- Oblici magnezijevog fosfata i neutralnost njegovih naboja
- Magnezijevi fosfati s drugim kationima
- Struktura
- Svojstva
- Prijave
- Reference
Magnezijev fosfat je izraz koji se koristi da se odnosi na obitelj anorganskih spojeva sastavljen od magnezija i zemnoalkalijskog metala fosfata oksianion. Najjednostavniji magnezijev fosfat ima kemijsku formulu Mg 3 (PO 4) 2. Formula ukazuje na to da za svaka dva PO 4 3- aniona postoje tri Mg 2+ kationa koji djeluju na njih.
Isto tako, ovi spojevi mogu se opisati kao magnezijeve soli izvedene iz orto-fosfornom kiselinom (H 3 PO 4). Drugim riječima, magnezij "piggybacked" između fosfatnih aniona, bez obzira na anorganske ili organske izlaganja (MgO, Mg (NO 3) 2, MgClz 2, Mg (OH) 2, itd.)
Zbog tih razloga magnezijevi fosfati mogu se naći kao razni minerali. Neki od njih su: kateit -Mg 3 (PO 4) 2 · 22H 2 O-, struvit - (NH 4) MgPO 4 · 6H 2 O, čiji su mikrokristali predstavljeni na gornjoj slici-, holtedalit -Mg 2 (PO 4) (OH) - i bobierrite -Mg 3 (PO 4) 2 · 8H 2 O-.
U slučaju bobierrita njegova je kristalna struktura monoklinička, s kristalnim agregatima u obliku ventilatora i masivnim rozetama. Međutim, za magnezijeve fosfate karakterizira bogata strukturna kemija, što znači da njihovi ioni usvajaju mnoge kristalne aranžmane.
Oblici magnezijevog fosfata i neutralnost njegovih naboja
Magnezij fosfati su izvedeni iz supstituciju H 3 PO 4 protona. Kada ortofosforna kiselina gubi proton, ostaje kao dihidrogen fosfat ion, H 2 PO 4 -.
Kako neutralizirati negativni naboj kako bi se stvorila magnezijeva sol? Ako Mg 2+ broji za dva pozitivna naboja, onda morate dva H 2 PO 4 -. Tako, magnezij fosfat dikiselina, Mg (H 2 PO 4) 2, dobije se.
Zatim, kada kiselina izgubi dva protona, ostaje hidrogen fosfatni ion, HPO 4 2–. Pa kako sada neutralizirati ta dva negativna naboja? Kako su za Mg 2+ potrebna samo dva negativna naboja za neutralizaciju, on djeluje s jednim HPO 4 2- ionom. Na taj način dobiva se fosfat magnezijeve kiseline: MgHPO 4.
Konačno, kad se izgube svi protoni, ostaje fosfatni anion PO 4 3–. Ovo zahtijeva tri kalija Mg 2+ i još jedan fosfat da bi se sabrali u kristalnu krutinu. Matematička jednadžba 2 (-3) + 3 (+2) = 0 pomaže razumjeti ove stehiometrijske omjere za magnezij i fosfat.
Kao rezultat ovih interakcija nastaje tribazni magnezijev fosfat: Mg 3 (PO 4) 2. Zašto je tribazan? Jer se može prihvatiti tri ekvivalenta H + kako bi se dobilo, H 3 PO 4 opet:
PO 4 3– (aq) + 3H + (aq) <=> H 3 PO 4 (aq)
Magnezijevi fosfati s drugim kationima
Nadoknada negativnih naboja može se postići i sudjelovanjem drugih pozitivnih vrsta.
Na primjer, da se neutralizira PO 4 3-, iona K +, Na +, Rb +, NH 4 + itd također mogu posredovati, formiranje spoja (X) MgPO 4. Ako je X jednak NH 4 +, mineralna bezvodni struvite, (NH 4) MgPO 4, formiran.
S obzirom na situaciju u kojoj intervenira drugi fosfat i povećavaju se negativni naboji, drugi dodatni kationi mogu se pridružiti interakcijama kako bi ih neutralizirali. Zahvaljujući tome mogu se sintetizirati brojni kristali magnezijevog fosfata (na primjer Na 3 RbMg 7 (PO 4) 6).
Struktura
Gornja slika prikazuje interakcije između iona Mg 2+ i PO 4 3 - koji definiraju kristalnu strukturu. Međutim, to je samo slika koja više pokazuje tetraedarsku geometriju fosfata. Dakle, kristalna struktura uključuje fosfatne tetraedre i magnezijeve sfere.
U slučaju bezvodnog Mg 3 (PO 4) 2, ioni usvoje romboedrijske strukturu u kojoj je Mg 2+ je usklađen sa šest atoma kisika.
Gore je prikazano na slici ispod, uz napomenu da su plave sfere kobalt, dovoljno ih je promijeniti za zelene sfere magnezija:
Pravo u sredini strukture može se smjestiti oktaedar koji tvori šest crvenih sfera oko plavkastog polja.
