Magnezyum Fosfat (Mg3 (PO4) 2) Yapısı, Özellikleri ve Kullanım Alanları



magnezyum fosfat magnezyum, alkalin toprak metal ve oksoanyon fosfat tarafından oluşturulan inorganik bileşikler ailesini ifade etmek için kullanılan bir terimdir. En basit magnezyum fosfat Mg kimyasal formülüne sahiptir3(PO4)2. Formül, her iki PO anyonu için olduğunu gösterir.43- Üç Mg katyonu var2+ bunlarla etkileşime girme.

Ayrıca, bu bileşikler ortofosforik asitten (H) türetilmiş magnezyum tuzları olarak tanımlanabilir.3PO4). Başka bir deyişle, magnezyum, inorganik veya organik sunumlarına bakılmaksızın, fosfat anyonları arasında "katlanır" (MgO, Mg (NO).3)2, MgCİ2, Mg (OH)2, vs).

Bu nedenlerden dolayı magnezyum fosfatlar çeşitli mineraller olarak bulunabilir. Bunlardan bazıları: catheita -Mg3(PO4)2 · 22H2O-, struvit - (NH4) MgPO4· 6H2Veya, en üst resimde mikro kristalleri olan-, holtedalit -Mg2(PO4) (OH) - ve bobierrita -Mg3(PO4)2· 8H2Ey-.

Bobierrita durumunda, kristal yapısı monokliniktir, fan şekilleri ve büyük rozetleri olan kristalimsi agregalara sahiptir. Bununla birlikte, magnezyum fosfatlar, iyonlarının birçok kristalli düzenlemeyi benimsemiş olduğu anlamına gelen zengin bir yapısal kimya sergilemekle karakterize edilir..

indeks

  • 1 Magnezyum fosfat formları ve yüklerinin nötrlüğü
    • 1.1 Diğer katyonlarla magnezyum fosfatlar
  • 2 yapı
  • 3 Özellikler
  • 4 Kullanım
  • 5 Kaynakça

Magnezyum fosfat formları ve yüklerinin nötrlüğü

Magnezyum fosfatlar, H protonlarının yer değiştirmesinden elde edilir3PO4. Ortofosforik asit bir protonu kaybettiğinde, dihidrojen fosfat iyonu H olarak kalır2PO4-.

Bir magnezyum tuzu oluşturmak için negatif yükü nasıl nötralize edersiniz? Evet Mg2+ iki pozitif masraflar için hesap, o zaman iki H gerekir2PO4-. Böylece magnezyum diasit fosfat, Mg (H) elde edilir.2PO4)2.

Sonra asit iki protonu kaybettiğinde, hidrojen fosfat iyonu kalır, HPO42-. Şimdi, bu iki olumsuz yükü nasıl etkisiz hale getirebilirim? Mg gibi2+ nötralize etmek için sadece iki negatif yüke ihtiyaç duyar, tek bir HPO iyonuyla etkileşime girer42-. Bu şekilde magnezyum asit fosfat elde edilir: MgHPO4.

Son olarak, tüm protonlar kaybolduğunda, fosfat anyon PO kalır43-. Bu üç Mg katyonu gerektirir2+ ve bir kristal katıya birleştirilecek başka bir fosfat. Matematiksel denklem 2 (-3) + 3 (+2) = 0, magnezyum ve fosfat için bu stokiyometrik oranları anlamada yardımcı olur..

Bu etkileşimlerin bir sonucu olarak, tribazik magnezyum fosfat üretilir: Mg3(PO4)2. Neden kabasik? Çünkü üç H eşdeğerini kabul edebiliyor+ tekrar H oluşturmak3PO4:

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

Diğer katyonlarla magnezyum fosfatlar

Diğer pozitif türlerin katılımıyla negatif ücretlerin ödenmesi de sağlanabilir..

Örneğin, PO’yu etkisiz hale getirmek için43-, iyonlar K+, na+, Rb+, NH4+, vb., ayrıca, (X) MgPO bileşiğini oluşturarak, araya girebilir.4. X, NH'ye eşitse4+, susuz struvit minerali oluşur, (NH4) MgPO4.

Başka bir fosfatın müdahale ettiği ve negatif yüklerin arttığı durum göz önüne alındığında, etkileşimleri nötralize etmek için başka ilave katyonlar ilave edilebilir. Bu sayede çok sayıda magnezyum fosfat kristali sentezlenebilir (Na3RBMG7(PO4)6, örneğin).

yapı

Üstteki görüntü, Mg iyonları arasındaki etkileşimleri gösterir.2+ ve PO43- bu kristal yapıyı tanımlar. Ancak, fosfatların tetrahedral geometrisini gösteren sadece bir görüntüdür. Daha sonra, kristal yapı, fosfatların tetrahedralarını ve magnezyum kürelerini içerir..

Mg için3(PO4)2 Susuz, iyonlar Mg içindeki bir eşkenar dörtgen yapıyı benimser2+ altı O atomuyla koordine edilir.

Yukarıdaki resimde, mavi kürelerin kobalt olduğu gösterimi ile, yeşil magnezyum küreleri için onları değiştirmek yeterlidir:

Yapının tam ortasına, mavimsi kürenin etrafındaki altı kırmızı kürenin oluşturduğu oktahedron yerleştirilebilir..

