Magnija fosfāts (Mg3 (PO4) 2), struktūra un īpašības



The magnija fosfāts ir termins, ko izmanto, lai apzīmētu neorganisko savienojumu grupu, ko veido magnija, sārmzemju metāls un oksoanionfosfāts. Vienkāršākajam magnija fosfātam ir Mg ķīmiskā formula3(PO4)2. Formula norāda, ka katram diviem PO anjoniem43- Ir trīs Mg katjoni2+ mijiedarbojas ar tiem.

Arī šos savienojumus var raksturot kā magnija sāļus, kas iegūti no ortofosforskābes (H3PO4). Citiem vārdiem sakot, magnija "pārklājumi" starp fosfātu anjoniem neatkarīgi no to neorganiskās vai organiskās formas (MgO, Mg (NO3)2, MgCl2, Mg (OH)2, utt.).

Šo iemeslu dēļ magnija fosfātus var atrast kā vairākas minerālvielas. Daži no tiem ir: catheita -Mg3(PO4)2 · 22H2O-, struvīts - (NH4) MgPO4· 6H2Vai kuru mikrokristāli ir attēloti augšējā attēlā, holtedalite -Mg2(PO4) (OH) - un bobierrita -Mg3(PO4)2· 8H2O-.

Bobierrita gadījumā tā kristāliskā struktūra ir monokliniska, ar kristāliskiem agregātiem ar ventilatora formām un masīvām rozetēm. Tomēr magnija fosfātiem ir raksturīga bagāta strukturālā ķīmija, kas nozīmē, ka to joniem piemīt daudz kristālisku savienojumu.

Indekss

  • 1 Magnija fosfāta formas un to maksas neitralitāte
    • 1.1. Magnija fosfāti ar citiem katjoniem
  • 2 Struktūra
  • 3 Rekvizīti
  • 4 Lietojumi
  • 5 Atsauces

Magnija fosfāta formas un to maksas neitralitāte

Magnija fosfāti ir iegūti no H protonu aizvietošanas3PO4. Ja ortofosforskābe zaudē protonu, tā paliek kā dihidrogēnfosfāta jonu H2PO4-.

Kā neitralizēt negatīvo lādiņu, lai iegūtu magnija sāli? Jā Mg2+ ir divi pozitīvi maksājumi, tad jums ir vajadzīgi divi H2PO4-. Tādējādi tiek iegūts magnija diacīda fosfāts, Mg (H)2PO4)2.

Tad, kad skābe zaudē divus protonus, ūdeņraža fosfāta jons paliek, HPO42-. Tagad, kā neitralizēt šīs divas negatīvās izmaksas? Tāpat kā Mg2+ tai nepieciešams tikai divi negatīvi lādiņi, lai neitralizētu, mijiedarbojas ar vienu HPO jonu42-. Šādā veidā tiek iegūts magnija skābes fosfāts: MgHPO4.

Visbeidzot, kad visi protoni tiek zaudēti, fosfāta anjona PO paliek43-. Tas prasa trīs Mg katjonus2+ un citu fosfātu, lai iegūtu kristālisku cietvielu. Matemātiskais vienādojums 2 (-3) + 3 (+2) = 0 palīdz saprast šīs stehiometriskās attiecības attiecībā uz magniju un fosfātu..

Šo mijiedarbību rezultātā tiek ražots tribāziskais magnija fosfāts: Mg3(PO4)2. Kāpēc tas ir tribāzisks? Tā kā tas spēj pieņemt trīs ekvivalentus H+ vēlreiz veidot H3PO4:

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

Magnija fosfāti ar citiem katjoniem

Negatīvās izmaksas var kompensēt arī ar citu pozitīvu sugu līdzdalību.

Piemēram, lai neitralizētu PO43-, jonus K+, Na+, Rb+, NH4+, uc, var arī iejaukties, veidojot savienojumu (X) MgPO4. Ja X ir vienāds ar NH4+, veidojas bezūdens struvīta minerāls (NH4) MgPO4.

Ņemot vērā situāciju, kad iejaucas cits fosfāts un palielinās negatīvie lādiņi, mijiedarbībai var pievienot citus papildu katjonus, lai tos neitralizētu. Pateicoties tam, var sintezēt daudzus magnija fosfāta kristālus (Na3RbMg7(PO4)6, piemēram).

Struktūra

Augšējais attēls parāda mijiedarbību starp Mg joniem2+ un PO43- kas nosaka kristālisko struktūru. Tomēr tas ir tikai attēls, kas drīzāk parāda fosfātu tetraedrisko ģeometriju. Tad kristāla struktūra ietver fosfātu un magnija sfēras tetrahedru.

Attiecībā uz Mg3(PO4)2 Bezūdens, joni pieņem romboedru struktūru, kurā Mg2+ ir saskaņots ar sešiem O atomiem.

Iepriekšminētais ir attēlots zemāk redzamajā attēlā, atzīmējot, ka zilās sfēras ir kobalts, pietiek mainīt zaļās magnija sfēras:

Tiesības pašā konstrukcijas centrā var atrast oktaedru, ko veido sešas sarkanas sfēras ap zilganu sfēru..

Arī šīs kristāliskās struktūras spēj pieņemt ūdens molekulas, veidojot magnija fosfāta hidrātus.

