Магнезијум фосфат (Мг3 (ПО4) 2) Структура, својства и употреба



Тхе магнезијум фосфат Појам који се користи за означавање породице неорганских једињења формираних од магнезијума, земноалкалних метала и оксоанион фосфата. Најједноставнији магнезијум фосфат има Мг хемијску формулу3(ПО4)2. Формула означава да за свака два ПО аниона43- Постоје три Мг катиона2+ с њима.

Такође, ова једињења се могу описати као магнезијумове соли изведене из ортофосфорне киселине (Х3ПО4). Другим ријечима, магнезијум "премази" између фосфатних аниона, без обзира на њихову неорганску или органску презентацију (МгО, Мг (НО)3)2, МгЦл2, Мг (ОХ)2, итд.).

Због ових разлога магнезијум фосфати се могу наћи као неколико минерала. Неки од њих су: цатхеита -Мг3(ПО4)2 · 22Х2О-, струвит - (НХ4) МгПО4· 6Х2Или, чији су микрокристали представљени на врху слике, холтедалите -Мг2(ПО4(ОХ) - и бобиеррита -Мг3(ПО4)2· 8Х2О-.

У случају бобиеррита, његова кристална структура је моноклинична, са кристалним агрегатима са облицима вентилатора и масивним розетама. Међутим, магнезијум фосфати су карактеристични по богатој структуралној хемији, што значи да њихови јони усвајају многе кристалне аранжмане.

Индек

  • 1 Облици магнезијум фосфата и неутралност његових набоја
    • 1.1 Магнезијум фосфати са другим катионима
  • 2 Структура
  • 3 Својства
  • 4 Усес
  • 5 Референце

Облици магнезијум фосфата и неутралност његових набоја

Магнезијум фосфати су изведени из супституције Х протона3ПО4. Када ортофосфорна киселина изгуби протон, он остаје као дихидроген фосфатни ион, Х2ПО4-.

Како неутралисати негативни набој да би настала магнезијумова со? Да Мг2+ рачунајте на два позитивна набоја, онда вам требају два Х2ПО4-. Тако се добија магнезијум диацид фосфат, Мг (Х)2ПО4)2.

Онда, када киселина изгуби два протона, јон хидроген фосфата остаје, ХПО42-. Како неутралисати ова два негативна набоја? Као и Мг2+ потребно је само два негативна набоја за неутрализацију, интеракцију са једним ХПО иони42-. На овај начин добија се фосфат магнезијумске киселине: МгХПО4.

Коначно, када су сви протони изгубљени, фосфатни анион ПО остаје43-. Ово захтева три Мг катиона2+ и други фосфат за сакупљање у кристалну чврсту супстанцу. Математичка једначина 2 (-3) + 3 (+2) = 0 помаже у разумевању ових стехиометријских односа за магнезијум и фосфат.

Као резултат ових интеракција, производи се трибазични магнезијум фосфат: Мг3(ПО4)2. Зашто је то трибазично? Зато што је способан да прихвати три еквивалента Х+ да поново формира Х3ПО4:

ПО43-(ац) + 3Х+(ац) <=> Х3ПО4(ац)

Магнезијум фосфати са другим катионима

Надокнада негативних трошкова може се постићи и уз учешће других позитивних врста.

На пример, да неутралишете ПО43-, јони К+, На+, Рб+, НХ4+, итд., такође може посредовати, формирајући једињење (Кс) МгПО4. Ако је Кс једнако НХ4+, формира се безводни струвитни минерал, (НХ4) МгПО4.

С обзиром на ситуацију у којој интервенира други фосфат и повећавају се негативни набоји, могу се додати и други додатни катиони интеракцијама како би их неутрализирали. Захваљујући томе могу се синтетизовати бројни кристали магнезијум фосфата (На3РбМг7(ПО4)6, на пример).

Структура

Горња слика приказује интеракције између Мг јона2+ и ПО43- који дефинишу кристалну структуру. Међутим, то је само слика која показује радије тетраедарну геометрију фосфата. Затим, кристална структура укључује тетраедре фосфата и магнезијумских сфера.

За случај Мг3(ПО4)2 Безводни, јони усвајају ромбоедарну структуру, у којој Мг2+ координира са шест О атома.

Наведено је илустровано на слици испод, уз назнаку да су плаве сфере кобалт, довољно је да се промене за сфере зеленог магнезијума:

Десно у средишту структуре може се налазити октаедар формиран од шест црвених сфера око плавичасте кугле.

Такође, ове кристалне структуре су способне да прихвате молекуле воде, формирајући магнезијум фосфат хидрате.

