Magnesiumphosphat (Mg3 (PO4) 2) Struktur, Eigenschaften und Verwendungen



Die Magnesiumphosphat ist ein Begriff, der sich auf eine Familie von anorganischen Verbindungen bezieht, die durch Magnesium, Erdalkalimetall und Oxoanionphosphat gebildet werden. Das einfachste Magnesiumphosphat hat nach der chemischen Formel Mg3(PO4)2. Die Formel zeigt das für jeweils zwei PO-Anionen an43- es gibt drei Mg-Kationen2+ mit diesen interagieren.

Diese Verbindungen können auch als von Orthophosphorsäure (H3PO4). Mit anderen Worten, Magnesium "kühlt" zwischen Phosphatanionen, unabhängig von ihrer anorganischen oder organischen Präsentation (MgO, Mg (NO)3)2MgCl2, Mg (OH)2usw.).

Aus diesen Gründen können Magnesiumphosphate als mehrere Mineralien gefunden werden. Einige davon sind: Catheita -Mg3(PO4)2 · 22 Stunden2O-, Struvit- (NH4) MgPO4· 6 Stunden2Oder, deren Mikrokristalle im oberen Bild dargestellt sind, Holtedalit-Mg2(PO4) (OH) - und bobierrita -Mg3(PO4)2· 8 Stunden2O-

Im Fall der Bobierrita ist ihre kristalline Struktur monoklin, mit kristallinen Aggregaten mit Fächerformen und massiven Rosetten. Magnesiumphosphate zeichnen sich jedoch durch eine reiche Strukturchemie aus, was bedeutet, dass ihre Ionen viele Kristallanordnungen annehmen.

Index

  • 1 Formen von Magnesiumphosphat und die Neutralität seiner Ladungen
    • 1.1 Magnesiumphosphate mit anderen Kationen
  • 2 Struktur
  • 3 Eigenschaften
  • 4 Verwendet
  • 5 Referenzen

Formen von Magnesiumphosphat und die Neutralität seiner Ladungen

Magnesiumphosphate stammen aus der Substitution von H-Protonen3PO4. Wenn die Orthophosphorsäure ein Proton verliert, bleibt es als das Dihydrogenphosphation H2PO4-.

Wie kann man die negative Ladung neutralisieren, um ein Magnesiumsalz zu erzeugen? Ja Mg2+ für zwei positive Gebühren, dann brauchen Sie zwei H2PO4-. Somit wird Magnesiumdihydrogenphosphat, Mg (H), erhalten2PO4)2.

Als nächstes, wenn die Säure zwei Protonen verliert, bleibt das Hydrogenphosphation HPO42-. Nun, wie kann man diese zwei negativen Ladungen neutralisieren? Wie das Mg2+ es benötigt nur zwei negative Ladungen, um zu neutralisieren, interagiert mit einem einzelnen HPO-Ion42-. Auf diese Weise wird das Magnesiumsäurephosphat erhalten: MgHPO4.

Wenn schließlich alle Protonen verloren sind, verbleibt das Phosphatanion PO43-. Dies erfordert drei Mg-Kationen2+ und ein anderes Phosphat, um einen kristallinen Feststoff zu bilden. Die mathematische Gleichung 2 (-3) + 3 (+2) = 0 hilft dabei, diese stöchiometrischen Verhältnisse für Magnesium und Phosphat zu verstehen.

Als Ergebnis dieser Wechselwirkungen wird das dreibasige Magnesiumphosphat erzeugt: Mg3(PO4)2. Warum ist es tribasisch? Weil es drei Äquivalente von H annehmen kann+ um das H wieder zu bilden3PO4:

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

Magnesiumphosphate mit anderen Kationen

Die Kompensation von negativen Ladungen kann auch unter Beteiligung anderer positiver Arten erreicht werden.

Zum Beispiel, um die Bestellung zu neutralisieren43-, die K-Ionen+, Na+, Rb+, NH4+usw. können auch intervenieren, wobei die Verbindung (X) MgPO gebildet wird4. Wenn X gleich NH ist4+wird das wasserfreie Struvitmineral gebildet (NH4) MgPO4.

Angesichts der Situation, dass ein anderes Phosphat eingreift und die negativen Ladungen zunehmen, können andere zusätzliche Kationen zu den Wechselwirkungen hinzugefügt werden, um sie zu neutralisieren. Dank dessen können zahlreiche Magnesiumphosphatkristalle synthetisiert werden (Na3RbMg7(PO4)6zum Beispiel).

