- Magnezyum fosfat formları ve yüklerinin nötrlüğü
- Diğer katyonlarla birlikte magnezyum fosfatlar
- yapı
- Özellikleri
- Uygulamalar
- Referanslar
Magnezyum fosfat , magnezyum ve toprak alkali metal fosfat oksianyon oluşan inorganik bileşiklerin bir ailesini göstermek amacıyla kullanılan bir terimdir. En basit magnezyum fosfat, Mg 3 (PO 4 ) 2 kimyasal formülüne sahiptir . Formül, her iki PO 4 3– anyonu için kendileriyle etkileşime giren üç Mg2 + katyonu olduğunu gösterir.
Aynı şekilde, bu bileşikler, ortofosforik asit (H türetilen magnezyum tuzları gibi tanımlanabilir 3 PO 4 ). Diğer bir deyişle, fosfat anyonları arasında magnezyum “birleşir”, bağımsız olarak, inorganik ya da organik sunum (MgO, Mg (NO 3 ) 2 , MgC 2 , Mg (OH) 2 , vs.).
Bu nedenlerden dolayı magnezyum fosfatlar çeşitli mineraller olarak bulunabilir. Bunlardan bazıları şunlardır: katteit -Mg 3 (PO 4 ) 2 · 22H 2 O-, strüvit - (NH 4 ) MgPO 4 · 6H 2 O, mikro kristalleri üstte gösterilen, holtedalit -Mg 2 (PO 4 ) (OH) - ve bobierrite -Mg 3 (PO 4 ) 2 · 8H 2 O-.
Bobierrite durumunda, kristalin yapısı monokliniktir, fanlar ve masif rozetler şeklinde kristalin agregaları vardır. Bununla birlikte, magnezyum fosfatlar, zengin yapısal kimya sergilemeleriyle karakterize edilir, bu, iyonlarının birçok kristal düzenini benimsediği anlamına gelir.
Magnezyum fosfat formları ve yüklerinin nötrlüğü
Magnezyum fosfatlar H ikame türetilir 3 PO 4 proton . Ortofosforik asit bir proton kaybettiğinde, dihidrojen fosfat iyonu H 2 PO 4 - olarak kalır .
Bir magnezyum tuzu üretmek için negatif yük nasıl nötralize edilir? İki pozitif yük için Mg 2+ sayılırsa, iki H 2 PO 4 - gerekir . Bu nedenle, magnezyum diasit fosfat, Mg (H 2 PO 4 ) 2, elde edilir .
Sonra, asit iki proton kaybettiğinde, hidrojen fosfat iyonu, HPO 4 2 - kalır . Şimdi bu iki negatif yükü nasıl etkisiz hale getireceksiniz? Mg 2+ , nötralize olmak için yalnızca iki negatif yüke ihtiyaç duyduğundan, tek bir HPO 4 2– iyonu ile etkileşime girer . Bu şekilde magnezyum asit fosfat elde edilir: MgHPO 4 .
Son olarak, tüm protonlar kaybolduğunda, fosfat anyonu PO 4 3– kalır . Bu, üç Mg2 + katyonu ve bir kristal katı halinde birleşmek için başka bir fosfat gerektirir . Matematiksel denklem 2 (-3) + 3 (+2) = 0, magnezyum ve fosfat için bu stokiyometrik oranların anlaşılmasına yardımcı olur.
Bu etkileşimler, tribazik magnezyum fosfat sonucunda: Mg 3 (PO 4 ) 2 üretilir . Neden tribaziktir? Çünkü yeniden H 3 PO 4 oluşturmak için üç eşdeğer H + kabul edebilir :
PO 4 3– (aq) + 3H + (aq) <=> H 3 PO 4 (aq)
Diğer katyonlarla birlikte magnezyum fosfatlar
Negatif yüklerin telafisi, diğer pozitif türlerin katılımıyla da sağlanabilir.
Örneğin, PO nötralize etmek için 4 3- K iyonların + , Na + , Rb + , NH 4 + , vb Ayrıca aracılık, bileşik (X) 'MgPO oluşturan 4 . X, NH 4 + 'ya eşitse , mineral susuz strüvit, (NH 4 ) MgP04 oluşur .
Başka bir fosfatın müdahale ettiği ve negatif yüklerin arttığı durum göz önüne alındığında, diğer ek katyonlar onları etkisiz hale getirmek için etkileşimlere katılabilir. Bu sayede çok sayıda magnezyum fosfat kristali sentezlenebilir (örneğin Na 3 RbMg 7 (PO 4 ) 6 ).
yapı
Üstteki resim , kristal yapıyı tanımlayan Mg 2+ ve PO 4 3– iyonları arasındaki etkileşimleri göstermektedir . Bununla birlikte, fosfatların dört yüzlü geometrisini gösteren sadece bir görüntüdür. Dolayısıyla, kristal yapı fosfat tetrahedra ve magnezyum küreleri içerir.
Halinde susuz Mg 3 (PO 4 ) 2 , iyonlar Mg olduğu bir paralelkenar yapı kabul 2+ altı O atomu ile koordine edilir.
Yukarıdakiler, aşağıdaki resimde mavi kürelerin kobalttan yapıldığının belirtilmesiyle gösterilmektedir, bunları yeşil magnezyum küreleri için değiştirmek yeterlidir:
Yapının tam ortasında, mavimsi kürenin etrafındaki altı kırmızı kürenin oluşturduğu oktahedron yer alıyor.
