- Struktura
- Vlastnosti fosforečnanu zinečnatého
- Fyzický vzhled
- Molární hmotnost
- Bod tání
- Bod varu
- Hustota
- Index lomu
- Rozpustnost ve vodě
- Bod vzplanutí
- Aplikace
- Kosmetika
- Antibakteriální činidlo
- Zubní cement
- Antikorozní nátěr
- Reference
Fosforečnanu zinečnatého je anorganická sloučenina s chemickým vzorcem Zn 3 (PO 4) 2, ale se vyskytuje v přírodě v jeho tetrahydrát formě, Zn 3 (PO 4) 2 · 4H 2 O v minerálním hopeite a parahopeíta. Podobně je základní odrůda obsažena v minerálním tarbutitu Zn 2 (PO 4) (OH). Tyto minerály jsou vytvářeny oxidací sfaleritu ve vodách bohatých na fosfáty.
Všechna známá použití této sloučeniny jsou založena na Zn 3 (PO 4) 2 4 4 H 2 O, protože její molekuly vody jí dávají vlastnost dobrého fixačního činidla. Proto její bezvodá forma jako taková postrádá použití velké ekonomické poptávky.
Fragmenty fosforečnanu zinečnatého. Zdroj: Chemický zájem
Jak je vidět na obrázku výše, fosforečnan zinečnatý je bílá pevná látka, která je přítomna ve formě prášku nebo je spečená v malých kouscích. Její 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 při procesech elektrolytického vylučování zinečnatých minerálů (naděje a fosfofylitu) na povrchu ocelí.
Struktura
Vzorec Zn 3 (PO 4) 2 ukazuje, že Zn 2+ a PO 4 3- ionty tvoří soli v poměru 3: 2, což znamená, že pro každé tři Zn 2+ kationtů existují dva PO 4 3- anionty. Tyto ionty navzájem interagují elektrostaticky, čímž se vytváří silná iontová vazba v důsledku velikosti jejich nábojů. Oba ionty jsou polyvalentní.
Tak, Zn 2+ a PO 4 3- skončí orientovat se v prostoru, do definují uspořádaného a opakovaného strukturu: krystal fosfát zinku. Tento krystal přijímá monoklinickou strukturu, α-Zn 3 (PO 4) 2. Zdá se, že je schopen podstoupit fázové přechody na jiné polymorfní formy: p-Zn 3 (PO 4) 2, a y-Zn 3 (PO 4) 2, to vše v závislosti na teplotě.
Tyto tři polymorfy jsou izostrukturální, liší se pouze prostorovou orientací jejich iontů; to znamená, že mají různé prostorové skupiny.
Na druhé straně, fosfát zinečnatý má tendenci vypadat hlavně jako hydrát: Zn 3 (PO 4) 2 · 4 H 2 O, jehož krystalická struktura je také monoklinická. Tentokrát jsou ionty doprovázeny čtyřmi molekulami vody, které s nimi interagují prostřednictvím dipól-iontových sil a vodíkových vazeb.
Vlastnosti fosforečnanu zinečnatého
Fosforečnan zinečnatý. Ondřej Mangl
Fyzický vzhled
Špinavá 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 pro to, aby se solná kapalina vala.
Hustota
3998 g / cm 3
Index lomu
1,595.
Rozpustnost ve vodě
Nerozpustný. To je způsobeno částečně na iontové vazby mezi Zn 2+ a PO 4 3- iontů, což zvyšuje krystalové mřížce energie, když se sůl rozpustí ve vodě.
Bod vzplanutí
Fosforečnan zinečnatý je nehořlavá látka.
Aplikace
Použití fosforečnanu zinečnatého odpovídá použití jeho tetrahydrátu Zn 3 (PO 4) 2 · 4 H 2 O, protože je jeho převládající formou a nachází se dokonce v minerálech naděje a parahopeitu. Není tedy známo, zda jeho bezvodá forma Zn 3 (PO 4) 2 má specifické použití.
Kosmetika
Fosforečnan zinečnatý se používá jako bílý pigment a nahrazuje oxidy zinku a titanu v kosmetických a kosmetických výrobcích. Materiál, měkká na dotyk, a malých kulatých částic k pokrytí povrchu pokožky, aniž by prosakovat pórů, je syntetizován ze směsi kyseliny fosforečné, H 3 PO 4, a dusičnan zinečnatý, Zn (NO 3) 2.
