Fosforan cynku odgrywa kluczową rolę w przemyśle chemicznym, głównie jako skuteczny środek antykorozyjny. Jego zdolność do tworzenia ochronnych powłok na powierzchniach metalowych sprawia, że jest niezastąpiony w wielu aplikacjach przemysłowych. W niniejszym artykule przyjrzymy się bliżej temu związkowi, jego właściwościom, metodom produkcji oraz zastosowaniom, zarówno w przemyśle, jak i w gospodarstwach domowych.

Fosforan cynku – co to jest?

Fosforan cynku to nieorganiczny związek chemiczny o wzorze Zn₃(PO₄)₂. Jest to sól cynkowa kwasu fosforowego(V), która w naturze występuje w postaci minerałów takich jak hopit czy parahopeit. W warunkach laboratoryjnych fosforan cynku przyjmuje formę białego proszku, nierozpuszczalnego w wodzie, ale rozpuszczalnego w kwasach, takich jak kwas azotowy czy solny.

Fosforan cynku – właściwości

Fosforan cynku charakteryzuje się szeregiem właściwości, które czynią go cennym materiałem w różnych zastosowaniach:

✔ Działanie antykorozyjne: Tworzy na powierzchni metalu cienką, trwałą warstwę ochronną, skutecznie izolującą metal od czynników zewnętrznych i zapobiegającą korozji.

✔ Poprawa przyczepności powłok malarskich: Porowata struktura fosforanu cynku zwiększa adhezję farb i lakierów do powierzchni metalowych, co przedłuża trwałość powłok malarskich.

✔ Właściwości smarne: Powłoki fosforanowe poprawiają właściwości tarcia komponentów ślizgowych, co jest istotne w mechanizmach wymagających minimalizacji zużycia.

Jak się produkuje fosforan cynku?

Proces produkcji fosforanu cynku obejmuje reakcję chemiczną pomiędzy solami cynku a kwasem fosforowym. W wyniku tej reakcji powstaje osad fosforanu cynku, który następnie jest filtrowany, płukany i suszony, aby uzyskać produkt końcowy w postaci białego proszku. Kluczowe etapy tego procesu to:

1. Przygotowanie roztworów: Rozpuszczenie odpowiednich ilości soli cynku i kwasu fosforowego w wodzie.
2. Reakcja strącania: Zmieszanie roztworów, co prowadzi do wytrącenia fosforanu cynku.
3. Oddzielanie osadu: Filtrowanie powstałego osadu w celu oddzielenia go od roztworu.
4. Płukanie i suszenie: Oczyszczenie osadu poprzez płukanie wodą i jego suszenie w kontrolowanych warunkach.

Fosforan cynku – zastosowanie w przemyśle chemicznym

Fosforan cynku znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle chemicznym, przede wszystkim jako pigment antykorozyjny w produkcji farb i powłok ochronnych. Jego główne zastosowania obejmują:

• Powłoki ochronne: Stosowany w farbach antykorozyjnych do zabezpieczania konstrukcji stalowych, elementów samochodowych oraz sprzętu przemysłowego.
• Obróbka powierzchni metali: Wykorzystywany w procesie fosforanowania cynkowego, mającego na celu zwiększenie odporności metali na korozję oraz poprawę przyczepności powłok malarskich.
• Produkcja tworzyw sztucznych: Dodawany jako stabilizator i środek antykorozyjny w niektórych tworzywach sztucznych

Fosforan cynku – czym się różni od fosfofilitu?

Fosfofilit to naturalnie występujący minerał, będący uwodnionym fosforanem cynku o wzorze chemicznym Zn₂Fe(PO₄)₂·4H₂O. Główne różnice między fosforanem cynku a fosfofilitem to:

• Skład chemiczny: Fosfofilit zawiera dodatkowo żelazo (Fe) oraz cząsteczki wody (H₂O), podczas gdy czysty fosforan cynku składa się wyłącznie z cynku i grup fosforanowych.
• Struktura krystaliczna: Fosfofilit krystalizuje w układzie jednoskośnym, natomiast fosforan cynku w formie syntetycznej występuje jako amorficzny proszek.
• Zastosowanie: Fosfofilit jest ceniony jako kamień kolekcjonerski i jubilerski, podczas gdy fosforan cynku jest szeroko stosowany w przemyśle jako środek antykorozyjny.

Zastosowanie domowe fosforanu cynku

Choć fosforan cynku kojarzony jest przede wszystkim z przemysłem, jego zastosowanie w warunkach domowych również występuje – choć raczej pośrednio niż bezpośrednio. Najczęściej spotykamy go jako składnik farb antykorozyjnych przeznaczonych do użytku domowego, szczególnie przy malowaniu ogrodzeń, balustrad, bram czy narzędzi ogrodniczych. Związek ten działa jako składnik aktywny zabezpieczający metal przed rdzewieniem, dlatego jest obecny w wielu produktach oferowanych w marketach budowlanych pod nazwami typu „farba antykorozyjna z fosforanem cynku” lub „grunt do metalu”. Dzięki niemu możliwe jest samodzielne wykonanie prac zabezpieczających konstrukcje stalowe w przydomowych warunkach, bez potrzeby stosowania profesjonalnych powłok przemysłowych.

Maszyny i instalacje do fosforanu cynku od Mysak Group – kompleksowe podejście do technologii chemicznej

Dla klientów przemysłu chemicznego Mysak Group oferuje dedykowane rozwiązania technologiczne wspierające procesy związane z obsługą związków takich jak fosforan cynku. W naszej ofercie znajdują się m.in.:

• instalacje do transportu fosforanu cynku,
• urządzenia do dozowania fosforanu cynku,
• instalacje do pakowania fosforanu cynku,
• instalacje do magazynowania fosforanu cynku.

Rozwiązania te są częścią kompleksowego portfolio Mysak Group, obejmującego również instalacje dla pigmentów, klejów, wypełniaczy czy żywic. Dzięki temu firma może zaprojektować i wdrożyć spójną, bezpieczną i wysoce wydajną infrastrukturę technologiczną do pracy z surowcami wymagającymi precyzyjnego podejścia procesowego. Mysak Group to nie tylko partner techniczny – to zespół inżynierów, którzy rozumieją realia przemysłu chemicznego i potrafią przełożyć je na konkretne, sprawdzone rozwiązania produkcyjne.

Bibliografia

Poniższy artykuł został opracowany na podstawie specjalistycznych źródeł naukowych z zakresu chemii nieorganicznej oraz inżynierii materiałowej. Oto wybrane publikacje, które posłużyły jako punkt odniesienia dla przedstawionych treści:

• Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, tom 14, „Zinc Phosphate Coatings”, Wiley-VCH, red. Barbara Elvers
• Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, tom 26, „Phosphates: Inorganic”, red. Jacqueline I. Kroschwitz
• Corrosion Engineering: Principles and Practice, Pierre R. Roberge, McGraw-Hill, 2008 – rozdział 12: „Protective Coatings and Surface Treatments”