- โครงสร้าง
- คุณสมบัติของสังกะสีฟอสเฟต
- ลักษณะทางกายภาพ
- มวลโมลาร์
- จุดหลอมเหลว
- จุดเดือด
- ความหนาแน่น
- ดัชนีหักเห
- ความสามารถในการละลายน้ำ
- จุดวาบไฟ
- การประยุกต์ใช้งาน
- เครื่องสำอาง
- สารต้านแบคทีเรีย
- ปูนซีเมนต์ทันตกรรม
- เคลือบป้องกันการกัดกร่อน
- อ้างอิง
ฟอสเฟตสังกะสีเป็นสารอนินทรีที่มีสูตรทางเคมี Zn 3 (PO 4 ) 2แต่มันเกิดขึ้นในธรรมชาติในรูปแบบ tetrahydrate ของสังกะสี3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O ใน hopeite แร่และparahopeíta . ในทำนองเดียวกันพบความหลากหลายพื้นฐานในแร่ทาร์บิวไทต์ Zn 2 (PO 4 ) (OH) แร่ธาตุเหล่านี้เกิดจากการออกซิเดชั่นของสฟาเลอร์ไรต์ในน้ำที่อุดมด้วยฟอสเฟต
การใช้งานที่รู้จักกันทั้งหมดสำหรับสารประกอบนี้ขึ้นอยู่กับ Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O เนื่องจากโมเลกุลของน้ำให้คุณสมบัติในการเป็นสารยึดเกาะที่ดี ดังนั้นรูปแบบที่ปราศจากน้ำเช่นนี้จึงขาดการใช้ประโยชน์จากความต้องการทางเศรษฐกิจที่ดี
เศษสังกะสีฟอสเฟต ที่มา: Chemicalinterest
ดังที่เห็นได้จากภาพด้านบนสังกะสีฟอสเฟตเป็นของแข็งสีขาวมีอยู่ในรูปของผงหรืออบเป็นชิ้นเล็ก ๆ สีขาวถูกนำมาใช้ในการกำหนดผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางเช่นเดียวกับในการเตรียมซีเมนต์ฟันและซีเมนต์พอซโซลานิกฟอสเฟต
สังกะสีฟอสเฟตเป็นสารป้องกันการกัดกร่อนที่ถูกนำมาใช้ในกระบวนการสำหรับการแยกตัวด้วยไฟฟ้าของแร่ธาตุสังกะสี (Hopeite และ phosphophyllite) บนพื้นผิวของเหล็ก
โครงสร้าง
สูตร Zn 3 (PO 4 ) 2ระบุว่า Zn 2+และ PO 4 3-ไอออนประกอบขึ้นเป็นเกลือในอัตราส่วน 3: 2 ซึ่งหมายความว่าสำหรับไอออนบวก Zn 2+ทุก ๆ สามไอออนจะมี PO 4 3-ไอออนสองตัว ไอออนเหล่านี้มีปฏิกิริยาต่อกันด้วยไฟฟ้าสถิตดังนั้นจึงสร้างพันธะไอออนิกที่แข็งแกร่งเนื่องจากขนาดของประจุ ไอออนทั้งสองเป็นโพลีวาเลนต์
ดังนั้น Zn 2+และ PO 4 3-จบลงด้วยการวางแนวตัวเองในอวกาศจนกว่าพวกเขาจะกำหนดโครงสร้างที่เรียงลำดับและทำซ้ำ: ผลึกสังกะสีฟอสเฟต คริสตัลนี้ adopts โครงสร้าง monoclinic, α-Zn 3 (PO 4 ) 2 ดูเหมือนว่าจะสามารถเปลี่ยนเฟสไปเป็นรูปแบบโพลีมอร์ฟิกอื่น ๆ ได้: β-Zn 3 (PO 4 ) 2และγ- Zn 3 (PO 4 ) 2ทั้งหมดขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ
โพลีมอร์ฟทั้งสามเป็นไอออสโครงสร้างซึ่งแตกต่างกันในการวางแนวเชิงพื้นที่ของไอออนเท่านั้น นั่นคือพวกเขามีกลุ่มเชิงพื้นที่ที่แตกต่างกัน
ในทางกลับกันสังกะสีฟอสเฟตมีแนวโน้มที่จะปรากฏเป็นไฮเดรตเป็นหลัก: Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O ซึ่งโครงสร้างผลึกเป็นแบบโมโนคลินิกเช่นกัน คราวนี้ไอออนจะมาพร้อมกับโมเลกุลของน้ำสี่โมเลกุลซึ่งทำปฏิกิริยากับพวกมันผ่านแรงไดโพลไอออนและพันธะไฮโดรเจน