Tas ir tāpēc, ka tie veido ūdeņraža saites ar fosfātu joniem (HOH-O-PO33-). Turklāt katrs fosfāta jons spēj pieņemt līdz pat četrām ūdeņraža saitēm; tas ir, četras ūdens molekulas.

Tāpat kā Mg3(PO4)2 ir divi fosfāti, var pieņemt astoņas ūdens molekulas (kas notiek ar minerālvielu bobierritu). Savukārt šīs ūdens molekulas var veidot ūdeņraža saites ar citiem vai mijiedarboties ar pozitīviem Mg centriem2+.

Rekvizīti

Tā ir balta cieta viela, veidojot kristāliskas rombiskās plāksnes. Tāpat tam nav smaržas un garšas.

Tas ir ļoti nešķīstošs ūdenī, pat ja tas ir karsts, pateicoties tās lielajai kristāla režģa enerģijai; tas ir spēcīgu elektrostatisko mijiedarbību rezultāts starp daudzvērtīgiem Mg joniem2+ un PO43-.

Tas ir, ja joni ir daudzvērtīgi un to jonu rādiusi lielā mērā nemainās, cieta viela ir izturīga pret tā izšķīdināšanu.

Tas kūst 1184 ° C temperatūrā, kas arī liecina par spēcīgu elektrostatisko mijiedarbību. Šīs īpašības atšķiras atkarībā no tā, cik daudz ūdens absorbē ūdeni un vai fosfāts ir atrodams dažās tās protonētajās formās (HPO42- vai H2PO4-).

Lietojumi

To lieto kā caureju pret aizcietējumiem un kuņģa skābumu. Tomēr tās kaitīgās blakusparādības, kas izpaužas kā caurejas un vemšanas rašanās, ir ierobežojušas tā lietošanu. Turklāt tas var izraisīt kuņģa-zarnu trakta bojājumus.

Pašlaik tiek pētīta magnija fosfāta izmantošana kaulu audu remontā, pētot Mg (H) lietošanu.2PO4)2 kā cementu.

Šis magnija fosfāta veids atbilst šādām prasībām: tas ir bioloģiski noārdāms un histokompakts. Turklāt tā lietošana kaulu audu reģenerācijā ir ieteicama tā stiprumam un ātrai iestatīšanai.

Tiek novērtēta amorfā magnija fosfāta (AMP) izmantošana kā bioloģiski noārdāms un neeksotermisks ortopēdisks cements. Lai izveidotu šo cementu, AMP pulveri sajauciet ar polivinilspirtu, lai izveidotu špakteli.

Magnija fosfāta galvenā funkcija ir nodrošināt Mg ieguldījumu dzīvo būtņu ieguvē. Šis elements iejaucas daudzās enzīmu reakcijās kā katalizators vai starpnieks, kas ir būtisks dzīvībai.

Mg deficīts cilvēkiem ir saistīts ar šādām sekām: pazemināts Ca līmenis, sirds mazspēja, Na aizture, pazemināts K līmenis, aritmija, ilgstošas ​​muskuļu kontrakcijas, vemšana, slikta dūša, zems cirkulācijas līmenis. Parathormona un kuņģa un menstruālā krampji, cita starpā.

Atsauces

  1. SuSanA sekretariāts. (2010. gada 17. decembris). Struvīts zem mikroskopa. Saturs iegūts 2018. gada 17. aprīlī no: flickr.com
  2. Minerālu datu publicēšana. (2001-2005). Bobierrite. Saturs iegūts 2018. gada 17. aprīlī no: handbookofmineralogy.org
  3. Ying Yu, Chao Xu, Honglian Dai; Noārdāmā magnija fosfāta kaulu cementa sagatavošana un raksturojums, Reģeneratīvie biomateriāli, 3. sējums, 4. izdevums, 2016. gada 1. decembris, lappuses 231-237, doi.org
  4. Sahar Mousa. (2010). Pētījums par magnija fosfāta materiālu sintēzi. Fosfora izpētes biļetens, 24. sējums, 16-21. Lpp.
  5. Smokefoot (2018. gada 28. marts). EntryWithCollCode38260. [Attēls] Saturs iegūts 2018. gada 17. aprīlī no: commons.wikimedia.org
  6. Vikipēdija. (2018). Magnija fosfāta tribāzes. Saturs iegūts 2018. gada 17. aprīlī no: en.wikipedia.org
  7. Pubčems. (2018). Bezūdens magnija fosfāts. Saturs saņemts 2018. gada 17. aprīlī no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  8. Ben Hamed, T., Boukhris, A., Badri, A., un Ben Amara, M. (2017). Jaunā magnija fosfāta Na3RbMg7 (PO4) sintēze un kristāla struktūra 6. Acta Crystallographica E iedaļa: Kristālogrāfiskie sakari, 73 (Pt 6), 817-820. doi.org
  9. Barbie, E., Lin, B., Goel, V.K. un Bhaduri, S. (2016) Amorfā magnija fosfāta (AMP) pamatā esošā, neeksotermiskā ortopēdiskā cementa novērtējums. Biomedicīnas paklājiņš. 11. sējums (5): 055010.
  10. Yu, Y., Yu, CH. un Dai, H. (2016). Noārdāmā magnija kaulu cementa sagatavošana. Reģeneratīvie biomateriāli. 4. sējums (1): 231