Chimie

Structure du phosphate de zinc (Zn3 (PO4) 2), propriétés, utilisations

Structure du phosphate de zinc (Zn3 (PO4) 2), propriétés, utilisations

Il Phosphate de zinc C'est un composé inorganique dont la formule chimique est Zn3(Po4)2, Mais il est présenté dans la nature sous sa forme de tétrahydrate, Zn3(Po4)2· 4h2Ou, dans les minéraux Hopeíta et Parahopeíta. De plus, une variété de base est située dans le minéral Tarbutita, Zn2(Po4) (OH). Ces minéraux sont formés par l'oxydation de la sphalérite dans des eaux phosphates riches.

Toutes les utilisations connues de ce composé sont basées sur le Zn3(Po4)2· 4h2Ou, parce que ses molécules d'eau lui donnent la propriété d'être un bon agent de fixation. Par conséquent, sa forme anhydre en tant que telle manque d'utilisations d'une grande demande financière.

Fragments de phosphate de zinc. Source: Chemical Intestrest [Domaine public]

Comme on peut le voir dans l'image supérieure, le phosphate de zinc est un solide blanc, présent dans de la poussière ou cousu en petits fragments. Sa couleur blanche a profité de la formulation de produits cosmétiques, ainsi que de la préparation des ciments dentaires et des ciments puzzoliques phosphatés.

Le phosphate de zinc est un agent anticorrosif qui a été utilisé dans les processus d'électrodéposition minérale du zinc (Hopeíta et phosphofilite) à la surface des aciers.

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Structure

La formule Zn3(Po4)2 Indique que les ions Zn2+ et po43- Composez du sel dans une relation 3: 2, ce qui signifie que pour tous les trois cations Zn2+ Il y a deux anions PO43-. Ces ions interagissent les uns avec les autres électrostatiquement, ils établissent donc une forte liaison ionique en raison de l'ampleur de leurs charges. Les deux ions sont polyvalents.

Ainsi, le Zn2+ et po43- Ils se terminent dans l'espace jusqu'à ce qu'ils définissent une structure ordonnée et répétitive: un cristal phosphate de zinc. Ce cristal adopte une structure monoclinique, α-zn3(Po4)2. Ceci est apparemment capable de subir des transitions de phase vers d'autres formes polymorphes: β-zn3(Po4)2 et γ-zn3(Po4)2, Toutes les températures dépendantes.

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Les trois polymorphes sont isostructuraux, se différenciant uniquement dans l'orientation spatiale de leurs ions; c'est-à-dire qu'ils ont des groupes spatiaux différents.

D'un autre côté, le phosphate de zinc a tendance à être présenté principalement comme un hydrate: Zn3(Po4)2· 4h2Ou, dont la structure cristalline est également monoclinique. Cette fois, les ions sont accompagnés de quatre molécules d'eau, qui interagissent avec eux par des forces ioniques dipolaires et des ponts d'hydrogène.

Propriétés du phosphate de zinc

Phosphate de zinc. Ondřej MANGL [Domaine public]

Apparence physique

Solide blanc poussiéreux.

Masse molaire

454.11 g / mol

Point de fusion

900 ºC

Point d'ébullition

Aucune information. Cela pourrait être dû à une éventuelle décomposition thermique, ou à l'indisponibilité des conditions de pression pour faire bouillir le liquide salin.

Densité

3 998 g / cm3

Indice de réfraction

1 595.

Solubilité dans l'eau

Insoluble. Cela est dû en partie au lien ionique entre les ions Zn2+ et po43-, qui augmente l'énergie réticulaire cristalline contre la dissolution du sel.

point de rupture

Le phosphate de zinc est une substance non flammable.

Applications

Les utilisations de phosphate de zinc correspondent à celles de son tétrahydrate, Zn3(Po4)2· 4h2Ou, puisque c'est sa forme prédominante et est même réalisée dans les minéraux Hopeíta et Parahopeíta. Par conséquent, on ne sait pas si sa forme anhydre, Zn3(Po4)2, Avoir une utilisation spécifique.

Produits de beauté

Le phosphate de zinc a été utilisé comme pigment blanc, remplaçant les oxydes de zinc et le titane dans les produits cosmétiques et de beauté. Le matériau, doux au toucher, de petites et rondes de particules pour couvrir la surface de la peau sans se faufiler à travers ses pores, est synthétisé à partir d'un mélange d'acide phosphorique, H3Pote4, et nitrate de zinc, Zn (non3)2.

