แมกนีเซียมฟอสเฟต (Mg3 (PO4) 2) โครงสร้างคุณสมบัติและการใช้



แมกนีเซียมฟอสเฟต เป็นคำที่ใช้เพื่ออ้างถึงตระกูลของสารประกอบอนินทรีย์ที่เกิดขึ้นจากแมกนีเซียม, โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ และ oxoanion ฟอสเฟต แมกนีเซียมฟอสเฟตที่ง่ายที่สุดมีสูตรเคมี Mg3(PO4)2. สูตรระบุว่าสำหรับแอนไอออน PO สองครั้ง43- มีอิออนบวกสามมิลลิกรัม2+ มีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งเหล่านี้.

นอกจากนี้สารประกอบเหล่านี้ยังสามารถอธิบายได้ว่าเป็นเกลือแมกนีเซียมที่ได้จากกรดออร์โธฟอสฟอริก3PO4) กล่าวอีกนัยหนึ่งแมกนีเซียม "ตรา" ระหว่างไอออนฟอสเฟตโดยไม่คำนึงถึงการนำเสนออนินทรีย์หรืออินทรีย์ของพวกเขา (MgO, Mg (ไม่มี3)2, MgCl2, Mg (OH)2, ฯลฯ ).

ด้วยเหตุผลเหล่านี้แมกนีเซียมฟอสเฟตสามารถพบได้ในหลายแร่ธาตุ บางส่วนของเหล่านี้คือ: catheita -Mg3(PO4)2 · 22 ชม2O-, struvite - (NH)4) MgPO4· 6 ชม2หรือมีผลึกขนาดเล็กแสดงอยู่ในรูปภาพด้านบน -, holtedalite -Mg2(PO4) (OH) - และ bobierrita -Mg3(PO4)2· 8 ชม2O-.

ในกรณีของ bobierrita โครงสร้างผลึกของมันคือ monoclinic โดยมีการรวมตัวของผลึกที่มีรูปร่างของพัดลมและโบสต์ขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตามแมกนีเซียมฟอสเฟตมีคุณสมบัติทางเคมีที่มีโครงสร้างที่หลากหลายซึ่งหมายความว่าไอออนของพวกมันมีการจัดเรียงผลึกหลายแบบ.

ดัชนี

  • แมกนีเซียมฟอสเฟต 1 รูปแบบและความเป็นกลางของประจุ
    • 1.1 แมกนีเซียมฟอสเฟตกับไอออนบวกอื่น ๆ
  • 2 โครงสร้าง
  • 3 คุณสมบัติ
  • 4 ใช้
  • 5 อ้างอิง

รูปแบบของแมกนีเซียมฟอสเฟตและความเป็นกลางของประจุ

แมกนีเซียมฟอสเฟตมาจากการแทนที่ H โปรตอน3PO4. เมื่อกรดออร์โธฟอสฟอริกสูญเสียโปรตอนมันจะยังคงเป็นไดไฮโดรฟอสเฟตไอออน H2PO4-.

วิธีแก้ประจุเชิงลบให้กลายเป็นเกลือแมกนีเซียมได้อย่างไร ใช่แล้ว2+ คิดค่าใช้จ่ายเป็นบวกสองครั้งจากนั้นคุณต้องใช้สองชั่วโมง2PO4-. ดังนั้นแมกนีเซียมไดอะปิดฟอสเฟตจะได้รับ Mg (H)2PO4)2.

จากนั้นเมื่อกรดสูญเสียโปรตอนสองตัวไฮโดรเจนไอออนยังคงอยู่ HPO42-. ทีนี้วิธีแก้ประจุลบทั้งสองนี้ได้อย่างไร? เช่นเดียวกับ Mg2+ มันต้องการเพียงประจุลบสองตัวที่จะทำให้เป็นกลางและโต้ตอบกับไอออน HPO เดียว42-. ด้วยวิธีนี้ได้รับกรดแมกนีเซียมฟอสเฟต: MgHPO4.

ในที่สุดเมื่อโปรตอนทั้งหมดหายไปฟอสเฟตไอออน PO จะยังคงอยู่43-. ต้องมีอิออนบวกสามมิลลิกรัม2+ และฟอสเฟตอื่น ๆ ที่จะรวมกันเป็นของแข็งผลึก สมการทางคณิตศาสตร์ 2 (-3) + 3 (+2) = 0 ช่วยให้เข้าใจอัตราส่วนสโตอิชิโอเมตริกสำหรับแมกนีเซียมและฟอสเฟตเหล่านี้.

