Magnesiumfosfat (Mg3 (PO4) 2) Struktur, egenskaper og bruksområder



den magnesiumfosfat er et begrep som refererer til en familie av uorganiske forbindelser dannet av magnesium, jordalkalimetall og oksoanionfosfat. Det enkleste magnesiumfosfatet har Mg kjemisk formel3(PO4)2. Formelen indikerer at for hver to PO anioner43- Det er tre Mg kationer2+ samhandle med disse.

Også disse forbindelsene kan beskrives som magnesiumsalter avledet fra ortofosforsyre (H3PO4). Med andre ord, magnesium "belegg" mellom fosfatanioner, uavhengig av deres uorganiske eller organiske presentasjon (MgO, Mg (NO3)2, MgCl2, Mg (OH)2, etc.).

På grunn av disse grunnene kan magnesiumfosfater bli funnet som flere mineraler. Noen av disse er: catheita -Mg3(PO4)2 · 22H2O-, struvitt - (NH4) MgPO4· 6H2Eller hvis mikrokrystaller er representert i toppbildet, holtedalitten -Mg2(PO4) (OH) - og bobierrita-Mg3(PO4)2· 8H2O-.

I tilfelle av bobierrita er dens krystallinske struktur monoklinisk, med krystallinske aggregater med vifteformer og massive rosetter. Imidlertid er magnesiumfosfater kjennetegnet ved å vise en rik strukturell kjemi, noe som betyr at deres ioner vedtar mange krystallinske arrangementer.

index

  • 1 Former av magnesiumfosfat og nøytraliteten av sine kostnader
    • 1.1 Magnesiumfosfater med andre kationer
  • 2 struktur
  • 3 Egenskaper
  • 4 bruksområder
  • 5 referanser

Former av magnesiumfosfat og nøytraliteten av sine kostnader

Magnesiumfosfater er avledet fra substitusjonen av H protoner3PO4. Når ortofosforsyre mister en proton, forblir den som dihydrogenfosfation, H2PO4-.

Hvordan nøytralisere den negative ladningen for å oppstå et magnesiumsalt? Ja Mg2+ ta hensyn til to positive kostnader, da trenger du to H2PO4-. Derved oppnås magnesiumdiacidfosfat, Mg (H)2PO4)2.

Da, når syren mister to protoner, forblir hydrogenfosfationen, HPO42-. Nå, hvordan å nøytralisere disse to negative kostnadene? Som Mg2+ den trenger bare to negative kostnader for å nøytralisere, samhandler med en enkelt HPO-ion42-. På denne måten oppnås magnesiumsyrfosfatet: MgHPO4.

Til slutt, når alle protoner går tapt, forblir fosfatanion PO43-. Dette krever tre Mg kationer2+ og et annet fosfat å montere i et krystallinsk faststoff. Matematisk ligning 2 (-3) + 3 (+2) = 0 hjelper å forstå disse støkiometriske forholdene for magnesium og fosfat.

Som et resultat av disse interaksjonene produseres tribasisk magnesiumfosfat: Mg3(PO4)2. Hvorfor er det tribasic? Fordi det er i stand til å akseptere tre ekvivalenter av H+ å danne H igjen3PO4:

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

Magnesiumfosfater med andre kationer

Kompensasjonen for negative avgifter kan også oppnås med deltagelse av andre positive arter.

For eksempel, for å nøytralisere PO43-, ioner K+, na+, rb+, NH4+, etc., kan også forbinde, danner forbindelsen (X) MgPO4. Hvis X er lik NH4+, Det vannfrie struvittmineralet dannes, (NH4) MgPO4.

Gitt situasjonen om at et annet fosfat går i stykker og de negative kostnadene øker, kan andre tilleggskasjoner legges til interaksjonene for å nøytralisere dem. Takket være dette kan mange magnesiumfosfatkrystaller syntetiseres (Na3RBMG7(PO4)6, for eksempel).

struktur

Øvre bilde illustrerer interaksjonene mellom Mg-ioner2+ og PO43- som definerer den krystallinske strukturen. Imidlertid er det bare et bilde som viser snarere tetrahedral geometri av fosfater. Deretter innebærer krystallstrukturen tetraeder av fosfater og magnesiumbobler.

For tilfelle av Mg3(PO4)2 Vannfri, ionene adopterer en rhombohedral struktur, der Mg2+ koordineres med seks o-atomer.

Ovenstående er illustrert i bildet under, med noteringen at de blå kulene er kobolt, det er nok å bytte dem for de grønne magnesiumboblene:

Midt i strukturen kan du finne oktaedronen dannet av de seks røde kulene rundt den blåse sfæren.

Også disse krystallinske strukturer er i stand til å akseptere vannmolekyler, som danner magnesiumfosfathydrater.

