Chimica

Fosfato di zinco (Zn3 (PO4) 2) Struttura, proprietà, usi

Fosfato di zinco (Zn3 (PO4) 2) Struttura, proprietà, usi

Lui Fosfato di zinco È un composto inorganico la cui formula chimica è Zn3(Po4)2, Ma è presentato in natura nella sua forma tetraidrata, Zn3(Po4)2· 4h2Oppure, in Hopeíta e Parahopeíta Minerals. Inoltre, una varietà di base di essa si trova nel Minerale Tarbutita, Zn2(Po4) (OH). Questi minerali sono formati dall'ossidazione della sfalerite in ricche acque fosfato.

Tutti gli usi noti a questo composto sono basati su Zn3(Po4)2· 4h2Oppure, perché le sue molecole d'acqua gli danno la proprietà di essere un buon agente di fissaggio. Pertanto, la sua forma anidra in quanto tale manca di usi di grande domanda finanziaria.

Frammenti di fosfato di zinco. Fonte: ChemicalIrrest [dominio pubblico]

Come si può vedere nell'immagine superiore, il fosfato di zinco è un solido bianco, presente in polvere o incrinato in piccoli frammenti. Il suo colore bianco ha sfruttato la formulazione di prodotti cosmetici, nonché nella preparazione di cementi dentali e cementi puzzolici fosfatati.

Il fosfato di zinco è un agente anticorrosivo che è stato utilizzato nei processi di elettrodeposizione minerale di zinco (Hopeíta e fosfofilite) sulla superficie degli acciai.

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Struttura

La formula Zn3(Po4)2 Indica che gli ioni Zn2+ e Po43- Comporre sale in una relazione 3: 2, il che significa che per ogni tre cationi Zn2+ Ci sono due anioni PO43-. Questi ioni interagiscono tra loro elettrostaticamente, quindi stabiliscono un forte legame ionico a causa della grandezza dei loro carichi. Entrambi gli ioni sono versatili.

Quindi, lo Zn2+ e Po43- Finiscono nello spazio fino a quando non definiscono una struttura ordinata e ripetitiva: un cristallo di fosfato di zinco. Questo cristallo adotta una struttura monoclinica, α-Zn3(Po4)2. Ciò è apparentemente in grado di subire transizioni di fase ad altre forme polimorfiche: β-Zn3(Po4)2 e γ-Zn3(Po4)2, Tutto dipendente dalla temperatura.

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I tre polimorfi sono isoestrutu, differenziando solo nell'orientamento spaziale dei loro ioni; cioè hanno diversi gruppi spaziali.

D'altra parte, il fosfato di zinco tende ad essere presentato principalmente come idrato: Zn3(Po4)2· 4h2Oppure, la cui struttura cristallina è anche monoclinica. Questa volta gli ioni sono accompagnati da quattro molecole d'acqua, che interagiscono con loro attraverso le forze di ioni di dipolo e i ponti idrogeno.

Proprietà fosfato di zinco

Fosfato di zinco. Ondřej mangl [dominio pubblico]

Aspetto fisico

Solido bianco polveroso.

Massa molare

454.11 g/mol

Punto di fusione

900 ºC

Punto di ebollizione

Nessuna informazione. Ciò potrebbe essere dovuto a una possibile decomposizione termica o all'indisponibilità delle condizioni di pressione per bollire il fluido salino.

Densità

3.998 g/cm3

Indice di rifrazione

1.595.

Solubilità dell'acqua

Insolubile. Ciò è in parte dovuto al legame ionico tra gli ioni Zn2+ e Po43-, che aumenta l'energia reticolare cristallina contro la dissoluzione del sale.

punto d'infiammabilità

Il fosfato di zinco è una sostanza non infiammabile.

Applicazioni

Gli usi fosfato di zinco corrispondono a quelli del suo tetraidrato, Zn3(Po4)2· 4h2Oppure, poiché è la sua forma predominante ed è persino raggiunto nei minerali Hopeí e Parahopeíta. Pertanto, non è noto se la sua forma anidra, Zn3(Po4)2, Avere un uso specifico.

