Magnio fosfatas (Mg3 (PO4) 2) Struktūra, savybės ir panaudojimas



The magnio fosfatas yra terminas, naudojamas apibūdinti neorganinių junginių šeimą, sudarytą iš magnio, šarminio metalo ir oksoaniono fosfato. Paprastiausias magnio fosfatas turi Mg cheminę formulę3(PO4)2. Formulė rodo, kad kiekvienam dviem PO anijonams43- Yra trys Mg katijonai2+ sąveikauja su jais.

Be to, šie junginiai gali būti apibūdinami kaip magnio druskos, gautos iš ortofosforo rūgšties (H3PO4). Kitaip tariant, magnio "sluoksniai" tarp fosfato anijonų, nepriklausomai nuo jų neorganinio ar organinio pavidalo (MgO, Mg (NO3)2, MgCl2, Mg (OH)2, ir tt).

Dėl šių priežasčių magnio fosfatus galima rasti kaip keletą mineralų. Kai kurie iš jų yra: katheita -Mg3(PO4)2 · 22H2O-, struvitas - (NH4) MgPO4· 6H2Arba, kurių mikrokristalai yra vaizduojami viršutiniame vaizde, holtedalite -Mg2(PO4) (OH) - ir bobierrita -Mg3(PO4)2· 8H2O-.

Bobierrita atveju jo kristalinė struktūra yra monoklininė, kristaliniai agregatai su ventiliatoriaus formomis ir masinėmis rozetėmis. Tačiau magnio fosfatai pasižymi turtingomis struktūrinėmis cheminėmis medžiagomis, o tai reiškia, kad jų jonai turi daug kristalinių struktūrų.

Indeksas

  • 1 Magnio fosfato formos ir jų įkrovos neutralumas
    • 1.1 Magnio fosfatai su kitais katijonais
  • 2 Struktūra
  • 3 Ypatybės
  • 4 Naudojimas
  • 5 Nuorodos

Magnio fosfato formos ir jų įkrovos neutralumas

Magnio fosfatai yra gaunami pakeičiant H protonus3PO4. Kai ortofosforo rūgštis praranda protoną, ji lieka kaip dihidrogeno fosfato jonas, H2PO4-.

Kaip neutralizuoti magnio druskos kilmės neigiamą krūvį? Taip Mg2+ už du teigiamus mokesčius, tada jums reikia dviejų H2PO4-. Taigi gaunamas magnio diacido fosfatas, Mg (H)2PO4)2.

Tada, kai rūgštis praranda du protonus, vandenilio fosfato jonas lieka, HPO42-. Kaip neutralizuoti šiuos du neigiamus mokesčius? Kaip ir Mg2+ tam reikia neutralizuoti tik du neigiamus krūvius, sąveikauja su vienu HPO jonu42-. Tokiu būdu gaunamas magnio rūgšties fosfatas: MgHPO4.

Galiausiai, kai visi protonai prarandami, fosfato anijono PO lieka43-. Tam reikia trijų Mg katijonų2+ ir kitą fosfatą surinkti į kristalinę kietą medžiagą. Matematinė lygtis 2 (-3) + 3 (+2) = 0 padeda suprasti šiuos stichiometrinius magnio ir fosfato santykius.

Dėl šių sąveikų susidaro tribazinis magnio fosfatas: Mg3(PO4)2. Kodėl tai yra tribazinė? Kadangi jis gali priimti tris ekvivalentus H+ vėl formuoti H3PO4:

PO43-(ac) + 3H+(ac) <=> H3PO4(ac)

Magnio fosfatai su kitais katijonais

Neigiamų mokesčių kompensavimas taip pat gali būti pasiektas dalyvaujant kitoms teigiamoms rūšims.

Pavyzdžiui, neutralizuoti PO43-, jonai K+, Na+, Rb+, NH4+, ir tt, taip pat gali užprotėti, sudarant junginį (X) MgPO4. Jei X yra lygus NH4+, susidaro bevandenis struvito mineralas (NH4) MgPO4.

Atsižvelgiant į tai, kad įsiterpia kitas fosfatas, o neigiami krūviai didėja, į sąveiką galima neutralizuoti kitus papildomus katijonus. Dėl to galima sintezuoti daug magnio fosfatų kristalų (Na3RbMg7(PO4)6, pavyzdžiui).

Struktūra

Viršutinis vaizdas iliustruoja Mg jonų sąveiką2+ ir PO43- kurios apibrėžia kristalinę struktūrą. Tačiau tai yra tik vaizdas, rodantis, kad fosfatų tetra- redinė geometrija yra. Tada kristalinė struktūra apima fosfatų ir magnio rutulių tetrahedrą.

Mg atveju3(PO4)2 Bevandeniai jonai įsisavina romboedrinę struktūrą, kurioje Mg2+ yra suderintas su šešiais O atomais.

Pirmiau pateiktas paveikslėlis pavaizduotas žemiau esančiame paveikslėlyje, pažymint, kad mėlynos spalvos rutuliai yra kobalto, pakanka juos pakeisti žaliojo magnio rutuliais:

Tiesiai ties konstrukcijos centru galima rasti oktaedrą, kurį sudaro šešios raudonos sferos aplink melsvą sferą..

Be to, šios kristalinės struktūros gali priimti vandens molekules, sudarant magnio fosfato hidratus.

