- Struktur
- Egenskaper til sinkfosfat
- Fysisk utseende
- Molmasse
- Smeltepunkt
- Kokepunkt
- tetthet
- Brytningsindeks
- Vannløselighet
- Flammepunkt
- applikasjoner
- kosmetikk
- Antibakterielt middel
- Tann sement
- Antikorrosivt belegg
- referanser
Den sinkfosfat er en uorganisk forbindelse med den kjemiske formelen Zn 3 (PO 4 ) 2 , men det forekommer i naturen i sin tetrahydratformen, Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H to O i mineralet hopeite og parahopeíta . På samme måte finnes en grunnleggende variasjon av den i mineralet tarbutitt, Zn 2 (PO 4 ) (OH). Disse mineralene dannes ved oksidasjon av sfæraleritt i fosfatrikt vann.
Alle kjente anvendelser for denne forbindelsen er basert på Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H to O, da dets vannmolekylene gi det den egenskap at den er en god fikseringsmiddel. Derfor mangler den vannfrie form som sådan bruk av stor økonomisk etterspørsel.
Fragmenter av sinkfosfat. Kilde: Kjemisk interesse
Som det kan sees på bildet over, er sinkfosfat et hvitt fast stoff, til stede i form av et pulver eller kaket i små biter. Den hvite fargen har blitt brukt i formuleringen av kosmetiske produkter, så vel som til fremstilling av tannsement og fosfat pozzolaniske sement.
Sinkfosfat er et korrosjonsmiddel som har blitt brukt i prosesser for elektroavsetning av sinkmineraler (håpitt og fosfofyllitt) på overflaten av stål.
Struktur
Formelen Zn 3 (PO 4 ) 2 indikerer at Zn 2+ og PO 4 3- ionene utgjør saltet i et forhold på 3: 2, noe som betyr at for hver tredje Zn 2+ kation er det to PO 4 3- anioner . Disse ionene samvirker elektrostatisk med hverandre, og oppnår således en sterk ionebinding på grunn av størrelsen på ladningene. Begge ionene er flerverdige.
Dermed ender Zn 2+ og PO 4 3- med å orientere seg i rommet inntil de definerer en ordnet og repeterende struktur: en krystall av sinkfosfat. Denne krystallen vedtar en monoklinisk struktur, a-Zn 3 (PO 4 ) 2 . Det ser ut til å være i stand til å gjennomgå faseoverganger til andre polymorfe former: ß-Zn 3 (PO 4 ) 2 og γ-Zn 3 (PO 4 ) 2 , alt avhengig av temperatur.
De tre polymorfene er isostrukturelle, og avviker bare i den romlige orienteringen av ionene deres; det vil si at de har forskjellige romlige grupper.
På den annen side, har en tendens sinkfosfat skal vises først og fremst som et hydrat: Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H to O, hvis krystallstruktur er også monoklinisk. Denne gangen er ionene ledsaget av fire vannmolekyler, som samvirker med dem gjennom dipol-ion-krefter og hydrogenbindinger.
Egenskaper til sinkfosfat
Sinkfosfat. Ondřej Mangl
Fysisk utseende
Støvete hvite faste.
Molmasse
454,11 g / mol
Smeltepunkt
900 ºC
Kokepunkt
Ingen informasjon. Dette kan skyldes mulig termisk spaltning, eller utilgjengeligheten av trykkforhold for saltvæsken til å koke.
tetthet
3.998 g / cm 3
Brytningsindeks
1595.
Vannløselighet
Uløselig. Dette skyldes delvis den ioniske bindingen mellom Zn 2+ og PO 4 3- -ionene , noe som øker den krystallinske gitterenergien mot oppløsning av saltet i vann.
Flammepunkt
Sinkfosfat er et ikke-brennbart stoff.
applikasjoner
Bruken av sinkfosfat tilsvarer de i sin tetrahydrat, Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H to O, siden det er den dominerende form, og er til og med funnet i hopeite og parahopeite mineraler. Derfor er det ukjent om dens vannfrie form, Zn 3 (PO 4 ) 2 , har en spesifikk bruk.
kosmetikk
Sinkfosfat har blitt brukt som et hvitt pigment, og erstatter sink og titanoksider i kosmetiske og skjønnhetsprodukter. Materialet, mykt å ta på, av små og runde partikler for å dekke overflaten på huden uten å sive gjennom porene, syntetiseres fra en blanding av fosforsyre, H 3 PO 4 , og sinknitrat, Zn (NO 3 ) 2 .