เป็นผลมาจากการโต้ตอบเหล่านี้ผลิตแมกนีเซียมฟอสเฟต Tribasic: Mg3(PO4)2. เหตุใดจึงเป็นเผ่า เพราะมันมีความสามารถในการยอมรับสามเทียบเท่าของ H+ เพื่อสร้าง H อีกครั้ง3PO4:

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

แมกนีเซียมฟอสเฟตกับไอออนบวกอื่น ๆ

การชดเชยค่าธรรมเนียมเชิงลบสามารถทำได้ด้วยการมีส่วนร่วมของสายพันธุ์บวกอื่น ๆ.

ตัวอย่างเช่นเพื่อแก้ปัญหา PO43-, ไอออน K+, นา+, Rb+, NH4+, ฯลฯ ยังสามารถขอร้องสร้างสารประกอบ (X) MgPO4. ถ้า X เท่ากับ NH4+, แร่ struvite ปราศจากแร่ก่อตัวขึ้น, (NH4) MgPO4.

เนื่องจากสถานการณ์ที่ฟอสเฟตอื่นแทรกแซงและค่าประจุลบเพิ่มขึ้นประจุบวกอื่น ๆ สามารถเพิ่มเข้าไปในปฏิกิริยาเพื่อทำให้เป็นกลางได้ ด้วยเหตุนี้ผลึกแมกนีเซียมฟอสเฟตจำนวนมากจึงสามารถสังเคราะห์ได้ (นา3RBMG7(PO4)6, ตัวอย่าง).

โครงสร้าง

ภาพด้านบนแสดงให้เห็นถึงการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่าง Mg ions2+ และ PO43- ที่กำหนดโครงสร้างผลึก อย่างไรก็ตามมันเป็นเพียงภาพที่แสดงให้เห็นถึงรูปทรงเรขาคณิต tetrahedral ของฟอสเฟต จากนั้นโครงสร้างผลึกนั้นเกี่ยวข้องกับเตตระฮีดราของฟอสเฟตและแมกนีเซียมทรงกลม.

สำหรับกรณีของ Mg3(PO4)2 ปราศจากไอออนไอออนนำมาใช้โครงสร้างแบบสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนซึ่ง Mg2+ ประสานงานกับหก O อะตอม.

ภาพด้านบนแสดงในภาพด้านล่างด้วยสัญกรณ์ว่าทรงกลมสีน้ำเงินเป็นโคบอลต์มันก็เพียงพอที่จะเปลี่ยนพวกมันสำหรับทรงกลมแมกนีเซียมสีเขียว:

ด้านขวาตรงกลางของโครงสร้างจะอยู่ที่แปดด้านที่เกิดจากทรงกลมสีแดงหกวงรอบวงสีน้ำเงิน.

นอกจากนี้โครงสร้างผลึกเหล่านี้มีความสามารถในการรับโมเลกุลของน้ำสร้างแมกนีเซียมไฮเดรตแมกนีเซียม.

นี่เป็นเพราะพวกมันก่อพันธะไฮโดรเจนกับฟอสเฟตไอออน (HOH-O-PO)33-) นอกจากนี้ฟอสเฟตไอออนแต่ละตัวยังสามารถรับพันธะไฮโดรเจนได้สูงสุดสี่พันธะ นั่นคือโมเลกุลของน้ำสี่โมเลกุล.

เช่นเดียวกับ Mg3(PO4)2 มีฟอสเฟตสองตัวสามารถรับโมเลกุลน้ำแปดอัน (เกิดอะไรขึ้นกับแร่โบลิเวียริต้า) ในทางกลับกันโมเลกุลของน้ำเหล่านี้สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนกับผู้อื่นหรือโต้ตอบกับศูนย์ Mg บวก2+.

สรรพคุณ

มันเป็นของแข็งสีขาวก่อตัวจานขนมเปียกปูนผลึก อีกทั้งไม่มีกลิ่นและไม่มีรสชาติ.

มันไม่ละลายในน้ำมากถึงแม้ว่ามันจะร้อนเนื่องจากพลังงานของผลึกตาข่ายที่ดี นี่เป็นผลิตภัณฑ์ของการเกิดไฟฟ้าสถิตที่แข็งแกร่งระหว่างไอออน Mg ของโพลีวาเลนท์2+ และ PO43-.

นั่นคือเมื่อไอออนของโพลีวาเลนท์และอิออนรัศมีไม่แตกต่างกันมากของแข็งแสดงความต้านทานต่อการละลาย.

มันละลายที่ 1184 ° C ซึ่งบ่งบอกถึงการมีปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งของไฟฟ้าสถิต คุณสมบัติเหล่านี้แตกต่างกันไปตามจำนวนโมเลกุลของน้ำที่ดูดซับและหากพบฟอสเฟตในรูปแบบโปรตอนบางรูปแบบ (HPO42- หรือเอช2PO4-).