Dette skyldes at de danner hydrogenbindinger med fosfationer (HOH-O-PO33-). I tillegg er hver fosfation i stand til å akseptere opptil fire hydrogenbindinger; det vil si fire vannmolekyler.

Som Mg3(PO4)2 har to fosfater, kan akseptere åtte vannmolekyler (hva skjer med mineralbobierrita). I sin tur kan disse vannmolekylene danne hydrogenbindinger med andre eller samhandle med positive Mg-sentre2+.

egenskaper

Det er et hvitt fast stoff som danner krystallinske rhombiske plater. Dessuten har den ingen lukt og ingen smak.

Det er meget uoppløselig i vann, selv når det er varmt, på grunn av sin flotte krystallgitter energi; Dette er et produkt av de sterke elektrostatiske interaksjonene mellom de polyvalente Mg-ionene2+ og PO43-.

Det vil si at når ioner er flervärdige og deres ioniske radius ikke varierer mye i størrelse, viser det faste stoffet motstand mot oppløsningen.

Den smelter ved 1184 ° C, noe som også tyder på sterke elektrostatiske interaksjoner. Disse egenskapene varierer avhengig av hvor mange molekyler vann det absorberer, og hvis fosfatet finnes i noen av sine protonerte former (HPO42- eller H2PO4-).

søknader

Det har blitt brukt som avføringsmiddel for tilstander av forstoppelse og magesyre. Imidlertid har dets skadelige bivirkninger - manifestert av generering av diaré og oppkast - begrenset bruken. I tillegg er det sannsynlig å forårsake skade på mage-tarmkanalen.

Bruken av magnesiumfosfat i reparasjon av beinvev er for tiden undersøkt, undersøkelse av anvendelsen av Mg (H)2PO4)2 som sement.

Denne typen magnesiumfosfat oppfyller kravene til dette: det er bionedbrytbart og histokompatibelt. Dessuten anbefales det å bruke regenerering av beinvev for styrke og rask innstilling.

Bruken av amorf magnesiumfosfat (AMP) som en biologisk nedbrytbar og ikke-eksoterm ortopedisk sement blir evaluert. For å generere denne sementen bland AMP pulveret med polyvinylalkohol, for å danne en kitt.

Hovedfunksjonen til magnesiumfosfat er å gi Mgs bidrag til levende vesener. Dette elementet intervenerer i mange enzymatiske reaksjoner som katalysator eller mellommann, som er essensielt for livet.

En mangel på Mg hos mennesker er forbundet med følgende effekter: redusert Ca-nivå, hjertesvikt, Na-retensjon, redusert K-nivå, arytmier, vedvarende muskelkontraksjoner, oppkast, kvalme, lavt sirkulerende nivå av Parathyroid hormon og mage og menstruasjonskramper, blant andre.

referanser

  1. SuSanA sekretariat. (17. desember 2010). Struvite under mikroskopet. Hentet 17. april 2018, fra: flickr.com
  2. Mineral Data Publishing. (2.001 til 2.005). Bobierrite. Hentet 17. april 2018, fra: handbookofmineralogy.org
  3. Ying Yu, Chao Xu, Honglian Dai; Fremstilling og karakterisering av en nedbrytbar magnesiumfosfatbenssement, Regenerative Biomaterials, Volum 3, Utgave 4, 1. desember 2016, Sider 231-237, Doi.org
  4. Sahar Mousa. (2010). Studie om syntese av magnesiumfosfatmaterialer. Fosforforskningsbulletin Vol. 24, s. 16-21.
  5. Smokefoot. (28. mars 2018). EntryWithCollCode38260. [Figur]. Hentet 17. april 2018, fra: commons.wikimedia.org
  6. Wikipedia. (2018). Magnesiumfosfat tribasisk. Hentet 17. april 2018, fra: en.wikipedia.org
  7. Pubchem. (2018). Vannfri magnesiumfosfat. Hentet 17. april 2018, fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  8. Ben Hamed, T., Boukhris, A., Badri, A., & Ben Amara, M. (2017). Syntese og krystallstruktur av et nytt magnesiumfosfat Na3RbMg7 (PO4) 6. Acta Crystallographica Seksjon E: Krystallografisk kommunikasjon, 73 (Pt 6), 817-820. doi.org
  9. Barbie, E., Lin, B., Goel, V.K. og Bhaduri, S. (2016) Evaluering av amorf magnesiumfosfat (AMP) basert ikke-eksoterm ortopedisk sement. Biomedisinsk mat. Volum 11 (5): 055010.
  10. Yu, Y., Yu, CH. og Dai, H. (2016). Fremstilling av en nedbrytbar magnesiumbeinsement. Regenerative Biomaterials. Volum 4 (1): 231