Bílé pigmenty fosforečnanu zinečnatého se tedy připravují změnou poměrů Zn / P. Pro tento účel, při míchání reakčních činidel, variabilní množství H 3 PO 4 (NO a Zn 3) 2 se přidá, až se získá produkt s nejlepšími kosmetickými vlastnostmi.
Ve studii provedené Kjótskou prefekturální univerzitou zjistili, že pigmenty připravené s poměrem Zn / P rovným 2/1, 1/1 a 3/2 vykazovaly nejlepší odrazivost; proto rozzářili tváře těch, kteří aplikovali kosmetiku, ve srovnání s jasem jiných přípravků.
Antibakteriální činidlo
Nanočástice fosforečnanu zinečnatého jsou v arzenálu určeny k boji proti mikrobům a jsou tedy alternativou k použití antibiotik. Tímto způsobem je snížena konstantní a progresivní rezistence bakterií vůči antibiotikům a současně se snaží snížit náklady na léčbu infekčních chorob.
Tyto nanočástice prokázaly velkou antibakteriální aktivitu proti koliformním bakteriím, studie, která byla ověřena na potkanech, aniž by způsobovala oxidační stres.
Zubní cement
Fosforečnan zinečnatý se používá k přípravě fosfátového cementu, který se používá při obnově mnoha materiálů; mezi nimi naše vlastní zuby, chované jako zubní cement, který je v zubním lékařství po dlouhou dobu velmi oblíbený. Tento fosfátový cement se používá k fixaci a spojení několika pevných látek současně.
Fosfát zinečnatý se používá k výrobě zubních cementů.
Připravuje se rozpuštěním oxidů zinečnatých a hořečnatých v kyselině fosforečné, a proto jsou přítomny ionty Zn 2+ a Mg 2+ a vytvářejí komplexní struktury. Tento zubní cement je nezbytný pro konečnou cementaci zubů. Avšak kvůli své kyselosti se polykarboxylátový cement používá místo pacientů, kteří jsou na něj příliš citliví.
Antikorozní nátěr
Podobně jako cement může být povrch ocelí také fosfátován.
K tomu se ocelové kusy umístí do lázně s alkalizovanou kyselinou fosforečnou a po přivádění elektrického proudu se na jejich povrchu vytvoří ochranný film složený z naděje (Zn 3 (PO 4) 2 4 H 2 O) a fosfofylitu. (Zn 2 Fe (PO 4) 2 · 4 H 2 O), přičemž poslední uvedená sloučenina je nejodolnější vůči silně alkalickým médiím.
Jedná se o následující chemické reakce:
3Zn 2+ + 2H 2 PO 4 - + 4H 2 O → Zn 3 (PO 4) 2 · 4 H 2 O + 4 H +
2Zn 2+ + Fe 2+ + 2 H 2 PO 4 - + 4H 2 O → Zn 2 Fe (PO 4) 2 · 4H 2 O + 4H +
Problém s těmito povlaky spočívá v jejich stupni pórovitosti, protože zanechává exponované boky, kde ocel může utrpět korozi.
Na druhou stranu byl pucolanový cement obsahující fosforečnan zinečnatý použit pro vývoj betonů odolnějších vůči korozi.
Obecně je antikorozní vlastnost fosforečnanu zinečnatého používána jako povlak stěn před nanesením vrstev barvy, takže vydrží déle a vykazují lepší barvy.
Reference
- Shiver & Atkins. (2008). Anorganická chemie. (Čtvrté vydání). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2020). Fosforečnan zinečnatý. Obnoveno z: en.wikipedia.org
- Elsevier BV (2020). Fosforečnan zinečnatý. ScienceDirect. Obnoveno z: sciposedirect.com
- Národní centrum pro biotechnologické informace. (2020). Fosforečnan zinečnatý. PubChem Database., CID = 24519. Obnoveno z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Aref M. al-Swaidani. (2018). Inhibiční účinek přírodních lázní Pozzolan a fosfát zinečnatý na zesílení koroze oceli. doi.org/10.1155/2018/9078253
- Onoda, H. a Haruki, M. (2014). Směšovací poměr dusičnanu zinečnatého a kyseliny fosforečné pro přípravu bílých pigmentů fosforečnanu zinečnatého. Ceramics, 60 (355), 392-396. dx.doi.org/10.1590/S0366-69132014000300010
- Horky, P., Skalická, S., Urbankova, L. a kol. (2019). Nanočástice na bázi fosfátu zinku jako nové antibakteriální činidlo: studie in vivo na potkanech po expozici v potravě. J Animal Sci Biotechnol 10, 17. doi.org/10.1186/s40104-019-0319-8