Magnesium Phosphate (Mg3 (PO4) 2) Struktur, Harta dan Kegunaan



The magnesium fosfat adalah istilah yang digunakan untuk merujuk kepada keluarga sebatian organik yang dibentuk oleh magnesium, logam alkali bumi dan oxoanion fosfat. Fosfat magnesium paling mudah mempunyai formula kimia Mg3(PO4)2. Rumusan ini menunjukkan bahawa bagi setiap dua anion PO43- Terdapat tiga kg Mg2+ berinteraksi dengannya.

Juga, sebatian ini boleh digambarkan sebagai garam magnesium yang diperoleh daripada asid ortofosorat (H3PO4). Dalam erti kata lain, magnesium "kot" antara anion fosfat, tidak kira persembahan anorganik atau organik mereka (MgO, Mg (NO3)2, MgCl2, Mg (OH)2, dll.).

Oleh kerana sebab-sebab ini, fosfat magnesium boleh didapati sebagai beberapa mineral. Antara berikut adalah: catheita -Mg3(PO4)2 · 22H2O-, struvite - (NH4) MgPO4· 6H2Atau, microcrystals yang diwakili dalam imej atas, holtedalite -Mg2(PO4) (OH) - dan bobierrita -Mg3(PO4)2· 8H2O-.

Dalam kes bobierrita, struktur kristalnya adalah monoklinik, dengan agregat kristal dengan bentuk kipas dan roset besar-besaran. Walau bagaimanapun, fosfat magnesium dicirikan dengan mempamerkan kimia struktur yang kaya, yang bermaksud ionnya menerima pakai banyak pengaturan kristal.

Indeks

  • 1 bentuk fosfat magnesium dan neutral terhadap cajnya
    • 1.1 Magnesium fosfat dengan kation lain
  • 2 Struktur
  • 3 Hartanah
  • 4 Kegunaan
  • 5 Rujukan

Bentuk fosfat magnesium dan neutral terhadap cajnya

Fosfat magnesium diperoleh daripada penggantian proton H3PO4. Apabila asid orthophosphoric kehilangan proton, ia kekal sebagai ion dihydrogen fosfat, H2PO4-.

Bagaimana untuk meneutralkan caj negatif untuk menghasilkan garam magnesium? Ya Mg2+ berikan dua caj positif, maka anda memerlukan dua H2PO4-. Oleh itu, magnesium diasid fosfat, Mg (H) diperolehi2PO4)2.

Kemudian, apabila asid kehilangan dua proton, ion hidrogen fosfat kekal, HPO42-. Sekarang, bagaimana untuk meneutralkan kedua-dua caj negatif ini? Seperti Mg2+ ia hanya memerlukan dua caj negatif untuk meneutralkan, berinteraksi dengan satu ion HPO42-. Dengan cara ini fosfat asid magnesium diperolehi: MgHPO4.

Akhirnya, apabila semua proton hilang, anion fosfat PO kekal43-. Ini memerlukan tiga kg2+ dan satu lagi fosfat untuk dipasang ke dalam pepejal kristal. Persamaan matematik 2 (-3) + 3 (+2) = 0 membantu memahami nisbah stoikiometrik ini untuk magnesium dan fosfat.

Hasil daripada interaksi ini, fosfat magnesium tribasik dihasilkan: Mg3(PO4)2. Kenapa itu suku? Kerana ia mampu menerima tiga kesamaan H+ untuk membentuk H sekali lagi3PO4:

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

Magnesium fosfat dengan kation lain

Pampasan caj negatif juga boleh dicapai dengan penyertaan spesies positif lain.

Sebagai contoh, untuk meneutralkan PO43-, ion K+, Na+, Rb+, NH4+, dan sebagainya, boleh juga menginterjaya, membentuk kompaun (X) MgPO4. Jika X sama dengan NH4+, mineral struvite anhydrous terbentuk, (NH4) MgPO4.

Memandangkan keadaan fosfat yang lain campur tangan dan caj negatif meningkat, kation tambahan lain boleh ditambah kepada interaksi untuk meneutralkannya. Terima kasih kepada ini, banyak kristal magnesium fosfat boleh disintesis (Na3RbMg7(PO4)6, contohnya).

Struktur

Imej atas menggambarkan interaksi antara ion Mg2+ dan PO43- yang menentukan struktur kristal. Walau bagaimanapun, ia hanya imej yang menunjukkan geometri tetrahedral daripada fosfat. Kemudian, struktur kristal melibatkan tetrahedra fosfat dan sfera magnesium.

Bagi kes Mg3(PO4)2 Anhydrous, ion mengamalkan struktur rhombohedral, di mana Mg2+ diselaraskan dengan enam atom O.

Di atas digambarkan dalam imej di bawah, dengan notasi bahawa bola biru adalah kobalt, cukup untuk mengubahnya untuk lingkungan magnesium hijau:

Tepat di tengah-tengah struktur boleh terletak octahedron yang dibentuk oleh enam bola merah di sekeliling kebiruan.

Juga, struktur kristal ini mampu menerima molekul air, membentuk hidrat fosfat magnesium.