Struktur

Das obere Bild zeigt die Wechselwirkungen zwischen Mg-Ionen2+ und PO43- das definieren die kristalline Struktur. Es ist jedoch nur ein Bild, das eher die tetraedrische Geometrie der Phosphate zeigt. Dann beinhaltet die Kristallstruktur Tetraeder von Phosphaten und Magnesiumkugeln.

Für den Fall von Mg3(PO4)2 Wasserfrei nehmen die Ionen eine rhomboedrische Struktur an, in der Mg2+ es ist mit sechs O-Atomen koordiniert.

Obiges ist in der Abbildung unten dargestellt, mit der Anmerkung, dass die blauen Kugeln Kobalt sind, reicht es, sie für die grünen Magnesiumkugeln zu ändern:

Genau in der Mitte der Struktur befindet sich das Oktaeder, das von den sechs roten Kugeln um die bläuliche Kugel gebildet wird.

Außerdem sind diese kristallinen Strukturen in der Lage, Wassermoleküle aufzunehmen und Magnesiumphosphathydrate zu bilden.

Dies liegt daran, dass sie Wasserstoffbrücken mit Phosphationen bilden (HOH-O-PO)33-). Zusätzlich kann jedes Phosphation bis zu vier Wasserstoffbrücken aufnehmen; das heißt, vier Wassermoleküle.

Wie das Mg3(PO4)2 hat zwei Phosphate, kann acht Wassermoleküle aufnehmen (was passiert mit dem Mineral Bobierrita). Diese Wassermoleküle können wiederum Wasserstoffbrücken mit anderen bilden oder mit positiven Mg-Zentren wechselwirken2+.

Eigenschaften

Es ist ein weißer Feststoff, der kristalline rhombische Platten bildet. Es hat auch keinen Geruch und keinen Geschmack.

Es ist in Wasser sehr unlöslich, selbst wenn es heiß ist, aufgrund seiner großen Kristallgitterenergie; Dies ist ein Produkt der starken elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen den mehrwertigen Mg-Ionen2+ und PO43-.

Das heißt, wenn die Ionen polyvalent sind und ihre Ionenradien nicht sehr stark variieren, zeigt der Feststoff Beständigkeit gegenüber seiner Auflösung.

Es schmilzt bei 1184 ° C, was ebenfalls auf starke elektrostatische Wechselwirkungen hinweist. Diese Eigenschaften variieren in Abhängigkeit davon, wie viele Wassermoleküle absorbiert werden und ob das Phosphat in einigen seiner protonierten Formen vorliegt (HPO42- oder H2PO4-).

Verwendet

Es wurde als Abführmittel für Verstopfung und Magensäure verwendet. Seine schädlichen Nebenwirkungen, die sich in der Entstehung von Durchfall und Erbrechen zeigen, haben jedoch seine Verwendung eingeschränkt. Darüber hinaus ist es wahrscheinlich, den Magen-Darm-Trakt zu beschädigen.

Die Verwendung von Magnesiumphosphat bei der Reparatur von Knochengewebe wird derzeit untersucht, wobei die Anwendung von Mg (H) untersucht wird.2PO4)2 als Zement.

Diese Form von Magnesiumphosphat erfüllt die Anforderungen dafür: Es ist biologisch abbaubar und histokompatibel. Darüber hinaus wird seine Verwendung bei der Regeneration von Knochengewebe wegen seiner Stärke und schnellen Einstellung empfohlen.

Die Verwendung von amorphem Magnesiumphosphat (AMP) als biologisch abbaubarem und nicht-exothermem orthopädischem Zement wird evaluiert. Um diesen Zement zu erzeugen, wird das AMP-Pulver mit Polyvinylalkohol gemischt, um einen Kitt zu bilden.

Die Hauptfunktion von Magnesiumphosphat ist es, den Beitrag von Mg zu Lebewesen bereitzustellen. Dieses Element interveniert in zahlreichen enzymatischen Reaktionen als Katalysator oder Vermittler, die lebensnotwendig sind.

Ein Mg - Mangel beim Menschen ist mit folgenden Effekten verbunden: erniedrigte Ca - Spiegel, Herzinsuffizienz, Na - Retention, verminderte K - Spiegel, Arrhythmien, anhaltende Muskelkontraktionen, Erbrechen, Übelkeit, niedrige zirkulierende Spiegel von Parathormon und Magen-und Menstruationsbeschwerden, unter anderem.

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