- بناء
- خواص فوسفات الزنك
- مظهر جسماني
- الكتلة المولية
- نقطة الانصهار
- نقطة الغليان
- كثافة
- معامل الانكسار
- الذوبان في الماء
- نقطة مضيئة
- التطبيقات
- مستحضرات التجميل
- عامل مضاد للجراثيم
- الاسمنت السني
- طلاء مضاد للتآكل
- المراجع
و فوسفات الزنك هو مركب غير عضوي له الصيغة الكيميائية الزنك 3 (PO 4) 2 ، ولكنه يحدث في الطبيعة في شكل tetrahydrate لها، الزنك 3 (PO 4) 2 · 4H 2 O hopeite وparahopeíta المعدنية في. وبالمثل ، تم العثور على مجموعة أساسية منه في معدن Tarbutite ، Zn 2 (PO 4) (OH). تتشكل هذه المعادن عن طريق أكسدة السفاليريت في المياه الغنية بالفوسفات.
تعتمد جميع الاستخدامات المعروفة لهذا المركب على Zn 3 (PO 4) 2 · 4H 2 O ، حيث تمنحه جزيئات الماء خاصية كونه عامل تثبيت جيد. لذلك ، فإن شكله اللامائي على هذا النحو يفتقر إلى استخدامات الطلب الاقتصادي الكبير.
شظايا فوسفات الزنك. المصدر: Chemicalinterest
كما يتضح في الصورة أعلاه ، فإن فوسفات الزنك مادة صلبة بيضاء ، موجودة على شكل مسحوق أو مكسو في قطع صغيرة. استُخدم لونه الأبيض في صناعة مستحضرات التجميل ، وكذلك في تحضير أسمنت الأسنان والأسمنت البوزولاني الفوسفاتي.
فوسفات الزنك هو عامل مضاد للتآكل تم استخدامه في عمليات الترسيب الكهربائي لمعادن الزنك (الأمليت والفوسفوفيليت) على سطح الفولاذ.
بناء
الصيغة الزنك 3 (PO 4) 2 تشير إلى أن الزنك 2+ وPO 4 3- أيونات تشكل الملح في نسبة 3: 2، وهو ما يعني أنه مقابل كل ثلاثة الزنك 2+ الكاتيونات هناك نوعان من PO 4 3- الأنيونات. تتفاعل هذه الأيونات مع بعضها البعض إلكتروستاتيكيًا ، مما يؤدي إلى إنشاء رابطة أيونية قوية نظرًا لحجم شحناتها. كلا الأيونات متعدد التكافؤ.
وهكذا ، ينتهي الأمر بـ Zn 2+ و PO 4 3- بتوجيه أنفسهم في الفضاء حتى يحددوا بنية منظمة ومتكررة: بلورة من فوسفات الزنك. تتبنى هذه البلورة بنية أحادية الميل ، α-Zn 3 (PO 4) 2. يبدو أنه قادر على اجتياز انتقالات الطور إلى أشكال أخرى متعددة الأشكال: β-Zn 3 (PO 4) 2 و γ- Zn 3 (PO 4) 2 ، وكلها تعتمد على درجة الحرارة.
تعد الأشكال الثلاثة متعددة الأشكال متساوية ، وتختلف فقط في الاتجاه المكاني لأيوناتها ؛ أي أن لديهم مجموعات مكانية مختلفة.
من ناحية أخرى ، يميل فوسفات الزنك إلى الظهور بشكل أساسي على هيئة هيدرات: Zn 3 (PO 4) 2 · 4H 2 O ، الذي يكون هيكله البلوري أحادي الميل أيضًا. هذه المرة تصاحب الأيونات أربعة جزيئات ماء تتفاعل معها من خلال قوى ثنائي القطب-أيون وروابط هيدروجينية.
خواص فوسفات الزنك
فوسفات الزنك. Ondřej Mangl
مظهر جسماني
صلبة بيضاء مغبرة.
الكتلة المولية
454.11 جم / مول
نقطة الانصهار
900 درجة مئوية
نقطة الغليان
لا يوجد معلومات. قد يكون هذا بسبب التحلل الحراري المحتمل ، أو عدم توفر ظروف الضغط لغليان السائل المالح.
كثافة
3998 جم / سم 3
معامل الانكسار
1،595.
الذوبان في الماء
لا يتحلل في الماء. ومن المقرر في جزء منه إلى الرابطة الأيونية بين الزنك هذا 2+ وPO 4 3- الأيونات ، مما يزيد من طاقة شعرية البلورية ضد حل الملح في الماء.
نقطة مضيئة
فوسفات الزنك مادة غير قابلة للاشتعال.
التطبيقات
تتوافق استخدامات فوسفات الزنك مع استخدامات رباعي هيدراته ، Zn 3 (PO 4) 2 · 4H 2 O ، نظرًا لأنه الشكل السائد ويوجد حتى في معادن الأملايت والباراهوبايت. لذلك ، من غير المعروف ما إذا كان شكله اللامائي ، Zn 3 (PO 4) 2 ، له استخدام محدد.
مستحضرات التجميل
تم استخدام فوسفات الزنك كصبغة بيضاء لتحل محل أكاسيد الزنك والتيتانيوم في مستحضرات التجميل ومنتجات التجميل. مادة ناعمة الملمس من جزيئات صغيرة ومستديرة لتغطية سطح الجلد دون تسرب من خلال مسامها ، يتم تصنيعها من مزيج من حمض الفوسفوريك ، H 3 PO 4 ، ونترات الزنك ، Zn (NO 3) 2.
