リン酸亜鉛は、化学式Znを有する無機化合物である3(PO 4)2、それは、その水和物の形の性質はZnで起こる3(PO 4)2・4H 2 Oにおける鉱物hopeiteとparahopeíta 。同様に、その基本的な種類は、鉱物のターブタイト、Zn 2(PO 4)(OH)にあります。これらのミネラルは、リン酸塩に富む水中で閃亜鉛鉱が酸化することにより形成されます。
この化合物の既知の用途はすべて、Zn 3(PO 4)2・4H 2 Oに基づいています。これは、その水分子が優れた定着剤であるという特性を与えるためです。したがって、その無水形態自体は、大きな経済的需要の使用に欠けている。
リン酸亜鉛の断片。出典:Chemicalinterest
上の画像でわかるように、リン酸亜鉛は白い固体で、粉末の形で存在するか、小さな塊に固まっています。その白い色は、化粧品の配合だけでなく、歯科用セメントやリン酸塩ポゾランセメントの調製にも使用されています。
リン酸亜鉛は、鋼の表面に亜鉛ミネラル(ホーパイトとホスホフィライト)を電着させるプロセスで使用されている防食剤です。
構造
式Zn 3(PO 4)2は、Zn 2+およびPO 4 3-イオンが3:2の比率で塩を構成することを示します。つまり、3つのZn 2+カチオンごとに2つのPO 4 3-アニオンが存在します。これらのイオンは互いに静電的に相互作用し、電荷の大きさによって強いイオン結合を確立します。どちらのイオンも多価です。
したがって、Zn 2+とPO 4 3-は、秩序ある反復的な構造、つまりリン酸亜鉛の結晶を定義するまで、空間内で自分自身を配向させます。この結晶は、単斜晶系構造、α-Zn系採用3(PO 4)2。β-Zn系:他の多形形態への相転移を受けることができるように見える3(PO 4)2及びγ-のZn 3(PO 4)2、温度に依存するすべての。
3つの多形は同構造であり、それらのイオンの空間配向のみが異なります。つまり、空間グループが異なります。
一方、リン酸亜鉛は、水和物として主に出現する傾向がある:のZn 3(PO 4)2・4H 2 O、その結晶構造も単斜晶です。今回は、イオンは4つの水分子を伴い、双極子イオン力と水素結合を介して相互作用します。
リン酸亜鉛の性質
リン酸亜鉛。オンジェイマングル
外見
ほこりっぽい白い固体。
モル質量
454.11 g / mol
融点
900ºC
沸点
情報なし。これは、熱分解の可能性、または食塩水が沸騰するための圧力条件が利用できないことが原因である可能性があります。
密度
3,998 g / cm 3
屈折率
1,595。
水溶性
不溶。これは、一部はZn 2+とPO 4 3-イオン間のイオン結合によるもので、塩の水への溶解に対する結晶格子エネルギーを増加させます。
引火点
リン酸亜鉛は不燃性の物質です。
用途
リン酸亜鉛の使用は、その主要な形態であり、ホープ石およびパラホーサイト鉱物にも見られるため、その四水和物Zn 3(PO 4)2・4H 2 O の使用に対応します。したがって、その無水形態であるZn 3(PO 4)2に特定の用途があるかどうかは不明です。
化粧品
リン酸亜鉛は、化粧品および美容製品の酸化亜鉛および酸化チタンに取って代わり、白色顔料として使用されています。肌触りが柔らかく、毛穴から染み出すことなく皮膚の表面を覆う小さな丸い粒子の素材は、リン酸H 3 PO 4と硝酸亜鉛Zn(NO 3)2。
したがって、白色のリン酸亜鉛顔料は、Zn / P比を変えることによって調製されます。このため、試薬を混合するとき、さまざまな量のH 3 PO 4およびZn(NO 3)2が、最高の化粧品特性を持つ製品が得られるまで追加されます。
京都府立大学が実施した研究では、Zn / P比が2 / 1、1 / 1、3 / 2の顔料が最高の反射率を示すことがわかりました。したがって、他の処方の明るさと比較して、化粧品を塗った人の顔を明るくしました。
抗菌剤
リン酸亜鉛ナノ粒子は、微生物と戦うための運命の武器の一部であり、したがって、抗生物質の使用に代わるものです。このようにして、抗生物質に対して細菌が発生する一定の進行性の耐性が減少すると同時に、感染症の治療にかかる費用を削減しようとします。
これらのナノ粒子は、酸化ストレスを引き起こさずにラットで検証された研究である、大腸菌群に対して優れた抗菌活性を示しました。
歯科用セメント
リン酸亜鉛は、多くの材料の修復に使用されるリン酸セメントを調製するために使用されます。それらの中で、私たち自身の歯は、長い間歯科で人気のある歯科用セメントのように振る舞います。このリン酸塩セメントは、いくつかの固体を同時に固定および結合するために使用されます。
リン酸亜鉛は歯科用セメントの製造に使用されます。
酸化亜鉛と酸化マグネシウムをリン酸に溶解することで調製されるため、Zn 2+とMg 2+イオンが存在し、複雑な構造を形成します。この歯科用セメントは、歯の最終的なセメント化に不可欠です。しかし、その酸性度のために、ポリカルボン酸セメントはそれに敏感すぎる患者のために代わりに使用されます。
防食コーティング
セメントと同様に、鋼の表面もリン酸塩処理できます。
これを行うには、鋼片をアルカリ化リン酸の浴に入れ、電流を供給した後、その表面にホープ石(Zn 3(PO 4)2・4H 2 O)とホスホフィライトからなる保護膜を形成します。(Zn 2 Fe(PO 4)2・4H 2 O)、後者の化合物は強アルカリ性媒体に対して最も耐性があります。
関係する化学反応は次のとおりです。
3Zn 2+ + 2H 2 PO 4 - + 4H 2 O→のZn 3(PO 4)2・4H 2 O + 4H +
2Zn 2+ +のFe 2+ + 2H 2 PO 4 - + 4H 2 O→Zn系2のFe(PO 4)2・4H 2 O + 4H +
これらのコーティングの問題は、鋼が腐食を被る可能性のある露出した側面を残すため、それらの多孔度にあります。
一方、リン酸亜鉛を含むポゾランセメントは、より耐食性の高いコンクリートの開発に使用されてきました。
一般に、リン酸亜鉛の防食性は、ペイント層を適用する前に壁のコーティングとして機能するように運命づけられているため、より長く持続し、より良い色を示します。
参考文献
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