Ayrıca, bu kristalli yapılar magnezyum fosfat hidratlar oluşturan su moleküllerini kabul edebilir.

Bunun nedeni, fosfat iyonlarıyla hidrojen bağları oluşturmalarıdır (HOH-O-PO)33-). Ek olarak, her fosfat iyonu dört hidrojen bağını kabul edebilir; yani, dört su molekülü.

Mg gibi3(PO4)2 iki fosfat vardır, sekiz su molekülünü kabul edebilir (mineral bobierrita ile olanları). Sırasıyla, bu su molekülleri diğerleri ile hidrojen bağları oluşturabilir veya pozitif Mg merkezleriyle etkileşime girebilir.2+.

özellikleri

Kristal rhombik plakaları oluşturan beyaz bir katıdır. Ayrıca, kokusu ve tadı yoktur..

Büyük kristal kafes enerjisinden dolayı, sıcakken bile suda çözünmez; bu, çok değerli Mg iyonları arasındaki güçlü elektrostatik etkileşimlerin bir ürünüdür.2+ ve PO43-.

Yani, iyonlar çok değerlikli olduğunda ve iyonik yarıçapları büyüklük olarak değişmediğinde, katı madde çözünmesine karşı direnç gösterir.

1184 ° C'de erir ve bu da güçlü elektrostatik etkileşimlerin göstergesidir. Bu özellikler, ne kadar su molekülü emdiğine ve fosfatın protonlu formlarının bazılarında (HPO bulunursa) bağlı olarak değişir.42- veya H2PO4-).

uygulamaları

Kabızlık ve mide asitliği durumlarında müshil olarak kullanılmıştır. Bununla birlikte, ishal ve kusmanın oluşmasıyla kendini gösteren zararlı yan etkileri, kullanımlarını sınırlamıştır. Ek olarak, gastrointestinal sisteme zarar vermesi muhtemeldir.

Mg (H) 'nin uygulanmasının araştırıldığı kemik doku tamirinde magnezyum fosfatın kullanımı araştırılmaktadır.2PO4)2 çimento olarak.

Bu magnezyum fosfat formu bunun için gerekenleri karşılar: biyolojik olarak parçalanabilir ve histo-uyumludur. Ayrıca, kemik dokusunun yenilenmesinde kullanımı, sağlamlığı ve hızlı ayarı için tavsiye edilir..

Biyobozunur ve ekzotermik olmayan bir ortopedik çimento olarak amorf magnezyum fosfatın (AMP) kullanımı değerlendirilmektedir. Bu çimentoyu üretmek için, bir macun oluşturmak üzere AMP tozunu polivinil alkolle karıştırın.

Magnezyum fosfatın ana işlevi Mg'nin canlılara katkısını sağlamaktır. Bu element, katalizör veya aracı olarak çok sayıda enzimatik reaksiyona müdahale eder, yaşam için şarttır..

İnsanlarda Mg eksikliği aşağıdaki etkilerle ilişkilidir: Ca düzeylerinde azalma, kalp yetmezliği, Na retansiyonu, K düzeylerinde azalma, aritmi, sürekli kas kasılmaları, kusma, bulantı, düşük dolaşım seviyeleri Paratiroid hormonu, mide ve adet krampları, diğerleri arasında.

referanslar

  1. SuSanA Sekreteryası. (17 Aralık 2010). Mikroskop altında struvite. 17 Nisan 2018'de alındı, flickr.com
  2. Mineral Veri Yayını. (2001-2005). Bobierrite. Handbookofmineralogy.org sitesinden 17 Nisan 2018 tarihinde alındı.
  3. Ying Yu, Chao Xu, Honglian Dai; Parçalanabilir bir magnezyum fosfat kemik çimentosunun hazırlanması ve karakterizasyonu, Rejeneratif Biyomalzemeler, Cilt 3, Sayı 4, 1 Aralık 2016, Sayfa 231-237, doi.org
  4. Sahar Mousa. (2010). Magnezyum fosfat malzemelerin sentezi üzerine çalışma. Fosfor araştırma bülteni Cilt 24, s. 16-21.
  5. Smokefoot. (28 Mart 2018). EntryWithCollCode38260. [Şekil]. 17 Nisan 2018’de, commons.wikimedia.org adresinden alındı
  6. Vikipedi. (2018). Magnezyum fosfat tribazik. 17 Nisan 2018'de, en.wikipedia.org adresinden alındı.
  7. Pubchem. (2018). Magnezyum Fosfat Susuz. 17 Nisan 2018'de alınan, pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  8. Ben Hamed, T., Boukhris, A., Badri, A., ve Ben Amara, M. (2017). Yeni bir magnezyum fosfat Na3RbMg7 (PO4) 6'nın sentezi ve kristal yapısı. Acta Crystallographica Bölüm E: Crystallographic Communications, 73 (Pt 6), 817-820. doi.org
  9. Barbie, E., Lin, B., Goel, V.K. ve Bhaduri, S. (2016) Ekzotermik olmayan ortopedik çimentosundaki amorf magnezyum fosfat (AMP) 'nin değerlendirilmesi. Biyomedikal Mat. Cilt 11 (5): 055010.
  10. Yu, Y., Yu, CH. ve Dai, H. (2016). Parçalanabilir bir magnezyum kemik çimentosunun hazırlanması. Rejeneratif Biyomalzemeler. Cilt 4 (1): 231