То је зато што они формирају водикове везе са фосфатним јонима (ХОХ-О-ПО33-). Поред тога, сваки фосфатни јон је способан да прихвати до четири водоничне везе; то јест, четири молекула воде.

Као и Мг3(ПО4)2 има два фосфата, може да прихвати осам молекула воде (шта се дешава са минералним бобиерритом). Са друге стране, ови молекули воде могу да формирају водикове везе са другима или да ступају у интеракцију са позитивним Мг центрима2+.

Пропертиес

То је бела чврста супстанца, која формира кристалне ромбичне плоче. Такође, нема мириса и укуса.

Веома је нерастворљив у води, чак и када је врућ, због велике енергије кристалне решетке; ово је производ јаких електростатских интеракција између поливалентних Мг јона2+ и ПО43-.

То јест, када су јони поливалентни и њихови ионски полупречници се не разликују по величини, чврста маса показује отпорност на њено растварање.

Топи се на 1184 ° Ц, што такође указује на јаке електростатске интеракције. Ова својства варирају у зависности од тога колико молекула воде апсорбује, и ако се фосфат налази у неким од његових протонираних облика (ХПО)42- или Х2ПО4-).

Усес

Користи се као лаксатив за стања констипације и желучане киселости. Међутим, његове штетне нуспојаве - које се манифестују генерисањем дијареје и повраћања - ограничавају његову употребу. Поред тога, вероватно ће изазвати оштећење гастроинтестиналног тракта.

Тренутно се истражује употреба магнезијум фосфата у поправљању коштаног ткива, истражујући примјену Мг (Х)2ПО4)2 као цемент.

Овај облик магнезијум фосфата испуњава захтеве за то: биоразградив је и хистокомпатибилан. Поред тога, препоручује се његова употреба у регенерацији коштаног ткива због његове чврстоће и брзог постављања.

Процењује се употреба аморфног магнезијум фосфата (АМП) као биоразградивог и неексотермног ортопедског цемента. Да би се добио овај цемент, помешати АМП прах са поливинил алкохолом, како би се формирао кит.

Главна функција магнезијум фосфата је да обезбеди допринос Мг живим бићима. Овај елемент интервенише у бројним ензимским реакцијама као катализатор или посредник, битан за живот.

Недостатак Мг код људи је повезан са следећим ефектима: смањени нивои Ца, затајење срца, ретенција На, смањени ниво К, аритмије, континуиране контракције мишића, повраћање, мучнина, ниски нивои циркулације Паратироидни хормони и стомачни и менструални грчеви, између осталих.

Референце

  1. Секретаријат СуСанА. (17. децембар 2010). Струвит под микроскопом. Преузето 17. априла 2018. године, са: флицкр.цом
  2. Минерал Дата Публисхинг. (2001-2005). Бобиеррите. Преузето 17. априла 2018. године, из: хандбоокофминералоги.орг
  3. Иинг Иу, Цхао Ксу, Хонглиан Даи; Припрема и карактеризација разградивог магнезијум фосфатног коштаног цемента, Регенеративе Биоматериалс, Волуме 3, Иссуе 4, 1 Децембер 2016, Пагес 231-237, дои.орг
  4. Сахар Моуса. (2010). Студија о синтези магнезијум фосфатних материјала. Билтен истраживања фосфора, 24, стр.
  5. Смокефоот (28. март 2018). ЕнтриВитхЦоллЦоде38260. [Фигуре] Преузето 17. априла 2018. године, са: цоммонс.викимедиа.орг
  6. Википедиа. (2018). Магнезијум фосфат трибазични. Преузето 17. априла 2018. године, са: ен.википедиа.орг
  7. Пубцхем. (2018). Магнезијум фосфат безводни. Преузето 17. априла 2018. године, из: пубцхем.нцби.нлм.них.гов
  8. Бен Хамед, Т., Боукхрис, А., Бадри, А., & Бен Амара, М. (2017). Синтеза и кристална структура новог магнезијум фосфата На3РбМг7 (ПО4) 6. Ацта Цристаллограпхица Секција Е: Цристаллограпхиц Цоммуницатионс, 73 (Пт 6), 817-820. дои.орг
  9. Барбие, Е., Лин, Б., Гоел, В.К. и Бхадури, С. (2016) Евалуација аморфног магнезијум фосфата (АМП) на бази не-егзотермног ортопедског цемента. Биомедицал Мат. Том 11 (5): 055010.
  10. Иу, И., Иу, ЦХ. и Даи, Х. (2016). Припрема разградивог магнезијум-цементног цемента. Регенеративе Биоматериалс. Том 4 (1): 231