فوسفات المغنيسيوم (Mg3 (PO4) 2) هيكل وخصائص واستخدامات



ال فوسفات المغنيسيوم هو مصطلح يستخدم للإشارة إلى عائلة من المركبات غير العضوية تتكون من المغنيسيوم والمعادن القلوية الترابية وفوسفات الأكسون. أبسط فوسفات المغنيسيوم له صيغة كيميائية مغ3(أ ف ب4)2. تشير المعادلة إلى أن لكل شريرين ص43- هناك ثلاثة كغ ملغ2+ التفاعل مع هؤلاء.

أيضا ، يمكن وصف هذه المركبات كأملاح المغنيسيوم المشتقة من حمض الفوسفوريك (H3PO4). بمعنى آخر ، المغنيسيوم "معاطف" بين أنيونات الفوسفات ، بغض النظر عن عرضهم غير العضوي أو العضوي (MgO ، Mg (NO3)2, MgCl2, ملغ (OH)2, وما إلى ذلك).

بسبب هذه الأسباب ، يمكن العثور على فوسفات المغنيسيوم في العديد من المعادن. بعض هذه هي: catheita -Mg3(أ ف ب4)2 22 ساعة2O- ، ستروفيت - (NH4) MgPO4· 6 ساعات2أو ، التي يتم تمثيل البلورات الدقيقة في الصورة العليا ، holtedalite -Mg2(أ ف ب4) (OH) - و bobierrita -Mg3(أ ف ب4)2· 8 ساعات2O-.

في حالة bobierrita ، هيكلها البلوري أحادي الميل ، مع المجاميع البلورية بأشكال المروحة والورود الضخمة. ومع ذلك ، تتميز فوسفات المغنيسيوم بإظهار كيمياء هيكلية غنية ، وهذا يعني أن أيوناتها تتبنى العديد من الترتيبات البلورية.

مؤشر

  • 1 أشكال فوسفات المغنيسيوم وحياد شحناتها
    • 1.1 فوسفات المغنيسيوم مع الكاتيونات الأخرى
  • 2 هيكل
  • 3 خصائص
  • 4 الاستخدامات
  • 5 المراجع

أشكال فوسفات المغنيسيوم وحياد شحناتها

مشتقة فوسفات المغنيسيوم من استبدال البروتونات H3PO4. عندما يفقد حمض الفوسفوريك البروتون ، يبقى مثل أيون فوسفات ثنائي الهدروجين ، H2PO4-.

كيفية تحييد الشحنة السلبية لتكوين ملح المغنيسيوم؟ نعم ملغ2+ حساب لاثنين من الشحنات الإيجابية ، فأنت بحاجة إلى اثنين H2PO4-. وبالتالي ، يتم الحصول على المغنيسيوم فوسفات ثنائي أكسيد المغنيسيوم (ح)2PO4)2.

ثم ، عندما يفقد الحمض بروتونين ، يظل أيون فوسفات الهيدروجين ، HPO42-. الآن ، كيف يمكن تحييد هاتين التهمتين السلبيتين؟ مثل المغنيسيوم2+ يحتاج فقط إلى شحنتين سالبين لتحييد ، ويتفاعل مع أيون HPO واحد42-. بهذه الطريقة يتم الحصول على فوسفات حمض المغنيسيوم: MgHPO4.

أخيرًا ، عندما تُفقد جميع البروتونات ، يبقى أنيون الفوسفات ص43-. هذا يتطلب ثلاثة كغ ملغ2+ وفوسفات آخر للتجميع في مادة صلبة بلورية. المعادلة الرياضية 2 (-3) + 3 (+2) = 0 تساعد في فهم هذه النسب المتكافئة للمغنيسيوم والفوسفات.

نتيجة لهذه التفاعلات ، يتم إنتاج فوسفات المغنسيوم المغنيسيوم: المغنيسيوم3(أ ف ب4)2. لماذا هو قبلي؟ لأنه قادر على قبول ثلاثة معادلات لـ H+ لتشكيل H مرة أخرى3PO4:

PO43-(ac) + 3H+(آق) <=> H3PO4(آق)

فوسفات المغنيسيوم مع الكاتيونات الأخرى

يمكن أيضًا تعويض التعويضات السلبية بمشاركة الأنواع الإيجابية الأخرى.

