แมกนีเซียมฟอสเฟต (Mg3 (PO4) 2): โครงสร้างคุณสมบัติและการใช้
แมกนีเซียมฟอสเฟต เป็นคำที่ใช้อ้างถึงตระกูลของสารประกอบอนินทรีย์ที่เกิดขึ้นจากแมกนีเซียมโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ และออกซิเอทฟอสเฟต แมกนีเซียมฟอสเฟตที่ง่ายที่สุดมีสูตรทางเคมี Mg 3 (PO 4 ) 2 สูตรระบุว่าทุก ๆ สองแอนไอออน PO 4 3- จะมีประจุบวก Mg2 + สามตัวที่โต้ตอบกับสิ่งเหล่านี้
นอกจากนี้สารประกอบเหล่านี้ยังสามารถอธิบายได้ว่าเป็นเกลือแมกนีเซียมที่ได้จากกรดออร์โธฟอสฟอรัส (H 3 PO 4 ) กล่าวอีกนัยหนึ่งแมกนีเซียม "coleates" ระหว่างไอออนฟอสเฟตโดยไม่คำนึงถึงการนำเสนออนินทรีหรืออินทรีย์ของพวกเขา (MgO, Mg (NO 3 ) 2, MgCl 2, Mg (OH) 2, ฯลฯ )
ด้วยเหตุผลเหล่านี้แมกนีเซียมฟอสเฟตสามารถพบได้ในหลายแร่ธาตุ บางส่วนของแนวหินเหล่านี้คือ catheite -Mg 3 (PO 4 ) 2 · 22H 2 O-, struvite- (NH 4 ) MgPO 4 · 6H 2 O, ซึ่ง microcrystal จะอยู่ในรูปบน -, holtedalite-Mg 2 (PO 4) ) (OH) - และ bobierrite -Mg 3 (PO 4 ) 2 · 8H 2 O-
ในกรณีของ bobierrita โครงสร้างผลึกของมันคือ monoclinic โดยมีการรวมตัวของผลึกที่มีรูปร่างของพัดลมและโบสต์ขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตามแมกนีเซียมฟอสเฟตมีคุณสมบัติทางเคมีที่มีโครงสร้างที่หลากหลายซึ่งหมายความว่าไอออนของพวกมันมีการจัดเรียงผลึกหลายแบบ
รูปแบบของแมกนีเซียมฟอสเฟตและความเป็นกลางของประจุ
แมกนีเซียมแมกนีเซียมมาจากการแทนที่โปรตอนของ H 3 PO 4 เมื่อกรดออร์โธฟอสฟอริกสูญเสียโปรตอนมันจะยังคงเป็นไดไฮโดรฟอสเฟตไอออน H 2 PO 4 -
จะทำให้ประจุเชิงลบกลายเป็นเกลือแมกนีเซียมได้อย่างไร? หาก Mg2 + นับสำหรับประจุบวกสองค่าก็จะต้องใช้ H 2 PO 4 - ดังนั้นจึงได้รับแมกนีเซียมไดแอกฟอสเฟต Mg (H 2 PO 4 ) 2
จากนั้นเมื่อกรดสูญเสียโปรตอนสองตัวไฮโดรเจนไอออนยังคงอยู่ HPO 4 2- ทีนี้วิธีแก้ประจุลบทั้งสองนี้ได้อย่างไร? เนื่องจาก Mg2 + ต้องการเพียงประจุลบสองตัวที่จะทำให้เป็นกลางจึงโต้ตอบกับ HPO 4 2- ไอออนเดี่ยว ด้วยวิธีนี้จะได้แมกนีเซียมแมกนีเซียมฟอสเฟต: MgHPO 4
ในที่สุดเมื่อโปรตอนทั้งหมดหายไปฟอสเฟตไอออน PO 4 3- จะยังคงอยู่ สิ่งนี้ต้องใช้สาม Mg2 + ไพเพอร์และฟอสเฟตอื่น ๆ ที่จะรวมกันเป็นของแข็งผลึก สมการทางคณิตศาสตร์ 2 (-3) + 3 (+2) = 0 ช่วยให้เข้าใจอัตราส่วนสโตอิชิโอเมตริกสำหรับแมกนีเซียมและฟอสเฟตเหล่านี้
เป็นผลมาจากการโต้ตอบเหล่านี้ผลิตแมกนีเซียมฟอสเฟต Tribasic: Mg 3 (PO 4 ) 2 เหตุใดจึงเป็นเผ่า เนื่องจากสามารถรับ H + เทียบเท่าสามรายการเพื่อสร้าง H 3 PO 4 อีกครั้ง :
PO 4 3- (ac) + 3H + (ac) H 3 PO 4 (ac)
แมกนีเซียมฟอสเฟตกับไอออนบวกอื่น ๆ
การชดเชยค่าธรรมเนียมเชิงลบสามารถทำได้ด้วยการมีส่วนร่วมของสายพันธุ์บวกอื่น ๆ
ตัวอย่างเช่นการทำให้เป็นกลาง PO 4 3-, K +, Na +, Rb +, NH 4 + และอื่น ๆ ยังสามารถแทรกแซงสร้างสารประกอบ (X) MgPO 4 ถ้า X เท่ากับ NH 4 + จะเกิดแร่ struvite ปราศจากน้ำ (NH 4 ) MgPO 4