คุณสมบัติของสังกะสีฟอสเฟต
สังกะสีฟอสเฟต Ondřej Mangl
ลักษณะทางกายภาพ
ฝุ่นสีขาวทึบ
มวลโมลาร์
454.11 กรัม / โมล
จุดหลอมเหลว
900 ºC
จุดเดือด
ไม่มีข้อมูล. อาจเกิดจากการสลายตัวทางความร้อนที่เป็นไปได้หรือความไม่พร้อมของสภาวะความดันเพื่อให้น้ำเกลือเดือด
ความหนาแน่น
3,998 ก. / ซม. 3
ดัชนีหักเห
1,595
ความสามารถในการละลายน้ำ
ไม่ละลาย เนื่องจากส่วนหนึ่งของพันธะไอออนิกระหว่างไอออน Zn 2+และ PO 4 3-ซึ่งจะเพิ่มพลังงานตาข่ายผลึกเมื่อเกลือละลายในน้ำ
จุดวาบไฟ
สังกะสีฟอสเฟตเป็นสารที่ไม่ติดไฟ
การประยุกต์ใช้งาน
การใช้สังกะสีฟอสเฟตสอดคล้องกับ tetrahydrate, Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O เนื่องจากเป็นรูปแบบที่โดดเด่นและพบได้ในแร่ Hopeite และ Parahopeite ดังนั้นจึงไม่ทราบว่ารูปแบบที่ปราศจากน้ำ Zn 3 (PO 4 ) 2มีการใช้งานเฉพาะหรือไม่
เครื่องสำอาง
สังกะสีฟอสเฟตถูกใช้เป็นเม็ดสีขาวแทนที่สังกะสีและไททาเนียมออกไซด์ในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางและความงาม วัสดุที่สัมผัสนุ่มมีอนุภาคขนาดเล็กและกลมปกคลุมผิวโดยไม่ซึมผ่านรูขุมขนสังเคราะห์จากส่วนผสมของกรดฟอสฟอริก H 3 PO 4และซิงค์ไนเตรต Zn (NO 3 ) 2 .
ดังนั้นสีขาวสังกะสีฟอสเฟตจึงถูกเตรียมโดยอัตราส่วน Zn / P ที่แตกต่างกัน สำหรับสิ่งนี้เมื่อผสมรีเอเจนต์จะมีการเพิ่มปริมาณ H 3 PO 4และ Zn (NO 3 ) 2 ที่แปรผันจนกว่าจะได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติทางเครื่องสำอางที่ดีที่สุด
จากการศึกษาของ Kyoto Prefectural University พบว่าเม็ดสีที่เตรียมด้วยอัตราส่วน Zn / P เท่ากับ 2/1, 1/1 และ 3/2 แสดงให้เห็นการสะท้อนแสงที่ดีที่สุด ดังนั้นจึงทำให้ใบหน้าของผู้ที่ใช้เครื่องสำอางนั้นสว่างขึ้นเมื่อเทียบกับความสว่างของสูตรอื่น ๆ
สารต้านแบคทีเรีย
อนุภาคนาโนของสังกะสีฟอสเฟตอยู่ในคลังแสงที่ถูกกำหนดให้ต่อสู้กับจุลินทรีย์ดังนั้นจึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งของการใช้ยาปฏิชีวนะ ด้วยวิธีนี้ความต้านทานคงที่และก้าวหน้าที่แบคทีเรียพัฒนาต่อยาปฏิชีวนะจะลดลงในขณะเดียวกันก็พยายามลดต้นทุนในการรักษาโรคติดเชื้อ
อนุภาคนาโนเหล่านี้แสดงฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียที่ดีต่อแบคทีเรียโคลิฟอร์มซึ่งเป็นการศึกษาที่ตรวจสอบแล้วในหนูโดยไม่ก่อให้เกิดความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น
ปูนซีเมนต์ทันตกรรม
สังกะสีฟอสเฟตใช้ในการเตรียมซีเมนต์ฟอสเฟตซึ่งใช้ในการบูรณะวัสดุหลายชนิด ฟันของเราเองก็มีลักษณะเหมือนปูนซีเมนต์ที่ได้รับความนิยมอย่างมากในวงการทันตกรรมมาช้านาน ปูนซีเมนต์ฟอสเฟตนี้ใช้ในการแก้ไขและเชื่อมต่อของแข็งหลายอย่างในเวลาเดียวกัน