على سبيل المثال ، لتحييد أمر الشراء43-, الأيونات ك+, نا+, الروبيديوم+, NH4+, وما إلى ذلك ، يمكن أن تتوسط أيضا ، وتشكيل مركب (X) MgPO4. إذا كانت X تساوي NH4+, يتم تشكيل المعدنية struvite اللامائية ، (NH4) MgPO4.

بالنظر إلى الموقف الذي يتداخل فيه فوسفات آخر وزيادة الشحنات السلبية ، يمكن إضافة كاتيونات إضافية أخرى إلى التفاعلات لتحييدها. بفضل هذا ، يمكن تصنيع العديد من بلورات فوسفات المغنيسيوم (Na3RBMG7(أ ف ب4)6, على سبيل المثال).

هيكل

الصورة العليا توضح التفاعلات بين أيونات المغنيسيوم2+ و PO43- التي تحدد الهيكل البلوري. ومع ذلك ، فهي مجرد صورة توضح بالأحرى هندسة رباعية السطوح للفوسفات. ثم ، التركيب البلوري يتضمن رباعي السطوح من الفوسفات وكرات المغنيسيوم.

لحالة المغنيسيوم3(أ ف ب4)2 اللامائية ، تتبنى الأيونات بنية rhombohedral ، التي المغنيسيوم2+ يتم تنسيقه مع ست ذرات.

تم توضيح ما سبق في الصورة أدناه ، مع الإشارة إلى أن الكرات الزرقاء هي الكوبالت ، وهو ما يكفي لتغييرها في مجالات المغنيسيوم الأخضر:

في وسط الهيكل ، يمكن تحديد مجسم مجسم الشكل المكون من ستة مجالات حمراء حول الكرة المزرقة..

أيضا ، هذه الهياكل البلورية قادرة على قبول جزيئات الماء ، وتشكيل هيدرات فوسفات المغنيسيوم.

وذلك لأنها تشكل روابط هيدروجينية مع أيونات الفوسفات (HOH-O-PO33-). بالإضافة إلى ذلك ، فإن أيون الفوسفات قادر على قبول ما يصل إلى أربع روابط هيدروجينية ؛ وهذا هو ، أربعة جزيئات الماء.

مثل المغنيسيوم3(أ ف ب4)2 لديه اثنين من الفوسفات ، ويمكن قبول ثمانية جزيئات الماء (ما يحدث مع bobierrita المعدنية). في المقابل ، يمكن أن تشكل جزيئات الماء هذه روابط هيدروجينية مع الآخرين أو تتفاعل مع مراكز المغنيسيوم الإيجابية2+.

خصائص

إنها مادة صلبة بلون أبيض وتشكل ألواحًا بلورية الشكل. أيضا ، ليس له رائحة ولا طعم.

أنها غير قابلة للذوبان في الماء للغاية ، حتى عندما يكون الجو حارًا ، نظرًا لطاقة شبكية البلورة العظيمة ؛ هذا هو نتاج التفاعلات الإلكتروستاتية القوية بين أيونات المغنيسيوم متعددة التكافؤ2+ و PO43-.

أي عندما تكون الأيونات متعددة التكافؤ ولا يتغير نصف قطرها الأيوني كثيرًا في الحجم ، تظهر المادة الصلبة مقاومة لانحلالها.

يذوب عند 1184 درجة مئوية ، مما يدل أيضًا على تفاعلات إلكتروستاتيكية قوية. تختلف هذه الخصائص اعتمادًا على عدد جزيئات الماء التي تمتصها ، وإذا تم العثور على الفوسفات في بعض أشكاله البروتونية (HPO)42- أو ح2PO4-).

