- מִבְנֶה
- מאפייני פוספט אבץ
- מראה חיצוני
- מסה מולארית
- נקודת המסה
- נקודת רתיחה
- צְפִיפוּת
- מדד שבירה
- מסיסות במים
- נקודת רתיחה
- יישומים
- קוסמטיקה
- סוכן אנטיבקטריאלי
- מלט שיניים
- ציפוי אנטי-קורוזיבי
- הפניות
פוספט אבץ הוא תרכובת אורגנית עם הנוסחה הכימית Zn 3 (PO 4 ) 2 , אך היא מתרחשת בטבע בצורתו tetrahydrate, Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O ב מינרל hopeite ו parahopeíta . באופן דומה, מגוון בסיסי ממנו מצוי בטרביטיט המינרלי, Zn 2 (PO 4 ) (OH). מינרלים אלה נוצרים על ידי חמצון של ספלאליט במים עתירי פוספט.
כל השימושים הידועים של תרכובת זו מבוססים על Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O, מכיוון שמולקולות המים שלה מעניקות לו את התכונה להיות חומר קיבוע טוב. לפיכך, צורתו המימלית ככזו חסרת שימושים בביקוש כלכלי רב.
שברי פוספט אבץ. מקור: כימית
כפי שניתן לראות בתמונה למעלה, פוספט האבץ הוא מוצק לבן, קיים בצורת אבקה או אפוי בחתיכות קטנות. צבעו הלבן שימש בניסוח מוצרים קוסמטיים, כמו גם בהכנת מלטים דנטליים ומלטים פוזולניים פוספטיים.
אבץ פוספט הוא חומר אנטי-קורוזיבי אשר שימש בתהליכים להפקדת אלקטרודות של מינרלי אבץ (הופיט ופוסופיליט) על פני הפלדות.
מִבְנֶה
הנוסחה Zn 3 (PO 4 ) 2 מצביעה על כך שהיונים Zn 2+ ו- PO 4 3- מרכיבים את המלח ביחס 3: 2, כלומר לכל שלושת הקטיונים של Zn 2+ ישנם שני אניונים PO 4 3- . יונים אלה מתקשרים זה עם זה באופן אלקטרוסטטי, ובכך מייצרים קשר יוני חזק בגלל גודל המטענים שלהם. שני היונים הם רב-תלויים.
כך, Zn 2+ ו- PO 4 3- בסופו של דבר מכוונים את עצמם בחלל עד להגדרת מבנה מסודר וחוזר על עצמו: גביש של פוספט אבץ. גביש זה מאמץ מבנה מונוקליני, α-Zn 3 (PO 4 ) 2 . נראה שהוא מסוגל לעבור מעברי פאזה לצורות פולימורפיות אחרות: β-Zn 3 (PO 4 ) 2 ו- γ- Zn 3 (PO 4 ) 2 , כולם תלויים בטמפרטורה.
שלושת הפולימורפים הם איזו-מבניים, ונבדלים זה מזה רק בהתמצאות המרחבית של היונים שלהם; כלומר יש להם קבוצות מרחביות שונות.
לעומת זאת, פוספט האבץ נוטה להופיע בעיקר כידראט: Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O, שגם המבנה הגבישי שלו הוא מונוקליני. הפעם מלווים את היונים ארבע מולקולות מים, אשר מתקשרות עמן באמצעות כוחות דיפול-יונים וקשרים מימן.
מאפייני פוספט אבץ
פוספט אבץ. Ondřej Mangl
מראה חיצוני
מוצק לבן מאובק.
מסה מולארית
454.11 גרם / מול
נקודת המסה
900 מעלות צלזיוס
נקודת רתיחה
אין מידע. זה יכול לנבוע מפירוק תרמי אפשרי, או חוסר זמינות של תנאי לחץ שנוזל המלח לרתיחה.
צְפִיפוּת
3,998 גרם / ס"מ 3
מדד שבירה
1,595.
מסיסות במים
לֹא מָסִיס. זה נובע בחלקו מהקשרים היוניים בין יוני Zn 2+ ו- PO 4 3- , מה שמגדיל את אנרגיית הסריג הגבישי כנגד פירוק המלח במים.
נקודת רתיחה
אבץ פוספט הוא חומר שאינו דליק.
יישומים
השימושים בפוספט האבץ תואמים את השימוש בטטרהידראט שלו, Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O, מכיוון שהוא צורתו השולטת ואף נמצא במינרלים התקווה והפרהופיטית. לפיכך, לא ידוע אם יש לצורתה הצורנית המיידית, Zn 3 (PO 4 ) 2 .
קוסמטיקה
אבץ פוספט שימש כצבע לבן, ומחליף תחמוצות אבץ וטיטניום במוצרי קוסמטיקה ויופי. החומר, רך למגע, של חלקיקים קטנים ועגולים לכיסוי פני העור מבלי לחלחל דרך נקבוביותיו, מסונתז מתערובת של חומצה זרחתית, H 3 PO 4 , וחנקת אבץ, Zn (NO 3 ) 2 .
