Química

Fosfato de zinco (Zn3 (PO4) 2) Estrutura, propriedades, usos

Fosfato de zinco (Zn3 (PO4) 2) Estrutura, propriedades, usos

Ele Fosfato de zinco É um composto inorgânico cuja fórmula química é Zn3(Po4)2, Mas é apresentado na natureza em sua forma tetra -hidratada, Zn3(Po4)2· 4h2Ou, em Hopeíta e parahopeíta, minerais. Além disso, uma variedade básica está localizada no Mineral Tarbutita, Zn2(Po4) (OH). Esses minerais são formados pela oxidação da esfalerita em águas ricas em fosfato.

Todos os usos conhecidos por este composto são baseados no Zn3(Po4)2· 4h2Ou, porque suas moléculas de água dão a propriedade de ser um bom agente de fixação. Portanto, sua forma anidra como tal carece de usos de grande demanda financeira.

Fragmentos de fosfato de zinco. Fonte: Chemicalintest [Domínio Público]

Como pode ser visto na imagem superior, o fosfato de zinco é um sólido branco, presente em poeira ou coberto em pequenos fragmentos. Sua cor branca se aproveitou na formulação de produtos cosméticos, bem como na preparação de cimentos dentários e cimentos puzzólicos fosfados.

O fosfato de zinco é um agente anticorrosivo que tem sido usado nos processos de eletrodeposição mineral de zinco (Hopeíta e fosfofilita) na superfície dos aços.

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Estrutura

A fórmula de Zn3(Po4)2 Indica que os íons Zn2+ e Po43- Compor sal em um relacionamento de 3: 2, o que significa que para cada três cátions Zn2+ Existem dois ânions PO43-. Esses íons interagem entre si eletrostaticamente, então estabelecem uma forte ligação iônica devido à magnitude de suas cargas. Ambos os íons são versáteis.

Assim, o Zn2+ e Po43- Eles terminam no espaço até definirem uma estrutura ordenada e repetitiva: um cristal de fosfato de zinco. Este cristal adota uma estrutura monoclínica, α-ZN3(Po4)2. Aparentemente, isso é capaz de sofrer transições de fase para outras formas polimórficas: β-ZN3(Po4)2 e γ- Zn3(Po4)2, Toda a temperatura dependente.

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Os três polimorfos são isoestruturais, diferenciando apenas a orientação espacial de seus íons; isto é, eles têm grupos espaciais diferentes.

Por outro lado, o fosfato de zinco tende a ser apresentado principalmente como hidrato: Zn3(Po4)2· 4h2Ou, cuja estrutura cristalina também é monoclínica. Desta vez, os íons são acompanhados por quatro moléculas de água, que interagem com eles através de forças de íons dipolares e pontes de hidrogênio.

Propriedades de fosfato de zinco

Fosfato de zinco. Ondřej Mangl [Domínio Público]

Aparência física

Sólido branco empoeirado.

Massa molar

454,11 g/mol

Ponto de fusão

900 ºC

Ponto de ebulição

Sem informações. Isso pode ser devido a uma possível decomposição térmica ou à indisponibilidade das condições de pressão para ferver o líquido salino.

Densidade

3.998 g/cm3

Índice de refração

1.595.

Solubilidade em água

Insolúvel. Isso se deve em parte ao vínculo iônico entre os íons Zn2+ e Po43-, que aumenta a energia reticular cristalina contra a dissolução de sal.

ponto de inflamação

O fosfato de zinco é uma substância não inflamável.

Formulários

Os usos de fosfato de zinco correspondem aos de seu tetra -hidrato, Zn3(Po4)2· 4h2Ou, já que é sua forma predominante e até é alcançada nos minerais Hopeíta e Parahopeíta. Portanto, não se sabe se sua forma anidro, Zn3(Po4)2, Tem um uso específico.

Cosméticos

O fosfato de zinco tem sido usado como pigmento branco, substituindo óxidos de zinco e titânio em produtos cosméticos e de beleza. O material, macio ao toque, de partículas pequenas e redondas para cobrir a superfície da pele sem esgueirar -se pelos poros, é sintetizada a partir de uma mistura de ácido fosfórico, h3Po4, e nitrato de zinco, Zn (não3)2.

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Assim, os pigmentos brancos de fosfato de zinco estão se preparando variando as proporções de Zn/P. Para isso, ao misturar os reagentes, as quantidades variáveis ​​de H são adicionadas3Po4 e Zn (não3)2, até o produto com as melhores propriedades cosméticas.

Em um estudo realizado pela Universidade da Prefeitura de Kyoto, eles descobriram que os pigmentos preparados com uma relação Zn/P igual a 2/1, 1/1 e 3/2 mostraram as melhores refletâncias; Portanto, os rostos daqueles que aplicaram cosméticos em comparação com o brilho de outras formulações foram mais iluminados.

Agente antibacteriano

As nanopartículas de fosfato de zinco estão dentro do arsenal destinado a combater micróbios e, portanto, ser uma alternativa ao uso de antibióticos. Dessa maneira, a resistência constante e progressiva desenvolvida por bactérias em relação aos antibióticos é reduzida, enquanto procura reduzir as despesas no tratamento de doenças infecciosas.

Essas nanopartículas mostraram uma grande atividade antibacteriana contra bactérias coliformes, um estudo que foi verificado em ratos sem causar estresse oxidativo.

Cimento dental

O fosfato de zinco é usado para preparar cimento fosfato, usado nas restaurações de vários materiais; Entre eles, nossos próprios dentes, se comportando como um cimento dental bastante popular em odontologia por um longo tempo. Este cimento fosfato serve para consertar e unir vários sólidos ao mesmo tempo.

O fosfato de zinco é usado para a fabricação de cimentos dentários.

É preparado dissolvendo óxidos de zinco e magnésio em ácido fosfórico, de modo que os íons Zn estão presentes2+ e mg2+, formando estruturas complexas. Este cimento dental é essencial para a cimentação final dos dentes. No entanto, devido à sua acidez, para pacientes muito sensíveis a ele é usado em vez de cimento policarboxilato.

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Revestimento anticorrosivo

Semelhante a como com o cimento, a superfície dos aços também pode ser fosfática.

Para fazer isso, as peças de aço são introduzidas em um banho de ácido fosfórico alcalizado e, depois de fornecer uma corrente elétrica, um filme de proteção composto por esperança é formado em sua superfície (Zn3(Po4)2· 4h2O) e fosfofilita (Zn2Fé (Po4)2· 4h2O), sendo o último composto o mais resistente a meios fortemente alcalinos.

As reações químicas envolvidas são as seguintes:

3zn2+ + 2h2Po4- + 4h2O → Zn3(Po4)2· 4h2O + 4H+

2zn2+ + Fé2+ + 2h2Po4- + 4h2O → Zn2Fé (Po4)2· 4h2O + 4H+

O problema desses revestimentos está em seu grau de porosidade, porque deixa os flancos expostos onde o aço pode sofrer corrosões.

Por outro lado, o cimento puzzolânico tem sido usado contendo fosfato de zinco para o desenvolvimento do concreto mais resistente à corrosão.

Em geral, a propriedade antorrosiva do fosfato de zinco foi alocada para servir como revestimentos para as paredes antes que as camadas de tinta sejam aplicadas, para que sejam mais longas e mais cores mostram melhores cores.

Referências

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