Isto tako, ove kristalne strukture sposobne su prihvatiti molekule vode, tvoreći hidrate magnezijevog fosfata.
To je zato što oni tvore vodikove veze s fosfatnim ionima (HOH-O-PO 3 3–). Nadalje, svaki fosfatni ion može prihvatiti do četiri vodikove veze; to jest četiri molekule vode.
Budući da Mg 3 (PO 4) 2 ima dva fosfata, on može prihvatiti osam molekula vode (što je slučaj s mineralnim bobierritom). Zauzvrat, te molekule vode mogu međusobno stvarati vodikove veze ili uzajamno djelovati s pozitivnim centrima Mg 2+.
Svojstva
To je bijela krutina, koja tvori kristalne rombične ploče. Također je bez mirisa i okusa.
Vrlo je netopljiv u vodi, čak i kada je vruć, zbog velike energije kristalne rešetke; ovo je proizvod snažnih elektrostatičkih interakcija između polivalentnih iona Mg 2+ i PO 4 3–.
To jest, kad su ioni polivalentni i njihovi ionski radijusi ne variraju mnogo u veličini, krutina pokazuje otpornost na otapanje.
Topi se na 1184 ° C, što također ukazuje na snažne elektrostatičke interakcije. Ta svojstva se mijenjati ovisno o tome koliko vode molekule upija, a ako je fosfata u nekim od njegovih oblika protonirati (HPO 4 2- ili H 2 PO 4 -).
Prijave
Koristi se kao laksativ kod stanja zatvor i žgaravice. Međutim, njegove štetne nuspojave - koje se očituju stvaranjem proljeva i povraćanja - ograničile su njegovu upotrebu. Osim toga, vjerojatno će oštetiti gastrointestinalni trakt.
Upotreba magnezijevog fosfata u popravak koštanog tkiva trenutno se istražiti, istražuju primjenu Mg (H 2 PO 4) 2 kao cement.
Ovaj oblik magnezijevog fosfata ispunjava uvjete za to: biorazgradiv je i histokompatibilan. Osim toga, njegova se upotreba u regeneraciji koštanog tkiva preporučuje zbog njegove otpornosti i brzog postavljanja.
Procjenjuje se upotreba amorfnog magnezijevog fosfata (AMP) kao biorazgradivog, neeksotermnog ortopedskog cementa. Da bi se stvorio ovaj cement, AMP prah se miješa s polivinilnim alkoholom radi stvaranja kita.
Glavna funkcija magnezijevog fosfata je da služi kao opskrba Mg živim bićima. Ovaj je element uključen u brojne enzimske reakcije kao katalizatora ili međuprodukta, koji su neophodni za život.
Manjak Mg u ljudi povezan je sa slijedećim učincima: smanjenom razinom Ca, srčanom insuficijencijom, zadržavanjem Na, smanjenom razinom K, aritmijama, stalnim kontrakcijama mišića, povraćanjem, mučninom, niskim razinama cirkulacije paratiroidni hormon i grčevi u želucu i menstruaciji, među ostalim.
Reference
- Tajništvo SuSanA-e. (17. prosinca 2010.). Struvite pod mikroskopom. Preuzeto 17. travnja 2018. s: flickr.com
- Objavljivanje mineralnih podataka. (2001-2005). Bobierrite. Preuzeto 17. travnja 2018. s: handbookofmineralogy.org
- Ying Yu, Chao Xu, Honglian Dai; Priprema i karakterizacija koštano cementnog razgradivog magnezijevog fosfata, Regenerativni biomaterijali, svezak 3, broj 4., 1. prosinca 2016., stranice 231–237, doi.org
- Sahar Mousa. (2010). Studija o sintezi materijala magnezijevog fosfata. Bilten o istraživanju fosfora Vol. 24, str. 16-21.
- Smokefoot. (28. ožujka 2018.). EntryWithCollCode38260., Preuzeto 17. travnja 2018. s: commons.wikimedia.org
- Wikipedia. (2018.). Magnezijev fosfat tribazni. Preuzeto 17. travnja 2018. s: en.wikipedia.org
- Pubchem. (2018.). Magnezijev fosfat bezvodan. Preuzeto 17. travnja 2018. s: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Ben Hamed, T., Boukhris, A., Badri, A., i Ben Amara, M. (2017). Sinteza i kristalna struktura novog magnezijevog fosfata Na3RbMg7 (PO4) 6. Acta Crystallographica Odjeljak E: Kristalografske komunikacije, 73 (Pt 6), 817–820. doi.org
- Barbie, E., Lin, B., Goel, VK i Bhaduri, S. (2016) Evaluacija neeksotermnog ortopedskog cementa na bazi amorfnog magnezijevog fosfata (AMP). Biomedicinski mat. Svezak 11 (5): 055010.
- Yu, Y., Yu, CH. i Dai, H. (2016). Priprema razgradljivog koštanog cementa od magnezija. Regenerativni biomaterijali. Svezak 4 (1): 231