לפיכך, פיגמנטים אבץ פוספט לבנים מוכנים על ידי שינוי יחסי Zn / P. לשם כך, כשמערבבים את החומרים המגיבים, מוסיפים כמויות משתנות של H 3 PO 4 ו- Zn (NO 3 ) 2 , עד לקבלת המוצר עם התכונות הקוסמטיות הטובות ביותר.
במחקר שנערך על ידי אוניברסיטת פריפקטורה של קיוטו, הם מצאו כי פיגמנטים שהוכנו ביחס Zn / P השווה ל- 2/1, 1/1 ו- 3/2 הראו את ההשתקפויות הטובות ביותר; לכן הם הבהירו את פניהם של מי שהשתמשו בקוסמטיקה לעומת בהירותם של ניסוחים אחרים.
סוכן אנטיבקטריאלי
חלקיקים של חלקיקי אבץ מפוספט נמצאים בארסנל המיועד להילחם בחיידקים, ולכן הם מהווים אלטרנטיבה לשימוש באנטיביוטיקה. בדרך זו מופחתת העמידות המתמדת והמתקדמת שחיידקים מפתחים כלפי אנטיביוטיקה, ובמקביל היא מבקשת להפחית הוצאות בטיפול במחלות זיהומיות.
חלקיקים אלה הראו פעילות אנטיבקטריאלית רבה כנגד חיידקי קוליפורם, מחקר אשר אומת אצל חולדות מבלי לגרום ללחץ חמצוני.
מלט שיניים
אבץ פוספט משמש להכנת מלט פוספט המשמש לשחזורים של חומרים רבים; ביניהם, שינינו שלנו, מתנהגים כמו מלט שיניים שהיה פופולרי למדי ברפואת שיניים במשך זמן רב. מלט פוספט זה משמש לתיקון וחיבור למספר מוצקים בו זמנית.
אבץ פוספט משמש לייצור מלטים דנטליים.
זה מוכן על ידי המסת תחמוצות אבץ ומגנזיום בחומצה זרחתית, וזו הסיבה שקיימים יוני Zn 2+ ו- Mg 2+ ויוצרים מבנים מורכבים. מלט שיניים זה חיוני לבטון סופי של השיניים. עם זאת, בגלל החומציות שלו, מלט פוליקרבוקסילאט משמש במקום לחולים רגישים מדי אליו.
ציפוי אנטי-קורוזיבי
בדומה למלט, ניתן גם לפזר את פני הפלדות.
לשם כך, חתיכות הפלדה מונחות באמבטייה של חומצה זרחתית בסיסית, ואחרי אספקת זרם חשמלי נוצר על משטחם סרט מגן המורכב מהופיט (Zn 3 (PO 4 ) 2 · 4H 2 O) ופוסופוליט . (Zn 2 Fe (PO 4 ) 2 · 4H 2 O), כאשר התרכובת האחרונה היא העמידה ביותר נגד מדיה אלקלית חזקה.
התגובות הכימיות הכרוכות בכך הן:
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 +
הבעיה עם ציפויים אלה נעוצה בדרגת הנקבוביות שלהם, שכן היא משאירה את האגפים החשופים שבהם הפלדה עלולה לסבול קורוזיה.
לעומת זאת, מלט פוזולני המכיל פוספט אבץ שימש לפיתוח בטונים עמידים יותר בפני קורוזיה.
באופן כללי, התכונה המונעת קורוזיה של פוספט אבץ שימשה לשמש כציפוי לקירות לפני שמרחים את שכבות הצבע, כך שיימשכו זמן רב יותר ויציגו צבעים טובים יותר.
הפניות
- שיבר ואטקינס. (2008). כימיה אורגנית. (גרסה רביעית). מק גריי היל.
- ויקיפדיה. (2020). פוספט אבץ. התאושש מ: en.wikipedia.org
- Elsevier BV (2020). אבץ פוספט. ScienceDirect. התאושש מ: sciencedirect.com
- המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי. (2020). אבץ פוספט. מאגר PubChem., CID = 24519. התאושש מ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- עארף מ 'אל-סווידני. (2018). השפעה מעכבת של אמבטיות פוזולן ופוספט טבעיות על חיזוק קורוזיה מפלדה. doi.org/10.1155/2018/9078253
- Onoda, H., & Haruki, M. (2014). יחס ערבוב של אבץ חנקתי וחומצה זרחתית להכנת פיגמנטים לבנים של זרחן אבץ. קרמיקה, 60 (355), 392-396. dx.doi.org/10.1590/S0366-69132014000300010
- הורקי, פ., סקליקובה, ש., אורבנקובה, ל. ואח '. (2019). חלקיקים מבוססי פוספט אבץ כחומר אנטיבקטריאלי חדש: מחקר in vivo על חולדות לאחר חשיפה תזונתית. J Animal Sci Biotechnol 10, 17. doi.org/10.1186/s40104-019-0319-8