Magiê Phosphate (Mg3 (PO4) 2) Cấu trúc, tính chất và công dụng

các magiê phốt phát là một thuật ngữ dùng để chỉ một họ các hợp chất vô cơ được hình thành bởi magiê, kim loại kiềm thổ và photphat oxomate. Magiê phosphate đơn giản nhất có công thức hóa học Mg₃(PO₄)₂. Công thức chỉ ra rằng cứ hai anion PO₄^3- Có ba cation Mg²⁺ tương tác với những.

Ngoài ra, các hợp chất này có thể được mô tả là muối magiê có nguồn gốc từ axit orthophosphoric (H₃PO₄). Nói cách khác, magiê "lớp phủ" giữa các anion phốt phát, bất kể sự trình bày vô cơ hay hữu cơ của chúng (MgO, Mg (NO₃)₂, MgCl₂, Mg (OH)₂, v.v.).

Do những lý do này magiê phốt phát có thể được tìm thấy như một số khoáng chất. Một số trong số này là: ceditita -Mg₃(PO₄)₂ · 22 giờ₂O-, struvite - (NH₄)₄· 6 giờ₂Hoặc, có các vi tinh thể được biểu diễn trong hình ảnh trên cùng-, holtedalite -Mg₂(PO₄) (OH) - và bobierrita -Mg₃(PO₄)₂· 8 giờ₂Ôi-.

Trong trường hợp của bobierrita, cấu trúc tinh thể của nó là đơn hình, với các tập hợp tinh thể với hình dạng quạt và hoa hồng lớn. Tuy nhiên, magiê phốt phát được đặc trưng bằng cách thể hiện một hóa học cấu trúc phong phú, có nghĩa là các ion của chúng thông qua nhiều sự sắp xếp tinh thể.

Chỉ số

• 1 Các dạng magiê photphat và tính trung lập của điện tích
  • 1.1 Magiê photphat với các cation khác
• 2 cấu trúc
• 3 thuộc tính
• 4 công dụng
• 5 tài liệu tham khảo

Các dạng magiê phốt phát và tính trung lập của điện tích của nó

Magiê phốt phát có nguồn gốc từ sự thay thế của proton H₃PO₄. Khi axit orthophosphoric mất một proton, nó vẫn còn là ion dihydrogen phosphate, H₂PO₄^-.

Làm thế nào để trung hòa điện tích âm để tạo ra muối magiê? Có²⁺ chiếm hai khoản phí tích cực, sau đó bạn cần hai H₂PO₄^-. Do đó, magiê diacid phosphate, Mg (H) thu được₂PO₄)₂.

Sau đó, khi axit mất hai proton, ion hydro photphat vẫn còn, HPO₄^2-. Bây giờ, làm thế nào để vô hiệu hóa hai điện tích âm này? Giống như Mg²⁺ nó chỉ cần hai điện tích âm để trung hòa, tương tác với một ion HPO₄^2-. Theo cách này, axit photphat magiê thu được: MgHPO₄.

Cuối cùng, khi tất cả các proton bị mất, PO anion phosphate vẫn còn₄^3-. Điều này đòi hỏi ba cation Mg²⁺ và một phốt phát khác để lắp ráp thành một chất rắn kết tinh. Phương trình toán học 2 (-3) + 3 (+2) = 0 giúp hiểu các tỷ lệ cân bằng hóa học này đối với magiê và phốt phát.

Kết quả của những tương tác này là magiê photphat Tribasic được tạo ra: Mg₃(PO₄)₂. Tại sao nó là bộ lạc? Bởi vì nó có khả năng chấp nhận ba tương đương của H⁺ tạo thành H một lần nữa₃PO₄:

PO₄^3-(ac) + 3H⁺(ac) <=> H₃PO₄(ac)

Magiê phốt phát với các cation khác

Việc bồi thường các khoản phí âm cũng có thể đạt được với sự tham gia của các loài tích cực khác.

Ví dụ: để trung hòa PO₄^3-, các ion K⁺, Na⁺, Rb⁺, NH₄⁺, v.v., cũng có thể xen kẽ, tạo thành hợp chất (X) MgPO₄. Nếu X bằng NH₄⁺, khoáng vật struvite khan được hình thành, (NH₄)₄.

Với tình huống là một loại phốt phát khác can thiệp và các điện tích âm tăng lên, các cation bổ sung khác có thể được thêm vào các tương tác để vô hiệu hóa chúng. Nhờ vậy, nhiều tinh thể magiê photphat có thể được tổng hợp (Na₃RbMg₇(PO₄)₆, ví dụ).

Cấu trúc

Hình trên minh họa sự tương tác giữa các ion Mg²⁺ và PO₄^3- xác định cấu trúc tinh thể. Tuy nhiên, nó chỉ là một hình ảnh thể hiện hình học tứ diện của phốt phát. Sau đó, cấu trúc tinh thể liên quan đến tứ diện photphat và magiê.

Đối với trường hợp của Mg₃(PO₄)₂ Khan, các ion thông qua cấu trúc hình thoi, trong đó Mg²⁺ được phối hợp với sáu nguyên tử O.

Trên đây được minh họa trong hình ảnh dưới đây, với ký hiệu rằng các quả cầu màu xanh là coban, nó là đủ để thay đổi chúng cho các quả cầu magiê màu xanh lá cây:

Ngay ở trung tâm của cấu trúc có thể được đặt hình bát diện được hình thành bởi sáu quả cầu đỏ xung quanh quả cầu màu xanh.

