- Oblike magnezijevega fosfata in nevtralnost njegovih nabojev
- Magnezijevi fosfati z drugimi kationi
- Struktura
- Lastnosti
- Prijave
- Reference
Magnezijevega fosfata je izraz, ki se nanašajo na družino anorganskih spojin, sestavljenih iz magnezija in alkalijske zemeljske kovine fosfata oxyanion. Najpreprostejši magnezijev fosfat ima kemično formulo Mg 3 (PO 4 ) 2 . Iz formule je razvidno, da na vsaka dva PO 4 3- aniona delujejo trije Mg 2+ kationi .
Prav tako lahko te spojine opišemo kot magnezijeve soli, izvedenih iz ortofosforjeve kisline (H 3 PO 4 ). Z drugimi besedami, magnezij je "pigmentiran" med fosfatnimi anioni, ne glede na njihovo anorgansko ali organsko predstavitev (MgO, Mg (NO 3 ) 2 , MgCl 2 , Mg (OH) 2 itd.).
Zaradi teh razlogov lahko magnezijeve fosfate najdemo kot različne minerale. Nekateri od njih so: kateit -Mg 3 (PO 4 ) 2 · 22H 2 O-, struvit - (NH 4 ) MgPO 4 · 6H 2 O, katerega mikrokristali so predstavljeni na zgornji sliki-, holtedalit -Mg 2 (PO 4 ) (OH) - in bobierrite -Mg 3 (PO 4 ) 2 · 8H 2 O-.
Pri bobierritu je njegova kristalna struktura monoklinična, s kristalnimi agregati v obliki ventilatorjev in masivnimi rozetami. Vendar pa je za magnezijeve fosfate značilno, da imajo bogato strukturno kemijo, kar pomeni, da njihovi ioni sprejmejo številne kristalne ureditve.
Oblike magnezijevega fosfata in nevtralnost njegovih nabojev
Magnezijevi fosfati so pridobljeni z nadomeščanjem protonov H 3 PO 4 . Ko ortofosforna kislina izgubi proton, ostane kot dihidrogenfosfatni ion, H 2 PO 4 - .
Kako nevtralizirati negativni naboj, da nastane magnezijeva sol? Če Mg 2+ šteje za dve pozitivnih nabojev, potem morate dve H 2 PO 4 - . Tako magnezijev dikislino fosfat, Mg (H 2 PO 4 ) 2, dobimo .
Ko kislina izgubi dva protona, ostane vodikov fosfatni ion, HPO 4 2– . Kako zdaj nevtralizirate ta dva negativna naboja? Ker Mg 2+ potrebuje samo dva negativna naboja za nevtralizacijo, deluje z enim samim HPO 4 2- ionom . Na ta način dobimo fosfat magnezijeve kisline: MgHPO 4 .
Nazadnje, ko se izgubijo vsi protoni, ostane fosfatni anion PO 4 3– . Za to so potrebni trije kg Mg 2+ in še en fosfat, da se zbere v kristalno trdno snov. Matematična enačba 2 (-3) + 3 (+2) = 0 pomaga razumeti ta stehiometrična razmerja za magnezij in fosfat.
Kot rezultat teh interakcij nastane tribazični magnezijev fosfat: Mg 3 (PO 4 ) 2 . Zakaj tribasno? Ker je zmožna sprejeti tremi ekvivalenti H + , da se tvori, H 3 PO spet 4 :
PO 4 3– (aq) + 3H + (aq) <=> H 3 PO 4 (aq)
Magnezijevi fosfati z drugimi kationi
Nadomestilo negativnih nabojev je mogoče doseči tudi s sodelovanjem drugih pozitivnih vrst.
Na primer, za nevtralizacijo PO 4 3– lahko ioni tudi ioni K + , Na + , Rb + , NH 4 + itd. Tvorijo spojino (X) MgPO 4 . Če je X enak NH 4 + , mineralna brezvodni struvitnih, (NH 4 ) MgPO 4, tvorjen .
Glede na situacijo, ko drug fosfat posega in negativni naboji naraščajo, se lahko med drugimi interakcijami pridružijo drugi dodatni kationi, da jih nevtralizirajo. Zahvaljujoč temu je mogoče sintetizirati številne kristale magnezijevega fosfata (na primer Na 3 RbMg 7 (PO 4 ) 6 ).
Struktura
Zgornja slika prikazuje medsebojno delovanje med Mg 2+ in PO 4 3- ionov , ki bodo kristalno strukturo. Vendar pa je le slika, ki bolj prikazuje tetraedrsko geometrijo fosfatov. Torej, kristalna struktura vključuje fosfatne tetraedre in magnezijeve sfere.
Pri brezvodnega Mg 3 (PO 4 ) 2 , ioni sprejme romboedričen strukturo, v kateri Mg 2+ je usklajen s šestimi kisikova atoma.
Zgoraj je prikazano na spodnji sliki, pri čemer je zapisano, da so modre kroglice izdelane iz kobalta, da jih je dovolj, da jih spremenimo za zelene krogle magnezija:
V sredini strukture se lahko nahaja oktaedar, ki ga tvori šest rdečih kroglic okrog modrikaste krogle.