وهكذا ، يتم تحضير أصباغ فوسفات الزنك البيضاء عن طريق تغيير نسب الزنك / الفوسفور. لهذا ، عند خلط الكواشف ، يتم إضافة كميات متغيرة من H 3 PO 4 و Zn (NO 3) 2 ، حتى يتم الحصول على المنتج بأفضل خصائص التجميل.
في دراسة أجرتها جامعة محافظة كيوتو ، وجدوا أن الأصباغ المحضرة بنسبة Zn / P تساوي 2/1 و 1/1 و 3/2 أظهرت أفضل انعكاسات ؛ لذلك ، قاموا بإضاءة وجوه أولئك الذين قاموا بتطبيق المستحضر التجميلي مقارنة بسطوع الصيغ الأخرى
عامل مضاد للجراثيم
توجد جزيئات فوسفات الزنك النانوية في الترسانة لمحاربة الميكروبات ، وبالتالي ، تكون بديلاً عن استخدام المضادات الحيوية. وبهذه الطريقة يتم تقليل المقاومة المستمرة والمتقدمة التي تطورها البكتيريا تجاه المضادات الحيوية ، بينما تسعى في نفس الوقت إلى تقليل النفقات في علاج الأمراض المعدية.
أظهرت هذه الجسيمات النانوية نشاطًا مضادًا للبكتيريا ضد البكتيريا القولونية ، وهي دراسة تم التحقق منها في الفئران دون التسبب في الإجهاد التأكسدي.
الاسمنت السني
يستخدم فوسفات الزنك لتحضير الأسمنت الفوسفاتي الذي يستخدم في ترميم العديد من المواد ؛ من بينها ، أسناننا ، تتصرف مثل الأسمنت السني الذي يحظى بشعبية كبيرة في طب الأسنان لفترة طويلة. يستخدم اسمنت الفوسفات هذا لإصلاح وربط العديد من المواد الصلبة في نفس الوقت.
يستخدم فوسفات الزنك في صناعة أسمنت الأسنان.
يتم تحضيره عن طريق إذابة أكاسيد الزنك والمغنيسيوم في حمض الفوسفوريك ، وهذا هو سبب وجود أيونات Zn 2+ و Mg 2+ ، مما يشكل هياكل معقدة. يعتبر هذا الأسمنت السني ضروريًا للتثبيت النهائي للأسنان. ومع ذلك ، بسبب حموضته ، يتم استخدام الأسمنت متعدد الكربوكسيل بدلاً من ذلك للمرضى الذين يعانون من حساسية شديدة تجاهه.
طلاء مضاد للتآكل
على غرار الأسمنت ، يمكن أيضًا أن يكون سطح الفولاذ فوسفاتًا.
لهذا الغرض ، يتم إدخال القطع الفولاذية في حمام حامض الفوسفوريك القلوي ، وبعد تزويد التيار الكهربائي ، يتم تشكيل طبقة واقية مكونة من الأمليت (Zn 3 (PO 4) 2 · 4H 2 O) و phosphophyllite على سطحها. (Zn 2 Fe (PO 4) 2 · 4H 2 O) ، والمركب الأخير هو الأكثر مقاومة ضد الأوساط القلوية القوية.
التفاعلات الكيميائية المعنية هي كما يلي:
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 +
تكمن مشكلة هذه الطلاءات في درجة مساميتها ، حيث تترك الأجنحة المكشوفة حيث يمكن أن يتعرض الفولاذ للتآكل.
من ناحية أخرى ، تم استخدام الأسمنت البوزولاني الذي يحتوي على فوسفات الزنك لتطوير خرسانة أكثر مقاومة للتآكل.
بشكل عام ، تم استخدام خاصية مقاومة التآكل لفوسفات الزنك لتكون بمثابة طلاءات للجدران قبل تطبيق طبقات الطلاء ، بحيث تدوم لفترة أطول وتظهر ألوانًا أفضل.
المراجع
- رجفة وأتكينز. (2008). الكيمياء غير العضوية. (طبعة رابعة). ماك جراو هيل.
- ويكيبيديا. (2020). فوسفات الزنك. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
- Elsevier BV (2020). فوسفات الزنك. ScienceDirect. تم الاسترجاع من: sciencedirect.com
- المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. (2020). فوسفات الزنك. قاعدة بيانات PubChem. ، إدارة البحث الجنائي = 24519. تم الاسترجاع من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- عارف محمد السويداني. (2018). تأثير تثبيط حمامات البوزولان والفوسفات الطبيعي في تقوية تآكل الفولاذ. doi.org/10.1155/2018/9078253
- أونودا ، هـ ، وهاروكي م. (2014). نسبة خلط نترات الزنك وحمض الفوسفوريك لتحضير أصباغ فوسفات الزنك البيضاء. سيراميك، 60 (355) ، 392-396. dx.doi.org/10.1590/S0366-69132014000300010
- Horky ، P. ، Skalickova ، S. ، Urbankova ، L. et al. (2019). الجسيمات النانوية القائمة على فوسفات الزنك كعامل جديد مضاد للجراثيم: دراسة في الجسم الحي على الفئران بعد التعرض الغذائي. J Animal Sci Biotechnol 10، 17. doi.org/10.1186/s40104-019-0319-8