Dermed blir hvite sinkfosfatpigmenter fremstilt ved å variere Zn / P-forholdene. For dette ved blanding av reagensene, variable mengder av H 3 PO 4 og Zn (NO 3 ) 2 ble tilsatt , inntil produktet med de beste kosmetiske egenskaper oppnås.
I en studie utført av Kyoto Prefectural University, fant de at pigmenter tilberedt med et Zn / P-forhold lik 2/1, 1/1 og 3/2 viste de beste refleksjonene; derfor lysnet de ansiktene til de som påførte det kosmetiske middelet sammenlignet med lysstyrken til andre formuleringer.
Antibakterielt middel
Sinkfosfat nanopartikler er i arsenal som er bestemt til å bekjempe mikrober og dermed være et alternativ til bruk av antibiotika. På denne måten reduseres den konstante og progressive resistensen som bakterier utvikler mot antibiotika, samtidig som den søker å redusere utgifter til behandling av smittsomme sykdommer.
Disse nanopartiklene har vist stor antibakteriell aktivitet mot koliforme bakterier, en studie som ble bekreftet hos rotter uten å forårsake oksidativt stress.
Tann sement
Sinkfosfat brukes til å tilberede fosfatsement, som brukes i restaureringer av mange materialer; blant dem, våre egne tenner, oppfører seg som en tann sement som har vært ganske populær innen tannbehandling i lang tid. Denne fosfatsementen brukes til å fikse og sammenføye flere faste stoffer samtidig.
Sinkfosfat brukes til fremstilling av tannsement.
Det tilberedes ved å løse opp sink og magnesiumoksider i fosforsyre, og det er grunnen til at Zn 2+ og Mg 2+ -ioner er til stede og danner komplekse strukturer. Denne tannsementen er avgjørende for den endelige sementeringen av tennene. På grunn av surheten brukes polykarboksylatsement i stedet for pasienter som er for følsomme for det.
Antikorrosivt belegg
I likhet med sement kan overflaten av stål også fosfateres.
For å gjøre dette, blir stålstykkene anbragt i et bad av alkaliniserte fosforsyre, og etter tilførsel av en elektrisk strøm, en beskyttende film som består av hopeite (Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H to O) og phosphophyllite er dannet på deres overflate. (Zn 2 Fe (PO 4 ) 2 · 4H to O), den sistnevnte forbindelse er den mest motstandsdyktige mot sterkt alkaliske media.
De kjemiske reaksjonene som er involvert er følgende:
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 +
Problemet med disse beleggene ligger i graden av porøsitet, da det etterlater utsatte flanker der stålet kan lide korrosjon.
På den annen side har pozzolanic sement som inneholder sinkfosfat blitt brukt for å utvikle mer korrosjonsbestandige betetter.
Generelt har den antikorrosive egenskapen til sinkfosfat blitt brukt til å tjene som belegg for veggene før du påfører lagene med maling, slik at de varer lenger og viser bedre farger.
referanser
- Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2020). Sinkfosfat. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
- Elsevier BV (2020). Sinkfosfat. Science. Gjenopprettet fra: sciencedirect.com
- Nasjonalt senter for informasjon om bioteknologi. (2020). Sinkfosfat. PubChem-database., CID = 24519. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Aref M. al-Swaidani. (2018). Inhiberingseffekt av naturlige pozzolan- og sinkfosfatbad på armering av stålkorrosjon. doi.org/10.1155/2018/9078253
- Onoda, H., & Haruki, M. (2014). Blandingsforhold mellom sinknitrat og fosforsyre for fremstilling av hvite sinkfosfatpigmenter. Keramikk, 60 (355), 392-396. dx.doi.org/10.1590/S0366-69132014000300010
- Horky, P., Skalickova, S., Urbankova, L. et al. (2019). Sinkfosfatbaserte nanopartikler som et nytt antibakterielt middel: in vivo-studie på rotter etter kostholdseksponering. J Animal Sci Biotechnol 10, 17. doi.org/10.1186/s40104-019-0319-8