Cosmetici

Il fosfato di zinco è stato usato come pigmento bianco, sostituendo gli ossidi di zinco e il titanio nei prodotti cosmetici e di bellezza. Il materiale, morbido al tatto, di particelle piccole e rotonde per coprire la superficie della pelle senza sgattaiolare attraverso i suoi pori, è sintetizzato da una miscela di acido fosforico, h3Po4, e nitrato di zinco, Zn (no3)2.

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Pertanto, i pigmenti del fosfato di zinco bianco stanno preparando variando le proporzioni Zn/P. Per questo, mescolando i reagenti, vengono aggiunte quantità variabili di H3Po4 e Zn (no3)2, Fino al prodotto con le migliori proprietà cosmetiche.

In uno studio condotto dall'Università della prefettura di Kyoto, hanno scoperto che i pigmenti preparati con un rapporto Zn/P pari a 2/1, 1/1 e 3/2 hanno mostrato le migliori riflessioni; Pertanto, i volti di coloro che hanno applicato cosmetico rispetto alla luminosità di altre formulazioni erano più illuminati.

Agente antibatterico

Le nanoparticelle di fosfato di zinco si trovano all'interno dell'arsenale inteso a combattere i microbi e, quindi, essere un'alternativa all'uso di antibiotici. In questo modo, la resistenza costante e progressiva sviluppata dai batteri verso gli antibiotici è ridotta, mentre cerca di ridurre le spese nel trattamento delle malattie infettive.

Queste nanoparticelle hanno mostrato una grande attività antibatterica contro i batteri coliformi, uno studio che è stato controllato nei ratti senza causare stress ossidativo.

Cemento dentale

Il fosfato di zinco viene utilizzato per preparare il cemento fosfato, che viene utilizzato nei restauri di numerosi materiali; Tra questi, i nostri stessi denti, si comportano come un cemento dentale abbastanza popolare in odontoiatria per molto tempo. Questo cemento fosfato serve a fissare e unirsi a più solidi contemporaneamente.

Il fosfato di zinco viene utilizzato per la produzione di cementi dentali.

Viene preparato dissolvendo gli ossidi di zinco e il magnesio in acido fosforico, quindi sono presenti ioni Zn2+ e mg2+, Formare strutture complesse. Questo cemento dentale è essenziale per la cementazione finale dei denti. Tuttavia, a causa della sua acidità, per i pazienti troppo sensibili ad essa viene utilizzato al posto del cemento policarbossilato.

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Rivestimento anticorrosivo

Simile a come con il cemento, la superficie degli acciai può anche essere fosfatica.

Per fare ciò, i pezzi in acciaio vengono introdotti in un bagno di acido fosforico alcalizzato e, dopo aver fornito una corrente elettrica, si forma un film protettivo composto da Hopeíta (Zn3(Po4)2· 4h2O) e fosfofilita (Zn2Fede (Po4)2· 4h2O), essendo quest'ultimo composto il più resistente ai media fortemente alcalini.

Le reazioni chimiche coinvolte sono le seguenti:

3Zn2+ + 2h2Po4- + 4h2O → Zn3(Po4)2· 4h2O + 4h+

2Zn2+ + Fede2+ + 2h2Po4- + 4h2O → Zn2Fede (Po4)2· 4h2O + 4h+

Il problema di questi rivestimenti risiede nel loro grado di porosità, perché lascia i fianchi esposti dove l'acciaio può soffrire di corrosioni.

D'altra parte, è stato utilizzato un cemento puzzolanico contenente fosfato di zinco per lo sviluppo di calcestruzzo più resistente alla corrosione.

In generale, la proprietà anticorrosiva del fosfato di zinco è stata assegnata per fungere da rivestimenti per le pareti prima che gli strati di vernice vengano applicati, in modo che siano più lunghi e più colori mostrano colori migliori.

Riferimenti

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