تطبيقات

وقد استخدم ملين لحالات الإمساك وحموضة المعدة. ومع ذلك ، فإن آثاره الجانبية الضارة - التي تتجلى في توليد الإسهال والقيء - قد حدت من استخداماته. بالإضافة إلى ذلك ، من المحتمل أن يتسبب ذلك في تلف الجهاز الهضمي.

يجري حالياً استكشاف استخدام فوسفات المغنيسيوم في إصلاح أنسجة العظام ، مما يبحث في تطبيق المغنيسيوم (H)2PO4)2 كاسمنت.

يلبي هذا الشكل من فوسفات المغنيسيوم متطلبات هذا: إنه قابل للتحلل الحيوي ومتوافق مع الأنسجة. بالإضافة إلى ذلك ، يوصى باستخدامه في تجديد الأنسجة العظمية لقوتها والإعداد السريع.

يتم تقييم استخدام فوسفات المغنيسيوم غير المتبلور (AMP) كاسمنت لتقويم العظام وغير قابل للحرارة. لتوليد هذا الاسمنت ، قم بخلط مسحوق AMP مع كحول البولي فينيل ، من أجل تكوين معجون.

وتتمثل المهمة الرئيسية لفوسفات المغنيسيوم في توفير مساهمة المغنيسيوم في الكائنات الحية. يتدخل هذا العنصر في العديد من التفاعلات الأنزيمية كمحفز أو وسيط ، ليكون ضروريًا للحياة.

يرتبط نقص المغنيسيوم في البشر بالتأثيرات التالية: انخفاض مستويات الكالسيوم ، فشل القلب ، احتباس الصوديوم ، انخفاض مستويات K ، عدم انتظام ضربات القلب ، تقلصات العضلات المستديمة ، القيء ، الغثيان ، انخفاض مستويات الدورة الدموية هرمون الغدة الدرقية وتشنجات الحيض ، وغيرها.

مراجع

  1. أمانة سوزانا. (17 ديسمبر 2010). ستروفيت تحت المجهر. تم الاسترجاع في 17 أبريل 2018 من: flickr.com
  2. نشر البيانات المعدنية. (2001-2005). Bobierrite. تم الاسترجاع في 17 أبريل 2018 ، من: handbookofmineralogy.org
  3. يينغ يو ، تشاو شو ، هونجليان داي ؛ تحضير وتوصيف عظم فوسفات المغنيسيوم القابل للتحلل, مواد حيوية متجددة, المجلد 3 ، العدد 4 ، 1 ديسمبر 2016 ، الصفحات 231-237 ، doi.org
  4. سحر موسى. (2010). دراسة على تخليق مواد فوسفات المغنيسيوم. نشرة الفوسفور البحثية المجلد 24 ، الصفحات 16-21.
  5. Smokefoot. (28 مارس 2018). EntryWithCollCode38260. [الشكل]. تم الاسترجاع في 17 أبريل 2018 من: commons.wikimedia.org
  6. ويكيبيديا. (2018). المغنيسيوم فوسفات تريباسيك. تم الاسترجاع في 17 أبريل 2018 من: en.wikipedia.org
  7. بوب كيم. (2018). فوسفات المغنيسيوم اللامائي. تم الاسترجاع في 17 أبريل 2018 من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  8. بن حامد ، ت. ، بوخريس ، أ. ، بدري ، أ. ، وبن عمارة ، م. (2017). التوليف والبنية البلورية لفوسفات المغنيسيوم الجديد Na3RbMg7 (PO4) 6. Acta Crystallographica Section E: Crystallographic Communications، 73 (Pt 6)، 817-820. doi.org
  9. Barbie، E.، Lin، B.، Goel، V.K. and Bhaduri، S. (2016) تقييم فوسفات المغنيسيوم غير المتبلور (AMP) القائم على الأسمنت العظمي غير الطارد للحرارة. حصيرة الطبية الحيوية. المجلد 11 (5): 055010.
  10. يو ، واي ، يو ، سي. و Dai، H. (2016). إعداد الأسمنت المغنيسيوم العظام القابلة للتحلل. مواد حيوية متجددة. المجلد 4 (1): 231