Ngoài ra, các cấu trúc tinh thể này có khả năng chấp nhận các phân tử nước, tạo thành hydrat photphat magiê.

Điều này là do chúng hình thành liên kết hydro với các ion photphat (HOH-O-PO₃^3-). Ngoài ra, mỗi ion photphat có khả năng chấp nhận tối đa bốn liên kết hydro; đó là bốn phân tử nước.

Giống như Mg₃(PO₄)₂ có hai phốt phát, có thể chấp nhận tám phân tử nước (những gì xảy ra với khoáng chất bobierrita). Đổi lại, các phân tử nước này có thể hình thành liên kết hydro với những người khác hoặc tương tác với các trung tâm Mg dương²⁺.

Thuộc tính

Nó là một chất rắn màu trắng, tạo thành các tấm hình thoi kết tinh. Ngoài ra, nó không có mùi và không có mùi vị.

Nó rất không hòa tan trong nước, ngay cả khi nóng, do năng lượng mạng tinh thể lớn của nó; đây là sản phẩm của sự tương tác tĩnh điện mạnh giữa các ion Mg đa trị²⁺ và PO₄^3-.

Đó là, khi các ion là đa trị và bán kính ion của chúng không thay đổi nhiều về kích thước, chất rắn cho thấy khả năng chống lại sự hòa tan của nó.

Nó nóng chảy ở 1184 ° C, cũng là dấu hiệu cho thấy tương tác tĩnh điện mạnh. Các tính chất này khác nhau tùy thuộc vào số lượng phân tử nước nó hấp thụ, và nếu phốt phát được tìm thấy trong một số dạng proton của nó (HPO₄^2- hoặc H₂PO₄^-).

Công dụng

Nó đã được sử dụng như một thuốc nhuận tràng cho tình trạng táo bón và axit dạ dày. Tuy nhiên, tác dụng phụ có hại của nó - biểu hiện bằng việc tạo ra tiêu chảy và nôn mửa - đã hạn chế sử dụng. Ngoài ra, nó có khả năng gây tổn thương cho đường tiêu hóa.

Việc sử dụng magiê phosphate trong việc sửa chữa mô xương hiện đang được nghiên cứu, nghiên cứu ứng dụng của Mg (H)₂PO₄)₂ như xi măng.

Dạng magiê phốt phát này đáp ứng các yêu cầu cho việc này: nó có khả năng phân hủy sinh học và tương thích mô học. Ngoài ra, việc sử dụng nó trong tái tạo mô xương được khuyến khích cho sức mạnh và thiết lập nhanh.

Việc sử dụng magiê phốt phát vô định hình (AMP) làm xi măng chỉnh hình sinh học và không tỏa nhiệt đang được đánh giá. Để tạo ra xi măng này, trộn bột AMP với rượu polyvinyl, để tạo thành bột nhão.

Chức năng chính của magiê phốt phát là cung cấp sự đóng góp của Mg cho sinh vật sống. Yếu tố này can thiệp vào nhiều phản ứng enzyme như một chất xúc tác hoặc trung gian, rất cần thiết cho sự sống.

Sự thiếu hụt Mg ở người có liên quan đến các tác dụng sau: giảm nồng độ Ca, suy tim, giữ Na, giảm K, rối loạn nhịp tim, co thắt cơ kéo dài, nôn mửa, buồn nôn, lưu thông thấp Hormon tuyến cận giáp và co thắt dạ dày và kinh nguyệt, trong số những người khác.

Tài liệu tham khảo

1. Ban thư ký SuSanA. (Ngày 17 tháng 12 năm 2010). Struvite dưới kính hiển vi. Truy cập ngày 17 tháng 4 năm 2018, từ: flickr.com
2. Xuất bản dữ liệu khoáng sản. (2001-2005). Bobierrite. Truy cập ngày 17 tháng 4 năm 2018, từ: handbookofmineralogy.org
3. Ying Yu, Chao Xu, Honglian Dai; Chuẩn bị và đặc tính của một xi măng xương magiê phân hủy, Vật liệu sinh học tái sinh, Tập 3, Số 4, ngày 1 tháng 12 năm 2016, Trang 231-237, doi.org
4. Sahar Mousa. (2010). Nghiên cứu tổng hợp vật liệu magiê phốt phát. Bản tin nghiên cứu phốt pho Tập 24, trang 16-21.
5. Khói (Ngày 28 tháng 3 năm 2018). EntryWithCollCode38260. [Hình] Truy cập ngày 17 tháng 4 năm 2018, từ: commons.wikidia.org
6. Wikipedia. (2018). Magiê phốt phát Truy cập ngày 17 tháng 4 năm 2018, từ: en.wikipedia.org
7. Pubool. (2018). Magiê Phosphate khan. Truy cập ngày 17 tháng 4 năm 2018, từ: pubool.ncbi.nlm.nih.gov
8. Ben Hamed, T., Boukhris, A., Badri, A., & Ben Amara, M. (2017). Tổng hợp và cấu trúc tinh thể của một magiê phosphate mới Na3RbMg7 (PO4) 6. Acta Crystallographica Phần E: Truyền thông kết tinh, 73 (Pt 6), 817-820. doi.org
9. Barbie, E., Lin, B., Goel, V.K. và Bhaduri, S. (2016) Đánh giá xi măng chỉnh hình magiê vô định hình (AMP) vô định hình. Mat y sinh. Tập 11 (5): 055010.
10. Yu, Y., Yu, CH. và Đại, H. (2016). Chuẩn bị một xi măng xương magiê phân hủy. Vật liệu sinh học tái sinh. Tập 4 (1): 231