Il fosfato di zinco è un composto inorganico la cui formula chimica è Zn3(PO4)Due, ma si trova in natura nella sua forma tetraidrata, Zn3(PO4)Due4HDueOppure, nei minerali speranza e paraopeíta. Allo stesso modo, una varietà di base di esso si trova nella tarbutite minerale, ZnDue(PO4) (OH). Questi minerali sono formati dall'ossidazione della sfalerite in acque ricche di fosfati.
Tutti gli usi noti di questo composto sono basati su Zn3(PO4)Due4HDueOppure, perché le sue molecole d'acqua gli conferiscono la proprietà di essere un buon fissante. Pertanto, la sua forma anidra in quanto tale manca di utilizzi di grande richiesta economica..
Come si può vedere nell'immagine sopra, il fosfato di zinco è un solido bianco, presente come polvere o incrostato in piccoli frammenti. Il suo colore bianco è stato utilizzato nella formulazione di prodotti cosmetici, nonché nella preparazione di cementi dentali e cementi pozzolanici fosfatici..
Il fosfato di zinco è un agente anticorrosivo utilizzato nei processi per l'elettrodeposizione di minerali di zinco (speranza e fosfofillite) sulla superficie degli acciai..
Indice articolo
La formula Zn3(PO4)Due indica che Zn ioniDue+ e PO43- fare il sale in un rapporto 3: 2, il che significa che per ogni tre cationi ZnDue+ ci sono due anioni PO43-. Questi ioni interagiscono tra loro elettrostaticamente, stabilendo così un forte legame ionico a causa dell'entità delle loro cariche. Entrambi gli ioni sono polivalenti.
Pertanto, ZnDue+ e PO43- finiscono per orientarsi nello spazio fino a definire una struttura ordinata e ripetitiva: un cristallo di fosfato di zinco. Questo cristallo adotta una struttura monoclina, α-Zn3(PO4)Due. Sembra essere in grado di subire transizioni di fase verso altre forme polimorfiche: β-Zn3(PO4)Due e γ- Zn3(PO4)Due, tutto dipende dalla temperatura.
I tre polimorfi sono isostrutturali, differiscono solo per l'orientamento spaziale dei loro ioni; cioè, hanno diversi gruppi spaziali.
D'altra parte, il fosfato di zinco tende ad apparire principalmente come un idrato: Zn3(PO4)Due4HDueOppure, la cui struttura cristallina è anche monoclina. Questa volta gli ioni sono accompagnati da quattro molecole d'acqua, che interagiscono con loro attraverso forze dipolo-ioniche e legami idrogeno..
Solido bianco polveroso.
454,11 g / mol
900 ºC
Nessuna informazione. Ciò potrebbe essere dovuto alla possibile decomposizione termica o all'indisponibilità delle condizioni di pressione per l'ebollizione del liquido salino..
3.998 g / cm3
1.595.
Insolubile. Ciò è dovuto in parte al legame ionico tra gli ioni ZnDue+ e PO43-, che aumenta l'energia del reticolo cristallino contro la dissoluzione del sale in acqua.
Il fosfato di zinco è una sostanza non infiammabile.
Gli usi del fosfato di zinco corrispondono a quelli del suo tetraidrato, Zn3(PO4)Due4HDueOppure, dal momento che è la sua forma predominante e si trova persino nei minerali della speranza e della paraopite. Pertanto, non è noto se la sua forma anidra, Zn3(PO4)Due, avere un uso specifico.
Il fosfato di zinco è stato utilizzato come pigmento bianco, in sostituzione degli ossidi di zinco e titanio nei prodotti cosmetici e di bellezza. Il materiale, morbido al tatto, di piccole e rotonde particelle per coprire la superficie della pelle senza filtrare attraverso i suoi pori, è sintetizzato da una miscela di acido fosforico, H3PO4, e nitrato di zinco, Zn (NO3)Due.
Pertanto, i pigmenti bianchi di fosfato di zinco vengono preparati variando i rapporti Zn / P. Per questo, durante la miscelazione dei reagenti, vengono aggiunte quantità variabili di H.3PO4 e Zn (NO3)Due, fino ad ottenere il prodotto con le migliori proprietà cosmetiche.
In uno studio condotto dalla Kyoto Prefectural University, hanno scoperto che i pigmenti preparati con un rapporto Zn / P pari a 2/1, 1/1 e 3/2 hanno mostrato le migliori riflettanze; quindi, hanno illuminato i volti di chi ha applicato il cosmetico di più rispetto alla luminosità di altre formulazioni.
Le nanoparticelle di fosfato di zinco sono nell'arsenale destinato a combattere i microbi e, quindi, essere un'alternativa all'uso degli antibiotici. In questo modo si riduce la costante e progressiva resistenza che i batteri sviluppano agli antibiotici, mentre si 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 verificato nei ratti senza causare stress ossidativo.
Il fosfato di zinco viene utilizzato per preparare il cemento fosfato, che viene utilizzato nei restauri di molti materiali; tra questi, i nostri stessi denti, che si comportano come un cemento dentale molto popolare in odontoiatria da molto tempo. Questo cemento fosfatico viene utilizzato per fissare e unire più solidi contemporaneamente.
Si prepara sciogliendo gli ossidi di zinco e magnesio in acido fosforico, motivo per cui sono presenti gli ioni ZnDue+ e MgDue+, formando strutture complesse. Questo cemento dentale è essenziale per la cementazione finale dei denti. Tuttavia, a causa della sua acidità, il cemento policarbossilato viene invece utilizzato per i pazienti che sono troppo sensibili ad esso..
Analogamente a quanto accade con il cemento, anche la superficie degli acciai può essere fosfatata.
Per fare ciò, i pezzi di acciaio vengono introdotti in un bagno di acido fosforico alcalinizzato e, dopo aver fornito una corrente elettrica, un film protettivo composto da speranza (Zn3(PO4)Due4HDueO) e fosfofillite (ZnDueFede (PO4)Due4HDueO), quest'ultimo composto essendo il più resistente contro mezzi fortemente alcalini.
Le reazioni chimiche coinvolte sono le seguenti:
3ZnDue+ + 2HDuePO4- + 4HDueO → Zn3(PO4)Due4HDueO + 4H+
2ZnDue+ + FedeDue+ + 2HDuePO4- + 4HDueO → ZnDueFede (PO4)Due4HDueO + 4H+
Il problema con questi rivestimenti risiede nel loro grado di porosità, poiché lascia i fianchi esposti dove l'acciaio può subire corrosione..
D'altra parte, il cemento pozzolanico contenente fosfato di zinco è stato utilizzato per lo sviluppo di calcestruzzi più resistenti alla corrosione..
In generale, la proprietà anticorrosiva del fosfato di zinco è stata utilizzata come rivestimento per le pareti prima dell'applicazione degli strati di vernice, in modo che durino più a lungo e mostrino colori migliori.
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