- Облици магнезијум-фосфата и неутралност његових набоја
- Магнезијум фосфати са другим катионима
- Структура
- Својства
- Апликације
- Референце
Магнезијум фосфат је термин који се користи да означи породици неорганских једињења састоји од магнезијума и земноалкалних метала фосфата оксоањон. Најједноставнији магнезијум фосфат има хемијску формулу Мг 3 (ПО 4 ) 2 . Формула указује да за свака два ПО 4 3- аниона постоје три Мг 2+ катиона који међусобно делују.
Исто тако, ова једињења се могу описати као магнезијумове соли изведене од ортофосфорном киселином (Х 3 ПО 4 ). Другим речима, магнезијума "сједињују" између фосфата ањона, без обзира на њихов неорганском или органском презентације (МгО, Мг (НО 3 ) 2 , МгЦ 2 , Мг (ОХ) 2 , итд).
Из тих разлога се магнезијум фосфати могу наћи као разни минерали. Неки од њих су: катеит -Мг 3 (ПО 4 ) 2 · 22Х 2 О-, струвит - (НХ 4 ) МгПО 4 · 6Х 2 О, чији су микрокристали представљени у горњој слици-, холтедалит -Мг 2 (ПО 4 ) (ОХ) - и бобиеррите -МГ 3 (ПО 4 ) 2 · 8Х 2 О-.
У случају бобиеррита његова кристална структура је моноклиничка, с кристалним агрегатима у облику вентилатора и масивним розетама. Међутим, за магнезијеве фосфате је карактеристично да показују богату структурну хемију, што значи да њихови јони прихватају многе кристалне аранжмане.
Облици магнезијум-фосфата и неутралност његових набоја
Магнезијум фосфати су изведени из замене Х 3 ПО 4 протона . Када ортофосфорном киселином изгуби протон, остаје као дихидроген фосфат јона, Х 2 ПО 4 - .
Како неутрализовати негативни набој да би се створила магнезијумова со? Ако Мг 2+ важи и за два позитивна оптужбе, онда је потребно двоје Х 2 ПО 4 - . Стога, магнезијум дијакиселина фосфат, Мг (Х 2 ПО 4 ) 2, добија .
Затим, када киселина изгуби два протона, остаје хидроген фосфатни јон, ХПО 4 2– . Како сада неутралишете ова два негативна набоја? С обзиром да су Мг 2+ потребна само два негативна набоја да би се неутрализовао, он у интеракцији са једним ХПО 4 2- јоном . На овај начин се добија фосфат магнезијумове киселине: МгХПО 4 .
Коначно, када се изгубе сви протони, остаје фосфатни анион ПО 4 3– . Ово захтева три катиона Мг 2+ и још један фосфат да би се сабрали у кристалну чврсту супстанцу. Математичка једначина 2 (-3) + 3 (+2) = 0 помаже у разумевању ових стехиометријских односа магнезијума и фосфата.
Као резултат ових интеракција настаје трибазни магнезијум фосфат: Мг 3 (ПО 4 ) 2 . Зашто је трибазан? Зато што је у стању да прихвати три еквивалента Х + то Облик Х 3 ПО агаин 4 :
ПО 4 3– (ак) + 3Х + (ак) <=> Х 3 ПО 4 (ак)
Магнезијум фосфати са другим катионима
Надокнада негативних набоја може се постићи и учешћем других позитивних врста.
На пример, да неутралише ПО 4 3- , јони К + , На + , Рб + , НХ 4 + , итд, могу такође посредовати, једињење које гради (Кс) МгПО 4 . Ако је Кс једнако НХ 4 + , минерал анхидровани струвите, (НХ 4 ) МгПО 4, формира .
С обзиром на ситуацију у којој интервенира други фосфат и повећавају се негативни набоји, други додатни катиони могу се придружити интеракцијама како би их неутрализовали. Захваљујући томе, могу се синтетизовати бројни кристали магнезијум-фосфата (на пример На 3 РбМг 7 (ПО 4 ) 6 ).
Структура
Горња слика илуструје интеракције између јона Мг 2+ и ПО 4 3– који одређују кристалну структуру. Међутим, то је само слика која боље показује тетраедарску геометрију фосфата. Дакле, кристална структура укључује фосфатне тетраедре и магнезијумске сфере.
У случају анхидрованог Мг 3 (ПО 4 ) 2 , јони усвоје рхомбохедрал структуру, у којој Мг 2+ је координиран са шест О атомима.
Горе приказано на слици испод, уз напомену да су плаве сфере направљене од кобалта, довољно је да их промените за зелене сфере магнезијума:
Тачно у средини грађевине може се налазити октаедар који твори шест црвених сфера око плавкастог поља.