สังกะสีฟอสเฟตใช้สำหรับการผลิตซีเมนต์ทางทันตกรรม
เตรียมโดยการละลายสังกะสีและแมกนีเซียมออกไซด์ในกรดฟอสฟอริกซึ่งเป็นสาเหตุที่มีไอออน Zn 2+และ Mg 2+ก่อให้เกิดโครงสร้างที่ซับซ้อน ปูนซีเมนต์ทางทันตกรรมนี้จำเป็นสำหรับการประสานสุดท้ายของฟัน อย่างไรก็ตามเนื่องจากความเป็นกรดจึงใช้ปูนซีเมนต์โพลีคาร์บอกซิเลตแทนสำหรับผู้ป่วยที่มีความรู้สึกไวเกินไป
เคลือบป้องกันการกัดกร่อน
เช่นเดียวกับปูนซีเมนต์พื้นผิวของเหล็กสามารถมีฟอสเฟตได้เช่นกัน
ในการทำเช่นนี้ชิ้นเหล็กจะถูกวางไว้ในอ่างของกรดฟอสฟอริกที่เป็นด่างและหลังจากจ่ายกระแสไฟฟ้าแล้วฟิล์มป้องกันที่ประกอบด้วย Hopeite (Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O) และฟอสโฟฟิลไลต์จะเกิดขึ้นบนพื้นผิว(Zn 2 Fe (PO 4 ) 2 · 4H 2 O) ซึ่งเป็นสารประกอบหลังที่ทนต่อสารที่เป็นด่างรุนแรงได้ดีที่สุด
ปฏิกิริยาทางเคมีที่เกี่ยวข้องมีดังต่อไปนี้:
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 +
ปัญหาของสารเคลือบเหล่านี้อยู่ที่ระดับความพรุนเนื่องจากมันปล่อยให้สีข้างสัมผัสกับเหล็กซึ่งอาจเกิดการกัดกร่อนได้
ในทางกลับกันปูนซีเมนต์ปอซโซลานิกที่มีสังกะสีฟอสเฟตถูกนำมาใช้ในการพัฒนาคอนกรีตที่ทนต่อการกัดกร่อนมากขึ้น
โดยทั่วไปคุณสมบัติในการป้องกันการกัดกร่อนของสังกะสีฟอสเฟตถูกกำหนดให้ใช้เป็นสารเคลือบผนังก่อนที่จะทาชั้นสีเพื่อให้ติดทนนานขึ้นและให้สีที่ดีขึ้น
อ้างอิง
- ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์. (พิมพ์ครั้งที่สี่). Mc Graw Hill
- วิกิพีเดีย (2020) สังกะสีฟอสเฟต สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
- Elsevier BV (2020) สังกะสีฟอสเฟต ScienceDirect ดึงมาจาก: sciencedirect.com
- ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (2020) สังกะสีฟอสเฟต ฐานข้อมูล PubChem, CID = 24519 สืบค้นจาก: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- อาเรฟ M. al-Swaidani (2018) ผลการยับยั้งของ Pozzolan ธรรมชาติและสังกะสีฟอสเฟต Baths ต่อการเสริมการกัดกร่อนของเหล็ก doi.org/10.1155/2018/9078253
- Onoda, H. , & Haruki, M. (2014). อัตราส่วนการผสมของสังกะสีไนเตรตและกรดฟอสฟอริกสำหรับเตรียมสีขาวสังกะสีฟอสเฟต เซรามิกส์, 60 (355), 392-396. dx.doi.org/10.1590/S0366-69132014000300010
- Horky, P. , Skalickova, S. , Urbankova, L. et al. (2019) อนุภาคนาโนที่ใช้สังกะสีฟอสเฟตเป็นสารต้านเชื้อแบคทีเรียชนิดใหม่: การศึกษาในหนูหลังการได้รับอาหาร เทคโนโลยีชีวภาพสัตว์เจ 10, 17. doi.org/10.1186/s40104-019-0319-8