Ini kerana mereka membentuk ikatan hidrogen dengan ion fosfat (HOH-O-PO33-). Di samping itu, setiap ion fosfat mampu menerima sehingga empat ikatan hidrogen; iaitu empat molekul air.

Seperti Mg3(PO4)2 mempunyai dua fosfat, boleh menerima lapan molekul air (apa yang berlaku dengan mineral bobierrita). Sebaliknya, molekul air ini boleh membentuk ikatan hidrogen dengan orang lain atau berinteraksi dengan pusat-pusat Mg positif2+.

Hartanah

Ia adalah pepejal putih, membentuk plat rhombik kristal. Juga, ia tidak mempunyai bau dan tiada rasa.

Ia sangat tidak larut dalam air, walaupun ia panas, kerana tenaga kekisi kristalnya yang hebat; ini adalah hasil daripada interaksi elektrostatik yang kuat antara ion Mg polyvalent2+ dan PO43-.

Iaitu, apabila ion adalah polyvalent dan radiasi ioniknya tidak banyak bervariasi, pepejal menunjukkan ketahanan terhadap pembubarannya.

Ia cair pada 1184 ° C, yang juga menunjukkan interaksi elektrostatik yang kuat. Ciri-ciri ini berbeza-beza bergantung kepada berapa banyak molekul air yang diserapnya, dan jika fosfat didapati dalam beberapa bentuk protonasinya (HPO42- atau H2PO4-).

Kegunaan

Ia telah digunakan sebagai julap bagi keadaan sembelit dan keasidan gastrik. Walau bagaimanapun, kesan sampingan yang berbahaya - yang ditunjukkan oleh penularan cirit-birit dan muntah-telah membatasi penggunaannya. Di samping itu, ia mungkin menyebabkan kerosakan kepada saluran gastrousus.

Penggunaan fosfat magnesium dalam pembaikan tisu tulang sedang dieksplorasi, menyiasat penggunaan Mg (H)2PO4)2 sebagai simen.

Bentuk fosfat magnesium ini memenuhi keperluan untuk ini: ia adalah biodegradable dan histocompatible. Di samping itu, penggunaannya dalam penjanaan semula tisu tulang adalah disyorkan untuk kekuatan dan persekitaran yang cepat.

Penggunaan magnesium fosfat amorf (AMP) sebagai simen ortopedik biodegradasi dan tidak eksotermik sedang dinilai. Untuk menghasilkan campuran simen ini serbuk AMP dengan polivinil alkohol, untuk membentuk dempul.

Fungsi utama fosfat magnesium adalah untuk memberi sumbangan Mg kepada makhluk hidup. Unsur ini campur tangan dalam banyak reaksi enzimatik sebagai pemangkin atau perantara, yang penting untuk kehidupan.

Kekurangan Mg pada manusia dikaitkan dengan kesan berikut: penurunan tahap Ca, kegagalan jantung, pengekalan Na, menurunkan kadar K, aritmia, kontraksi otot yang berterusan, muntah, loya, tahap pengedaran yang rendah Hormon parathyroid dan perut dan kekejangan haid, antara lain.

Rujukan

  1. Sekretariat SuSanA. (17 Disember 2010). Struvite di bawah mikroskop. Diambil pada 17 April, 2018, dari: flickr.com
  2. Penerbitan Data Mineral. (2001-2005). Bobierrite. Diperoleh pada 17 April 2018, dari: handbookofmineralogy.org
  3. Ying Yu, Chao Xu, Honglian Dai; Penyediaan dan pencirian simen tulang magnesium fosfat degradable, Biomaterials regeneratif, Jilid 3, Keluaran 4, 1 Disember 2016, Halaman 231-237, doi.org
  4. Sahar Mousa. (2010). Kajian mengenai sintesis bahan magnesium fosfat. Buletin penyelidikan fosforus Vol. 24, ms 16-21.
  5. Smokefoot (28 Mac, 2018). EntryWithCollCode38260. [Rajah] Diperoleh pada 17 April 2018, dari: commons.wikimedia.org
  6. Wikipedia. (2018). Taksonomi fosfat magnesium. Diambil pada 17 April, 2018, dari: en.wikipedia.org
  7. Pubchem. (2018). Magnesium Phosphate Anhydrous. Diperoleh pada 17 April, 2018, dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  8. Ben Hamed, T., Boukhris, A., Badri, A., & Ben Amara, M. (2017). Sintesis dan struktur kristal fosfat magnesium baru Na3RbMg7 (PO4) 6. Bahagian Acta Crystallographica E: Komunikasi Crystallographic, 73 (Pt 6), 817-820. doi.org
  9. Barbie, E., Lin, B., Goel, V.K. dan Bhaduri, S. (2016) Penilaian simen ortopedik bukan eksotermik berasaskan magnesium fosfat amorf (AMP). Mat Biomedikal. Jilid 11 (5): 055010.
  10. Yu, Y., Yu, CH. dan Dai, H. (2016). Penyediaan simen tulang magnesium degradasi. Biomaterials regeneratif. Jilid 4 (1): 231