Aynı şekilde, bu kristal yapılar su moleküllerini kabul ederek magnezyum fosfat hidratlar oluşturabilir.
Bunun nedeni, fosfat iyonlarıyla (HOH-O-PO 3 3– ) hidrojen bağları oluşturmalarıdır . Dahası, her fosfat iyonu dört adede kadar hidrojen bağını kabul edebilir; yani dört molekül su.
Mg 3 (PO 4 ) 2 iki fosfata sahip olduğu için, sekiz molekül su kabul edebilir (mineral bobierritte durum budur). Buna karşılık, bu su molekülleri birbirleriyle hidrojen bağları oluşturabilir veya pozitif Mg2 + merkezleri ile etkileşime girebilir .
Özellikleri
Kristalin eşkenar dörtgen plakalar oluşturan beyaz bir katıdır. Aynı zamanda kokusuz ve tatsızdır.
Kristal kafesin yüksek enerjisinden dolayı, sıcakken bile suda çok çözünmez; bu, polivalent iyonlar Mg 2+ ve PO 4 3– arasındaki güçlü elektrostatik etkileşimlerin ürünüdür .
Yani, iyonlar çok değerlikli olduğunda ve iyonik yarıçapları boyut olarak fazla değişmediğinde, katı çözünmeye direnç gösterir.
1184 C'de erir ve bu da güçlü elektrostatik etkileşimlerin bir göstergesidir. Bu özellikler, kaç tane su molekülünü emdiğine ve fosfatın bazı protonlanmış formlarda olup olmadığına (HPO 4 2– veya H 2 PO 4 - ) bağlı olarak değişir .
Uygulamalar
Kabızlık ve mide ekşimesi durumları için müshil olarak kullanılmıştır. Bununla birlikte, ishal ve kusma ile kendini gösteren zararlı yan etkileri, kullanımlarını sınırlandırmıştır. Ek olarak, gastrointestinal sisteme zarar vermesi muhtemeldir.
Kemik dokusunun onarımında magnezyum fosfat kullanımı, Mg (H 2 PO 4 ) 2'nin çimento olarak uygulanması araştırılarak şu anda araştırılmaktadır .
Bu magnezyum fosfat formu bunun için gereksinimleri karşılar: biyolojik olarak parçalanabilir ve histo-uyumludur. Ayrıca direnci ve hızlı priz alması nedeniyle kemik dokusunun yenilenmesinde kullanılması tavsiye edilir.
Biyolojik olarak parçalanabilen, ekzotermik olmayan ortopedik çimento olarak amorf magnezyum fosfatın (AMP) kullanımı değerlendirilmektedir. Bu çimentoyu oluşturmak için AMP tozu polivinil alkol ile karıştırılarak macun oluşturulur.
Magnezyum fosfatın temel işlevi, canlılara bir Mg kaynağı olarak hizmet etmektir. Bu element, yaşam için gerekli olan bir katalizör veya ara ürün olarak sayısız enzimatik reaksiyonda yer alır.
İnsanlarda Mg eksikliği aşağıdaki etkilerle ilişkilidir: azalmış Ca seviyeleri, kalp yetmezliği, Na retansiyonu, azalmış K seviyeleri, aritmiler, sürekli kas kasılmaları, kusma, bulantı, düşük dolaşım seviyeleri diğerleri arasında paratiroid hormonu ve mide ve adet krampları.
Referanslar
- SuSanA Sekreterliği. (17 Aralık 2010). Mikroskop altında struvit. Flickr.com'dan 17 Nisan 2018'de alındı
- Mineral Veri Yayıncılığı. (2001-2005). Bobierrite. 17 Nisan 2018'de handbookofmineralogy.org adresinden alındı.
- Ying Yu, Chao Xu, Honglian Dai; Bozunabilir bir magnezyum fosfat kemik çimentosunun hazırlanması ve karakterizasyonu, Rejeneratif Biyomateryaller, Cilt 3, Sayı 4, 1 Aralık 2016, Sayfa 231–237, doi.org
- Sahar Mousa. (2010). Magnezyum fosfat materyallerinin sentezi üzerine çalışma. Fosfor araştırma bülteni Cilt 24, s. 16-21.
- Smokefoot. (28 Mart 2018). EntryWithCollCode38260. . 17 Nisan 2018'de commons.wikimedia.org adresinden alındı
- Vikipedi. (2018). Magnezyum fosfat tribazik. 17 Nisan 2018'de en.wikipedia.org adresinden erişildi.
- Pubchem. (2018). Susuz Magnezyum Fosfat. 17 Nisan 2018'de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov adresinden alındı
- Ben Hamed, T., Boukhris, A., Badri, A. ve Ben Amara, M. (2017). Yeni bir magnezyum fosfat Na3RbMg7 (PO4) 6 sentezi ve kristal yapısı. Acta Crystallographica Bölüm E: Kristalografik İletişim, 73 (Pt 6), 817–820. doi.org
- Barbie, E., Lin, B., Goel, VK ve Bhaduri, S. (2016) Amorf magnezyum fosfat (AMP) bazlı ekzotermik olmayan ortopedik simanın değerlendirilmesi. Biomedical Mat. Cilt 11 (5): 055010.
- Yu, Y., Yu, CH. ve Dai, H. (2016). Parçalanabilir bir magnezyum kemik çimentosunun hazırlanması. Rejeneratif Biyomalzemeler. Cilt 4 (1): 231