การใช้งาน

มันถูกใช้เป็นยาระบายสำหรับรัฐของอาการท้องผูกและความเป็นกรดในกระเพาะอาหาร อย่างไรก็ตามผลข้างเคียงที่เป็นอันตรายซึ่งแสดงออกโดยรุ่นของอาการท้องเสียและอาเจียน - มี จำกัด การใช้งาน นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดความเสียหายต่อระบบทางเดินอาหาร.

ขณะนี้มีการสำรวจการใช้แมกนีเซียมฟอสเฟตในการซ่อมแซมเนื้อเยื่อกระดูกโดยใช้ Mg (H)2PO4)2 เช่นเดียวกับซีเมนต์.

แมกนีเซียมฟอสเฟตรูปแบบนี้มีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดนี้ย่อยสลายได้และสามารถเข้ากันได้ นอกจากนี้แนะนำให้ใช้ในการสร้างเนื้อเยื่อกระดูกใหม่เพื่อความแข็งแรงและการตั้งค่าที่รวดเร็ว.

การใช้ Amorphous แมกนีเซียมฟอสเฟต (AMP) เป็นซีเมนต์ออร์โทพีดิกส์แบบสลายตัวทางชีวภาพและไม่ผ่านความร้อน เพื่อสร้างปูนซีเมนต์ผสมผง AMP กับโพลีไวนิลแอลกอฮอล์เพื่อสร้างผงสำหรับอุดรู.

หน้าที่หลักของแมกนีเซียมฟอสเฟตคือการให้ผลงานของ Mg ต่อสิ่งมีชีวิต องค์ประกอบนี้แทรกแซงปฏิกิริยาของเอนไซม์มากมายในฐานะตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวกลางเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับชีวิต.

การขาด Mg ในมนุษย์มีความสัมพันธ์กับผลกระทบต่อไปนี้: ระดับ Ca ลดลง, ภาวะหัวใจล้มเหลว, การเก็บ Na, ระดับ K ลดลง, ภาวะ, การหดตัวของกล้ามเนื้ออย่างยั่งยืน, อาเจียน, คลื่นไส้, ระดับการไหลเวียนต่ำของ พาราไทรอยด์ฮอร์โมนและกระเพาะอาหารและปวดประจำเดือนและอื่น ๆ.

การอ้างอิง

  1. สำนักเลขาธิการ SuSanA (17 ธันวาคม 2010) Struvite ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ สืบค้นเมื่อวันที่ 17 เมษายน 2018 จาก: flickr.com
  2. การเผยแพร่ข้อมูลแร่ (2001-2005) Bobierrite สืบค้นเมื่อวันที่ 17 เมษายน 2018 จาก: handbookofmineralogy.org
  3. Ying Yu, Chao Xu, Honglian Dai; การเตรียมและศึกษาสมบัติของซีเมนต์กระดูกฟอสเฟตแมกนีเซียมที่ย่อยสลายได้, วัสดุชีวภาพการปฏิรูป, เล่มที่ 3, ฉบับที่ 4, 1 ธันวาคม 2559, หน้า 231-237, doi.org
  4. Sahar Mousa (2010) การศึกษาการสังเคราะห์วัสดุแมกนีเซียมฟอสเฟต กระดานข่าวการวิจัยฟอสฟอรัสปีที่ 24, หน้า 16-21.
  5. Smokefoot (28 มีนาคม 2018) EntryWithCollCode38260 [รูป] สืบค้นเมื่อวันที่ 17 เมษายน 2018 จาก: commons.wikimedia.org
  6. วิกิพีเดีย (2018) Tribasic แมกนีเซียมฟอสเฟต สืบค้นเมื่อวันที่ 17 เมษายน 2018 จาก: en.wikipedia.org
  7. PubChem (2018) แมกนีเซียมฟอสเฟตไฮดรัส สืบค้นเมื่อวันที่ 17 เมษายน 2018 จาก: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  8. Ben Hamed, T. , Boukhris, A. , Badri, A. , & Ben Amara, M. (2017) การสังเคราะห์และโครงสร้างผลึกของแมกนีเซียมฟอสเฟตใหม่ Na3RbMg7 (PO4) 6 Acta Crystallographica Section E: การสื่อสารด้วยคริสตัล, 73 (Pt 6), 817-820 doi.org
  9. Barbie, E. , Lin, B. , Goel, V.K. และ Bhaduri, S. (2016) การประเมินผลของซีเมนต์กระดูกออร์โธพีดิกส์แบบไม่ผ่านความร้อน แผ่นชีวการแพทย์ เล่ม 11 (5): 055010.
  10. Yu, Y. , Yu, CH และ Dai, H. (2016) การเตรียมซีเมนต์กระดูกแมกนีเซียมที่ย่อยสลายได้ วัสดุชีวภาพการปฏิรูป เล่มที่ 4 (1): 231