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Ainsi, les pigments de phosphate de zinc blanc préparent de varier les proportions Zn / P. Pour cela, en mélangeant les réactifs, des quantités variables de H sont ajoutées3Pote4 et Zn (non3)2, Jusqu'à ce que le produit avec les meilleures propriétés cosmétiques.

Dans une étude menée par l'Université de la préfecture de Kyoto, ils ont constaté que les pigments préparés avec un rapport Zn / P égal à 2/1, 1/1 et 3/2 ont montré les meilleures réflectances; Par conséquent, les visages de ceux qui ont appliqué le cosmétique par rapport à la luminosité des autres formulations étaient plus éclairés.

Agent antibactérien

Les nanoparticules de phosphate de zinc se trouvent dans l'arsenal destiné à lutter contre les microbes et, par conséquent, être une alternative à l'utilisation d'antibiotiques. De cette façon, la résistance constante et progressive développée par les bactéries vers les antibiotiques est réduite, tout en cherchant à réduire les dépenses du traitement des maladies infectieuses.

Ces nanoparticules ont montré une grande activité antibactérienne contre les bactéries coliformes, une étude qui a été vérifiée chez le rat sans provoquer un stress oxydatif.

Ciment dentaire

Le phosphate de zinc est utilisé pour préparer du ciment de phosphate, qui est utilisé dans les restaurations de nombreux matériaux; Parmi eux, nos propres dents, se comportant comme un ciment dentaire assez populaire en dentisterie pendant longtemps. Ce ciment de phosphate sert à réparer et à rejoindre plusieurs solides en même temps.

Le phosphate de zinc est utilisé pour la fabrication de ciments dentaires.

Il est préparé en dissolvant les oxydes de zinc et le magnésium dans l'acide phosphorique, donc les ions Zn sont présents2+ et mg2+, formant des structures complexes. Ce ciment dentaire est essentiel pour la cimentation finale des dents. Cependant, en raison de son acidité, les patients trop sensibles sont utilisés à la place du ciment polycarboxylate.

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Revêtement anticorrosif

Semblable à la façon dont avec le ciment, la surface des aciers peut également être phosphaste.

Pour ce faire, les pièces en acier sont introduites dans un bain d'acide phosphorique alcalisé, et après avoir fourni un courant électrique, un film de protection composé de Hopeíta est formé à sa surface (Zn3(Po4)2· 4h2O) et phosphofilita (Zn2Foi (po4)2· 4h2O), étant ce dernier composé le plus résistant aux milieux fortement alcalins.

Les réactions chimiques impliquées sont les suivantes:

3ZN2+ + 2h2Pote4- + 4h2O → Zn3(Po4)2· 4h2O + 4H+

2ZN2+ + Foi2+ + 2h2Pote4- + 4h2O → Zn2Foi (po4)2· 4h2O + 4H+

Le problème de ces revêtements réside dans leur degré de porosité, car il laisse les flancs exposés là où l'acier peut souffrir de corrosions.

D'un autre côté, du ciment puzzolanique a été utilisé contenant du phosphate de zinc pour le développement du béton plus résistant à la corrosion.

En général, la propriété anticorrosive du phosphate de zinc a été allouée pour servir de revêtements pour les murs avant l'application des couches de peinture, de sorte qu'elles sont les plus longues et que plus de couleurs montrent de meilleures couleurs.

Les références

  1. Fhiver & Atkins. (2008). Chimie inorganique. (Quatrième édition). Mc Graw Hill.
  2. Wikipédia. (2020). Phosphate de zinc. Récupéré de: dans.Wikipédia.org
  3. Elsevier B.V. (2020). Phosphate de zinc. ScienceDirect. Récupéré de: ScienceDirect.com
  4. Centre national d'information sur la biotechnologie. (2020). Phosphate de zinc. Base de données PubChem., CID = 24519. Récupéré de: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gouvernement
  5. Aref m. al-swaidani. (2018). Effet d'inhibition des bains naturels du pozzolan et du phosphate de zinc sur le renforcement de la corrosion en acier. est ce que je.org / 10.1155/2018/9078253
  6. Onoda, h., & Haruki, m. (2014). Rapport de mélange du nitrate de zinc et de l'acide phosphorique pour la préparation des pigments blancs du phasphat de zinc. Cerâmica, 60 (355), 392-396. Dx.est ce que je.org / 10.1590 / S0366-69132014000300010
  7. Horky, P., Skalickova, s., Urbankova, L. et al. (2019). Les nanaparticules à base de phosphate de zinc comme nouvel agence antibactérien: dans une étude vivue sur les rats après une exposition alimentaire. J Animal Sci Biotechnol 10, 17. est ce que je.org / 10.1186 / S40104-019-0319-8