O fosfato de zinco é um composto inorgânico cuja fórmula química é Zn3(PO4)dois, mas ocorre na natureza em sua forma tetra-hidratada, Zn3(PO4)dois4hdoisOu, nos minerais hopeíta e parahopeíta. Da mesma forma, uma variedade básica dele é encontrada no mineral tarbutita, Zndois(PO4) (OH). Esses minerais são formados pela oxidação da esfalerita em águas ricas em fosfato.
Todos os usos conhecidos para este composto são baseados em Zn3(PO4)dois4hdoisOu, porque suas moléculas de água lhe conferem a propriedade de ser um bom agente fixador. Portanto, sua forma anidra como tal carece de usos de grande demanda econômica..
Como pode ser visto na imagem acima, o fosfato de zinco é um sólido branco, presente na forma de pó ou endurecido em pequenos fragmentos. Sua cor branca tem sido utilizada na formulação de produtos cosméticos, bem como na preparação de cimentos odontológicos e cimentos pozolânicos de fosfato..
O fosfato de zinco é um agente anticorrosivo que tem sido utilizado em processos de eletrodeposição de minerais de zinco (hopeita e fosfofilita) na superfície de aços..
Índice do artigo
A fórmula Zn3(PO4)dois indica que íons Zndois+ e PO43- compõem o sal em uma proporção de 3: 2, o que significa que para cada três cátions Zndois+ existem dois ânions PO43-. Esses íons interagem entre si eletrostaticamente, estabelecendo assim uma forte ligação iônica devido à magnitude de suas cargas. Ambos os íons são polivalentes.
Assim, o Zndois+ e PO43- acabam se orientando no espaço até definir uma estrutura ordenada e repetitiva: um cristal de fosfato de zinco. Este cristal adota uma estrutura monoclínica, α-Zn3(PO4)dois. Parece ser capaz de sofrer transições de fase para outras formas polimórficas: β-Zn3(PO4)dois e γ- Zn3(PO4)dois, tudo depende da temperatura.
Os três polimorfos são isoestruturais, diferindo apenas na orientação espacial de seus íons; ou seja, eles têm diferentes grupos espaciais.
Por outro lado, o fosfato de zinco tende a aparecer principalmente como um hidrato: Zn3(PO4)dois4hdoisOu, cuja estrutura cristalina também é monoclínica. Desta vez, os íons são acompanhados por quatro moléculas de água, que interagem com eles por meio de forças de íons dipolo e ligações de hidrogênio..
Sólido branco empoeirado.
454,11 g / mol
900 ºC
Sem informação. Isso pode ser devido à possível decomposição térmica ou à indisponibilidade de condições de pressão para o líquido salino ferver..
3,998 g / cm3
1.595.
Insolúvel. Isso se deve em parte à ligação iônica entre os íons Zndois+ e PO43-, que aumenta a energia da rede cristalina contra a dissolução do sal na água.
O fosfato de zinco é uma substância não inflamável.
Os usos do fosfato de zinco correspondem aos de seu tetrahidrato, Zn3(PO4)dois4hdoisOu, por ser a sua forma predominante e mesmo ser encontrada nos minerais esperetita e paraopeita. Portanto, não se sabe se sua forma anidra, Zn3(PO4)dois, tem um uso específico.
O fosfato de zinco tem sido usado como pigmento branco, substituindo os óxidos de zinco e titânio em produtos cosméticos e de beleza. O material, macio ao toque, de partículas pequenas e redondas para cobrir a superfície da pele sem vazar pelos poros, é sintetizado a partir de uma mistura de ácido fosfórico, H3PO4, e nitrato de zinco, Zn (NO3)dois.
Assim, os pigmentos brancos de fosfato de zinco são preparados variando as razões Zn / P. Para isso, ao misturar os reagentes, quantidades variáveis de H são adicionadas.3PO4 e Zn (NÃO3)dois, até obter o produto com as melhores propriedades cosméticas.
Em um estudo realizado pela Universidade da Prefeitura de Kyoto, eles descobriram que os pigmentos preparados com uma relação Zn / P igual a 2/1, 1/1 e 3/2 apresentaram as melhores refletâncias; portanto, iluminaram o rosto de quem aplicou o cosmético mais do que o brilho de outras formulações.
Nanopartículas de fosfato de zinco estão no arsenal destinadas a combater micróbios e, portanto, ser uma alternativa ao uso de antibióticos. Desse modo, reduz-se a resistência constante e progressiva que as bactérias desenvolvem aos antibióticos, ao mesmo tempo que se busca reduzir gastos no tratamento de doenças infecciosas..
Essas nanopartículas têm mostrado grande atividade antibacteriana contra bactérias coliformes, estudo que foi verificado em ratos sem causar estresse oxidativo..
O fosfato de zinco é usado para preparar o cimento de fosfato, que é usado em restaurações de diversos materiais; entre eles, os próprios dentes, que se comportam como um cimento odontológico muito popular na odontologia há muito tempo. Este cimento de fosfato é usado para fixar e unir vários sólidos ao mesmo tempo.
É preparado dissolvendo óxidos de zinco e magnésio em ácido fosfórico, razão pela qual os íons Zn estão presentesdois+ e Mgdois+, formando estruturas complexas. Este cimento dentário é essencial para a cimentação final dos dentes. No entanto, devido à sua acidez, o cimento de policarboxilato é usado em pacientes que são muito sensíveis a ele..
Semelhante ao que acontece com o cimento, a superfície dos aços também pode ser fosfatada.
Para isso, as peças de aço são introduzidas em um banho de ácido fosfórico alcalinizado e, após o fornecimento de corrente elétrica, uma película protetora composta por Hopeita (Zn3(PO4)dois4hdoisO) e fosfofilita (ZndoisFaith (PO4)dois4hdoisO), sendo o último composto o mais resistente contra meios fortemente alcalinos.
As reações químicas envolvidas são as seguintes:
3Zndois+ + 2hdoisPO4- + 4hdoisO → Zn3(PO4)dois4hdoisO + 4H+
2Zndois+ + Fédois+ + 2hdoisPO4- + 4hdoisO → ZndoisFaith (PO4)dois4hdoisO + 4H+
O problema desses revestimentos está no grau de porosidade, pois deixam os flancos expostos onde o aço pode sofrer corrosão..
Por outro lado, o cimento pozolânico contendo fosfato de zinco tem sido utilizado para o desenvolvimento de concretos mais resistentes à corrosão..
Em geral, a propriedade anticorrosiva do fosfato de zinco tem sido utilizada para servir de revestimento de paredes antes da aplicação das camadas de tinta, para que durem mais e apresentem melhores cores..
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