Taip yra todėl, kad jie sudaro vandenilio jungtis su fosfato jonais (HOH-O-PO33-). Be to, kiekvienas fosfato jonas gali priimti iki keturių vandenilio jungčių; tai yra keturios vandens molekulės.

Kaip ir Mg3(PO4)2 turi du fosfatus, gali priimti aštuonias vandens molekules (kas vyksta su mineraliniu bobierrita). Savo ruožtu, šios vandens molekulės gali sudaryti vandenilio jungtis su kitais arba sąveikauti su teigiamais Mg centrais2+.

Savybės

Tai balta kieta medžiaga, sudaranti kristalines rombines plokšteles. Be to, jis neturi kvapo ir skonio.

Jis labai netirpsta vandenyje, net jei jis yra karštas, dėl didelės kristalinės grotelės energijos; tai yra stiprių elektrostatinių sąveikų tarp daugiafunkcinių Mg jonų produktas2+ ir PO43-.

Tai reiškia, kad kai jonai yra daugialypiai ir jų jonų spinduliai nevienodai skiriasi, kieta medžiaga atspindi jos ištirpimą.

Jis tirpsta esant 1184 ° C temperatūrai, o tai rodo ir stiprią elektrostatinę sąveiką. Šios savybės skiriasi priklausomai nuo to, kiek vandens sugeria vandens, ir jei fosfatas randamas kai kuriose jo protonuotose formose (HPO42- arba H2PO4-).

Naudojimas

Jis buvo naudojamas kaip vidurių užkietėjimas ir skrandžio rūgštingumas. Tačiau jo žalingas šalutinis poveikis, pasireiškiantis viduriavimu ir vėmimu, apribojo jo naudojimą. Be to, tai gali pakenkti virškinimo traktui.

Šiuo metu tiriamas magnio fosfato naudojimas kaulų audinių remontui, tiriant Mg (H) panaudojimą.2PO4)2 kaip cementas.

Ši magnio fosfato forma atitinka šio reikalavimo reikalavimus: ji yra biologiškai skaidoma ir histokompatibiška. Be to, jo panaudojimas kaulų audinio regeneravimui yra rekomenduojamas dėl jo stiprumo ir greito nustatymo.

Vertinamas amorfinio magnio fosfato (AMP) naudojimas kaip biologiškai skaidomas ir neeksoterminis ortopedinis cementas. Norėdami sukurti šį cementą, sumaišykite AMP miltelius su polivinilo alkoholiu, kad susidarytumėte glaistas.

Pagrindinė magnio fosfato funkcija yra suteikti Mg indėlį gyvoms būtybėms. Šis elementas veikia daugelyje fermentinių reakcijų kaip katalizatorius arba tarpininkas, būtinas gyvenimui.

Mg trūkumas žmonėms yra susijęs su tokiu poveikiu: sumažėjęs Ca kiekis, širdies nepakankamumas, Na sulaikymas, sumažėjęs K kiekis, aritmija, ilgalaikis raumenų susitraukimas, vėmimas, pykinimas, mažas kraujotakos lygis. Be kitų priežasčių yra parathormono ir skrandžio ir menstruacijų spazmai.

Nuorodos

  1. SuSanA sekretoriatas. (2010 m. Gruodžio 17 d.). Struvitas po mikroskopu. Gauta 2018 m. Balandžio 17 d., Iš: flickr.com
  2. Mineralinių duomenų leidyba. (2001-2005). Bobierrite. Gauta 2018 m. Balandžio 17 d., Iš: handbookofmineralogy.org
  3. Ying Yu, Chao Xu, Honglian Dai; Liekančio magnio fosfato kaulinio cemento paruošimas ir apibūdinimas, Regeneracinės biologinės medžiagos, 3 tomas, 4 leidimas, 2016 m. Gruodžio 1 d., 231-237 psl., Doi.org
  4. Sahar Mousa. (2010). Magnio fosfato medžiagų sintezės tyrimas. Fosforo tyrimų biuletenis, 24 tomas, 16-21 psl.
  5. Smokefoot (2018 m. Kovo 28 d.). EntryWithCollCode38260. [Pav.] Gauta 2018 m. Balandžio 17 d., Iš: commons.wikimedia.org
  6. Vikipedija. (2018). Magnio fosfato tribazinis. Gauta 2018 m. Balandžio 17 d., Iš: en.wikipedia.org
  7. Pubchem. (2018). Bevandenis magnio fosfatas. Gauta 2018 m. Balandžio 17 d., Iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  8. Ben Hamed, T., Boukhris, A., Badri, A., ir Ben Amara, M. (2017). Naujo magnio fosfato Na3RbMg7 (PO4) sintezė ir kristalinė struktūra 6. Acta Crystallographica E skyrius: kristalografiniai ryšiai, 73 (Pt 6), 817-820. doi.org
  9. Barbie, E., Lin, B., Goel, V.K. ir Bhaduri, S. (2016) Amorfinio magnio fosfato (AMP) pagrindu pagaminto neeksoterminio ortopedinio cemento įvertinimas. Biomedicinos kilimėlis. 11 tomas (5): 055010.
  10. Yu, Y., Yu, CH. ir Dai, H. (2016). Išskaidomo magnio kaulinio cemento paruošimas. Regeneracinės biologinės medžiagos. 4 tomas (1): 231