem, jo tas ir tā dominējošā forma un atrodams pat cerīta un parahopeīta minerālos. Tāpēc nav zināms, vai tā bezūdens forma Zn 3 (PO 4 ) 2 ir paredzēta īpašam lietojumam.
Kosmētika
Cinka fosfāts ir izmantots kā baltais pigments, aizstājot cinka un titāna oksīdus kosmētikas un skaistumkopšanas līdzekļos. Materiāls, kas ir mīksts uz tausti, no mazām un apaļām daļiņām, kas pārklāj ādas virsmu, neizplūstot caur tā porām, tiek sintezēts no fosforskābes, H 3 PO 4 un cinka nitrāta, Zn (NO 3) maisījuma. ) 2 .
Tādējādi baltā cinka fosfāta pigmentus sagatavo, mainot Zn / P attiecības. Šim nolūkam, sajaucot reaģentus, pievieno mainīgu daudzumu H 3 PO 4 un Zn (NO 3 ) 2 , līdz tiek iegūts produkts ar vislabākajām kosmētiskajām īpašībām.
Kioto prefektūras universitātes veiktajā pētījumā viņi atklāja, ka pigmenti, kas sagatavoti ar Zn / P attiecību 2/1, 1/1 un 3/2, uzrāda labākās atstarpes; tāpēc, salīdzinot ar citu zāļu formu spilgtumu, tās padarīja gaišāku to cilvēku sejas, kuri uzklāja kosmētiku.
Antibakteriāls līdzeklis
Cinka fosfāta nanodaļiņas ir arsenālā, kas paredzētas cīņai pret mikrobiem, un tādējādi tās ir alternatīva antibiotiku lietošanai. Tādā veidā tiek samazināta pastāvīgā un progresējošā baktēriju pretestība pret antibiotikām, vienlaikus cenšoties samazināt izdevumus infekcijas slimību ārstēšanā.
Šīs nanodaļiņas ir parādījušas lielisku antibakteriālu iedarbību pret koliformām baktērijām - pētījums tika pārbaudīts žurkām, neizraisot oksidatīvo stresu.
Zobu cements
Cinka fosfātu izmanto, lai pagatavotu fosfāta cementu, ko izmanto daudzu materiālu atjaunošanā; starp tiem arī mūsu pašu zobi, kas uzvedas kā zobu cements, kas jau ilgu laiku ir diezgan populārs zobārstniecībā. Šis fosfātu cements tiek izmantots, lai vienlaikus nostiprinātu un savienotu vairākas cietās vielas.
Cinka fosfātu izmanto zobu cementa ražošanā.
To sagatavo, izšķīdinot cinka un magnija oksīdus fosforskābē, tāpēc atrodas Zn 2+ un Mg 2+ joni , veidojot sarežģītas struktūras. Šis zobu cements ir būtisks zobu galīgai cementēšanai. Tomēr tā skābuma dēļ polikarboksilāta cements tiek izmantots pacientiem, kuri ir pārāk jutīgi pret to.
Pretkorozijas pārklājums
Līdzīgi kā cementam, arī tērauda virsmu var fosfēt.
Šim nolūkam tērauda gabalus ievada alkalizētā fosforskābes vannā, un pēc elektriskās strāvas padeves uz to virsmas izveido aizsargplēvi, kas sastāv no cerīta (Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O) un fosfofilīta . (Zn 2 Fe (PO 4 ) 2 · 4H 2 O), pēdējais savienojums ir visizturīgākais pret stipri sārmainu vidi.
Iesaistītās ķīmiskās reakcijas ir šādas:
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 +
Šo pārklājumu problēma ir saistīta ar to porainības pakāpi, jo tie atstāj atklātus sānu slāņus, kur tērauds var ciest no korozijas.
No otras puses, pocolāna cements, kas satur cinka fosfātu, ir izmantots korozijizturīgāku betonu izstrādāšanai.
Parasti cinka fosfāta pretkorozijas īpašība ir izmantota kā sienu pārklājums pirms krāsas slāņu uzklāšanas, lai tie ilgāk kalpotu un iegūtu labākas krāsas.
Atsauces
- Šiveris un Atkins. (2008). Neorganiskā ķīmija. (Ceturtais izdevums). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2020). Cinka fosfāts. Atgūts no: en.wikipedia.org
- Elsevier BV (2020). Cinka fosfāts. ScienceDirect. Atgūts no: sciencedirect.com
- Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. (2020). Cinka fosfāts. PubChem datu bāze., CID = 24519. Atgūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Arefs M. al-Swaidani. (2018). Dabisko pocolāna un cinka fosfāta vannu nomācošā ietekme uz tērauda korozijas pastiprināšanu. doi.org/10.1155/2018/9078253
- Onoda, H., & Haruki, M. (2014). Cinka nitrāta un fosforskābes sajaukšanās attiecība balto cinka fosfāta pigmentu pagatavošanai. Keramika, 60 (355), 392-396. dx.doi.org/10.1590/S0366-69132014000300010
- Horky, P., Skalickova, S., Urbankova, L. et al. (2019. gads). Nanodaļiņas uz cinka fosfāta bāzes kā jauns antibakteriāls līdzeklis: pētījums in vivo žurkām pēc uztura. J Animal Sci Biotechnol 10, 17. doi.org/10.1186/s40104-019-0319-8