Zinkphosphat

Strukturformel
3 Zink-Ion 2 Phosphat-Ion
Allgemeines
Name	Zinkphosphat
Andere Namen	Trizinkbis(orthophosphat) Trizinkdiphosphat Zinkorthophosphat C. I. Pigment White 32 Vorlage:INCI
Summenformel	Zn3(PO4)2
Kurzbeschreibung	weißer geruchloser Feststoff<ref name="GESTIS" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN Vorlage:CASRN (Dihydrat) Vorlage:CASRN (Tetrahydrat) Vorlage:CASRN (Mischung von Zinkphosphaten) EG-Nummer 231-944-3 ECHA-InfoCard 100.029.040 PubChem 24519 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	386,11 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	3,75 g·cm−3<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Schmelzpunkt	> 900 °C<ref name="GESTIS" />
Löslichkeit	praktisch unlöslich in Wasser<ref name="GESTIS" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),<ref name="CLP_100.029.040">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA)Vorlage:Abrufdatum Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.</ref> ggf. erweitert<ref name="GESTIS" /> Gefahrensymbol Achtung H- und P-Sätze H: 410 P: 273​‐​501<ref name="GESTIS" />
Toxikologische Daten	>5000 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="IUCLID" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Zinkphosphat (Zn₃(PO₄)₂) ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Phosphate und Zinkverbindungen.

Vorkommen

Natürlich kommt Zinkphosphat als Tetrahydrat als Mineral in Form des orthorhombischen Hopeit und triklinem Parahopeit, als Hydroxid in Form des Minerals Tarbuttit und in Verbindung mit Eisen und Mangan als Phosphophyllit vor.<ref>Hopeit (Mineralienatlas)</ref><ref name="Abbinde">Grundlegende Untersuchungen zur Abbindereaktion von Zinkphosphatzement</ref>

Gewinnung und Darstellung

Zinkphosphat (als Tetrahydrat) kann durch Reaktion von Zinkoxid mit Phosphorsäure gewonnen werden.<ref>Patentanmeldung EP0009717A1: Verfahren zur Herstellung von feinverteiltem Zinkphosphat. Angemeldet am 19. September 1979, veröffentlicht am 16. April 1980, Anmelder: Hoechst AG, Erfinder: Eberhard Achsel et Al.‌</ref>

<math>\mathrm{3 \ ZnO + 2 \ H_3PO_4 + H_2O \rightarrow Zn_3(PO_4)_2 \cdot 4 \ H_2O}</math>

Auch die Gewinnung durch Reaktion von Zinksulfat mit Dinatriumhydrogenphosphat ist möglich.<ref>Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3.</ref>

<math>\mathrm{3 \ ZnSO_4 \cdot 7 \ H_2O + 2 \ Na_2HPO_4 \cdot 2 \ H_2O}</math>

<math>\mathrm{\rightarrow Zn_3(PO_4)_2 \cdot 4 \ H_2O + 2 \ Na_2SO_4 + H_2SO_4 + 21 \ H_2O}</math>

Eigenschaften

Zinkphosphat ist ein weißer, geruchloser Feststoff, der unlöslich in Wasser, aber löslich in verdünnten Mineralsäuren ist.<ref>Datenblatt Zinkphosphat (PDF; 156 kB) bei Gischem.</ref> Es kommt neben der wasserfreien auch als Mono-, Di- und Tetrahydrat vor. Zinkphosphat-Monohydrat, Zn₃(PO₄)₂·H₂O liegt in der zentrischen Raumgruppe P2₁/c (Raumgruppen-Nr. 14)Vorlage:Raumgruppe/14 (C⁵_2h) mit vier Formeleinheiten pro Elementarzelle und den Gitterkonstanten a = 8,696(6), b = 4,891(2) und c = 16,695(9) Å sowie β = 94,94(3)° vor. Zinkphosphat-Dihydrat kristallisiert in der zentrischen Raumgruppe P2/c (Nr. 13)Vorlage:Raumgruppe/13 (C⁵_2h) und acht Formeleinheiten mit den Gitterkonstanten a = 10,451(7), b = 5,036(3) und c = 31,437(15) Å sowie β = 92.46°. Zinkphosphat-Tetrahydrat ist ein dimorphes Orthophosphat das als orthorhombisches Hopeit oder triklines Parahopeit auftritt, wobei von ersterem wieder drei verschiedene Modifikationen bekannt sind, die sich jedoch lediglich in der Anordnung der Wasserstoffatome unterscheiden. Parahopeit kristallisiert in der zentrischen Raumgruppe P1 (Nr. 2)Vorlage:Raumgruppe/2 (C¹_i) mit einer Formeleinheit pro Elementarzelle und den Gitterkonstanten a = 5,768(5), b = 7,550(5), c = 5,276(5) Å, α = 93,4°, β = 91,2° und γ = 91,4°. Hopeit kristallisiert in der zentrischen Raumgruppe Pnma (Nr. 62)Vorlage:Raumgruppe/62 (D¹⁶_2h) mit vier Formeleinheiten pro Elementarzelle und den Gitterkonstanten a = 10,597(3), b = 18,318(8) und c = 5,031(1) Å.<ref name="Abbinde" /> α–Hopeit wandelt sich bei Temperaturen >105 °C, β–Hopeit ab >140 °C und p–Hopeit ab >163 °C in andere Formen um.<ref name="IUCLID">IUCLID Datasheet des European chemical Substances Information System (ESIS): trizinc bis(orthophosphate) (Memento vom 10. November 2013 im Internet Archive) vom 19. Februar 2000.</ref> Ab 250 °C erhält man die wasserfreie Variante.

Verwendung

Zinkphosphat wird als Korrosionsschutzpigment und zur Herstellung von Zahnzementen verwendet.<ref name="GESTIS" />

Stoffbewertung

Zinkphosphat wurde 2013 von der EU gemäß der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 (REACH) im Rahmen der Stoffbewertung in den fortlaufenden Aktionsplan der Gemeinschaft (CoRAP) aufgenommen. Hierbei werden die Auswirkungen des Stoffs auf die menschliche Gesundheit bzw. die Umwelt neu bewertet und ggf. Folgemaßnahmen eingeleitet. Ursächlich für die Aufnahme von Zinkphosphat waren die Besorgnisse bezüglich hoher (aggregierter) Tonnage und weit verbreiteter Verwendung. Die Neubewertung fand ab 2013 statt und wurde von Rumänien durchgeführt. Anschließend wurde ein Abschlussbericht veröffentlicht, in dem keine Änderung der Kennzeichnung empfohlen wird.<ref>Europäische Chemikalienagentur (ECHA): Substance Evaluation Report und Conclusion Document.</ref><ref>Community Rolling Action Plan (CoRAP) der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA): Vorlage:Linktext-CheckVorlage:Abrufdatum </ref>

Einzelnachweise

<references />