Исто тако, ове кристалне структуре су способне да прихвате молекуле воде, формирајући хидрате магнезијум-фосфата.
То је зато што они формирају водоничне везе са фосфатним јонима (ХОХ-О-ПО 3 3– ). Штавише, сваки фосфатни јон је способан да прими до четири водоничне везе; то јест, четири молекула воде.
Пошто Мг 3 (ПО 4 ) 2 има два фосфата, он може прихватити осам молекула воде (што је случај са минералним бобиерритом). Заузврат, ови молекули воде могу да формирају водоничне везе једни са другима или да делују у интеракцији са позитивним центрима Мг 2+ .
Својства
То је бела чврста супстанца, која формира кристалне ромбичне плоче. Такође је без мириса и укуса.
Врло је нерастворљив у води, чак и када је врућ, због велике енергије кристалне решетке; ово је продукт јаке електростатичке интеракције између поливалентних јона Мг 2+ и ПО 4 3– .
То јест, када су јони поливалентни и њихови јонски радијуси се не разликују много у величини, чврста супстанца показује отпорност на растварање.
Топи се на 1184 ° Ц, што такође указује на снажне електростатичке интеракције. Ове особине варирају у зависности од тога колико воде молекули упија, а ако је фосфат је у неким својим Протоноване облика (ХПО 4 2- или Х 2 ПО 4 - ).
Апликације
Употребљава се као лаксатив код стања опстипације и жгаравице. Међутим, његове штетне нуспојаве - које се манифестују стварањем пролива и повраћања - ограничиле су његову употребу. Поред тога, вероватно ће доћи до оштећења гастроинтестиналног тракта.
Употреба магнезијум фосфата у поправку коштаног ткива је тренутно се истражују, испитивала примену Мг (Х 2 ПО 4 ) 2 као цемента.
Овај облик магнезијум-фосфата испуњава захтеве за ово: биоразградив је и хистокомпатибилан. Поред тога, његова употреба у регенерацији коштаног ткива препоручује се због његове отпорности и брзог подешавања.
Оцењује се употреба аморфног магнезијум-фосфата (АМП) као биоразградивог, неезотермног ортопедског цемента. Да би се створио овај цемент, АМП прах се меша са поливинил алкохолом да би се створио кит.
Главна функција магнезијум-фосфата је да служи као опскрба Мг живим бићима. Овај елемент је укључен у бројне ензимске реакције као катализатора или интермедијера, који су од суштинског значаја за живот.
Мањак Мг код људи повезан је са следећим ефектима: смањеним нивоом Ца, срчаном инсуфицијенцијом, задржавањем На, смањеним нивоом К, аритмијама, сталним контракцијама мишића, повраћањем, мучнином, ниским нивоима циркулације паратироидни хормон, стомачни и менструални грчеви, између осталих.
Референце
- СуСанА Секретаријат. (17. децембра 2010. године). Струвите под микроскопом. Преузето 17. априла 2018. године са: флицкр.цом
- Објава минералних података. (2001-2005). Бобиеррите. Преузето 17. априла 2018. године са: хандбоокофминералоги.орг
- Иинг Иу, Цхао Ксу, Хонглиан Даи; Припрема и карактеризација коштаног цемента разградивог магнезијум-фосфата, Регенеративни биоматеријали, свезак 3, издање 4, 1. децембар 2016., стр. 231–237, дои.орг
- Сахар Моуса. (2010). Студија о синтези материјала магнезијум-фосфата. Билтен о истраживању фосфора, вол. 24, стр. 16-21.
- Смокефоот. (28. марта 2018.). ЕнтриВитхЦоллЦоде38260. . Преузето 17. априла 2018. године са: цоммонс.викимедиа.орг
- Википедиа. (2018). Магнезијум фосфат трибазни. Преузето 17. априла 2018. године са: ен.википедиа.орг
- Пубцхем. (2018). Магнезијум фосфат безводан. Преузето 17. априла 2018. године са: пубцхем.нцби.нлм.них.гов
- Бен Хамед, Т., Боукхрис, А., Бадри, А., и Бен Амара, М. (2017). Синтеза и кристална структура новог магнезијум-фосфата На3РбМг7 (ПО4) 6. Ацта Цристаллограпхица Одељак Е: Кристалографске комуникације, 73 (Пт 6), 817–820. дои.орг
- Барбие, Е., Лин, Б., Гоел, ВК и Бхадури, С. (2016) Процена аморфног магнезијум-фосфата (АМП) на бази неексотермног ортопедског цемента. Биомедицински мат. Том 11 (5): 055010.
- Иу, И., Иу, ЦХ. и Даи, Х. (2016). Припрема разградљивог коштаног цемента од магнезијума. Регенеративни биоматеријали. Том 4 (1): 231