Prav tako so te kristalne strukture sposobne sprejemati molekule vode in tvorijo hidrate magnezijevega fosfata.
To je zato, ker tvorijo vodikove vezi s fosfatnimi ioni (HOH-O-PO 3 3– ). Poleg tega je vsak fosfatni ion sposoben sprejeti do štiri vodikove vezi; torej štiri molekule vode.
Ker ima Mg 3 (PO 4 ) 2 dva fosfata, lahko sprejme osem molekul vode (kar velja za mineralni bobierrit). Te molekule vode lahko med seboj tvorijo vodikove vezi ali medsebojno delujejo s pozitivnimi centri Mg 2+ .
Lastnosti
Je bela trdna snov, ki tvori kristalne rombične plošče. Prav tako je brez vonja in okusa.
V vodi je zelo topen, tudi vroče, zaradi visoke energije kristalne rešetke; to je rezultat močnih elektrostatičnih interakcij med polivalentnimi ioni Mg 2+ in PO 4 3– .
Se pravi, kadar so ioni polivalentni in se njihovi ionski polmeri ne razlikujejo veliko, trdna snov kaže na odpornost proti raztapljanju.
Tali se pri 1184 ° C, kar kaže tudi na močne elektrostatične interakcije. Te lastnosti se razlikujejo glede na to, koliko molekul vode absorbira in če je fosfat v nekaterih njegovih protoniranih oblikah (HPO 4 2– ali H 2 PO 4 - ).
Prijave
Uporabljajo ga kot odvajalo za stanja zaprtja in zgago. Vendar so njegovi škodljivi stranski učinki - ki se kažejo z generiranjem driske in bruhanja - omejili njegovo uporabo. Poleg tega verjetno povzroči škodo na prebavilih.
Trenutno se preučuje uporaba magnezijevega fosfata pri obnavljanju kostnega tkiva, ki raziskuje uporabo Mg (H 2 PO 4 ) 2 kot cementa.
Ta oblika magnezijevega fosfata izpolnjuje zahteve za to: je biološko razgradljiva in histokompatibilna. Poleg tega se njegova uporaba pri regeneraciji kostnega tkiva priporoča za njegovo odpornost in hitro nastavitev.
Ocenjuje se uporaba amorfnega magnezijevega fosfata (AMP) kot biorazgradljivega, neeksotermnega ortopedskega cementa. Za tvorbo tega cementa se prah AMP zmeša s polivinilnim alkoholom, da nastane kiti.
Glavna funkcija magnezijevega fosfata je, da služi kot zaloga Mg živim bitjem. Ta element je vključen v številne encimske reakcije kot katalizator ali intermediat, ki je bistven za življenje.
Pomanjkanje Mg pri ljudeh je povezano z naslednjimi učinki: znižana raven Ca, srčno popuščanje, zadrževanje Na, znižana raven K, aritmije, trajno krčenje mišic, bruhanje, slabost, nizka raven kroženja med drugim paratiroidni hormon in želodčni in menstrualni krči.
Reference
- Sekretariat SuSanA. (17. december 2010). Struvite pod mikroskopom. Pridobljeno 17. aprila 2018 z: flickr.com
- Objava mineralnih podatkov. (2001–2005). Bobierrit. Pridobljeno 17. aprila 2018 z: handbookofmineralogy.org
- Ying Yu, Chao Xu, Honglian Dai; Priprava in karakterizacija razgradljivega kostnega cementa magnezijevega fosfata, Regenerativni biomateriali, letnik 3, številka 4, 1. december 2016, Strani 231–237, doi.org
- Sahar Mousa. (2010). Študija o sintezi materialov iz magnezijevega fosfata. Bilten o raziskovanju fosforja, letnik 24, str. 16–21.
- Smokefoot. (28. marec 2018). EntryWithCollCode38260. . Pridobljeno 17. aprila 2018 z: commons.wikimedia.org
- Wikipedija. (2018). Magnezijev fosfat tribazičen. Pridobljeno 17. aprila 2018 z: en.wikipedia.org
- Pubchem. (2018). Magnezijev fosfat brezvodni. Pridobljeno 17. aprila 2018, iz: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Ben Hamed, T., Boukhris, A., Badri, A., in Ben Amara, M. (2017). Sinteza in kristalna struktura novega magnezijevega fosfata Na3RbMg7 (PO4) 6. Acta Crystallographica Oddelek E: Kristalografske komunikacije, 73 (Pt 6), 817–820. doi.org
- Barbie, E., Lin, B., Goel, VK in Bhaduri, S. (2016) Vrednotenje neeksotermičnega ortopedskega cementa na osnovi amorfnega magnezijevega fosfata (AMP). Biomedicinska mat. Zvezek 11 (5): 055010.
- Yu, Y., Yu, CH. in Dai, H. (2016). Priprava razgradljivega magnezijevega kostnega cementa. Regenerativni biomateriali. Zvezek 4 (1): 231