เนื่องจากสถานการณ์ที่ฟอสเฟตอื่นแทรกแซงและค่าประจุลบเพิ่มขึ้นประจุบวกอื่น ๆ สามารถเพิ่มเข้าไปในปฏิกิริยาเพื่อทำให้เป็นกลางได้ ด้วยเหตุนี้ผลึกแมกนีเซียมฟอสเฟตจำนวนมากจึงสามารถสังเคราะห์ได้ (ตัวอย่างเช่น Na 3 RbMg 7 (PO 4 ) 6 )
โครงสร้าง
ภาพด้านบนแสดงให้เห็นถึงการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่าง Mg2 + และ PO4-3 ไอออนที่กำหนดโครงสร้างผลึก อย่างไรก็ตามมันเป็นเพียงภาพที่แสดงให้เห็นถึงรูปทรงเรขาคณิตของ tetrahedral ของฟอสเฟต จากนั้นโครงสร้างผลึกนั้นเกี่ยวข้องกับ Tetraedra ของฟอสเฟตและแมกนีเซียมทรงกลม
สำหรับกรณีของ anhydrous Mg 3 (PO 4 ) 2 ไอออนจะนำโครงสร้าง rhombohedral ซึ่ง Mg 2+ ประสานงานกับหกอะตอม O
ภาพด้านบนแสดงให้เห็นในภาพด้านล่างด้วยสัญกรณ์ว่าทรงกลมสีน้ำเงินเป็นโคบอลต์มันก็เพียงพอที่จะเปลี่ยนพวกมันสำหรับทรงกลมแมกนีเซียมสีเขียว:
ด้านขวาตรงกลางของโครงสร้างจะอยู่ที่รูปแปดด้านซึ่งเกิดจากทรงกลมสีแดงหกวงรอบวงสีน้ำเงิน
นอกจากนี้โครงสร้างผลึกเหล่านี้มีความสามารถในการรับโมเลกุลของน้ำสร้างแมกนีเซียมไฮเดรตแมกนีเซียม
นี่เป็นเพราะพวกมันก่อพันธะไฮโดรเจนกับฟอสเฟตไอออน (HOH-O-PO 3 3-) นอกจากนี้ฟอสเฟตไอออนแต่ละตัวสามารถรับพันธะไฮโดรเจนได้มากถึงสี่ชนิด นั่นคือโมเลกุลของน้ำสี่โมเลกุล
เนื่องจาก Mg 3 (PO 4 ) 2 มีฟอสเฟตสองตัวจึงสามารถรับโมเลกุลของน้ำได้แปดโมเลกุล (เกิดอะไรขึ้นกับแร่โบบิเออร์ไรท์) ในทางกลับกันโมเลกุลของน้ำเหล่านี้สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนกับผู้อื่นหรือโต้ตอบกับ Mg2 + บวก
สรรพคุณ
มันเป็นของแข็งสีขาวก่อตัวจานขนมเปียกปูนผลึก อีกทั้งไม่มีกลิ่นและไม่มีรสชาติ
มันไม่ละลายน้ำได้แม้ในขณะที่มีความร้อนเนื่องจากพลังงานของผลึกคริสตัลขนาดใหญ่ นี่เป็นผลิตภัณฑ์ของการเกิดไฟฟ้าสถิตที่แข็งแกร่งระหว่างไอออนโพลีวาเลนท์ Mg2 + และ PO4 3-
นั่นคือเมื่อไอออนของโพลีวาเลนท์และอิออนรัศมีไม่แตกต่างกันมากของแข็งแสดงความต้านทานต่อการละลาย
มันละลายที่ 1184 ° C ซึ่งบ่งบอกถึงการมีปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งของไฟฟ้าสถิต คุณสมบัติเหล่านี้จะแตกต่างกันไปตามจำนวนโมเลกุลของน้ำที่ถูกดูดซับและฟอสเฟตนั้นอยู่ในรูปแบบโปรตอนหรือไม่ (HPO 4 2- หรือ H 2 PO 4 -)
การใช้งาน
มันถูกใช้เป็นยาระบายสำหรับรัฐของอาการท้องผูกและความเป็นกรดในกระเพาะอาหาร อย่างไรก็ตามผลข้างเคียงที่เป็นอันตรายซึ่งแสดงออกโดยรุ่นของอาการท้องเสียและอาเจียน - มี จำกัด การใช้งาน นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดความเสียหายต่อระบบทางเดินอาหาร
ขณะนี้มีการสำรวจการใช้แมกนีเซียมฟอสเฟตในการซ่อมแซมเนื้อเยื่อกระดูกโดยใช้ Mg (H 2 PO 4 ) 2 เป็นซีเมนต์
แมกนีเซียมฟอสเฟตรูปแบบนี้ตรงตามข้อกำหนดสำหรับสิ่งนี้: มันย่อยสลายได้และฮีสโกที่เข้ากันได้ นอกจากนี้แนะนำให้ใช้ในการสร้างเนื้อเยื่อกระดูกใหม่เพื่อความแข็งแรงและการตั้งค่าที่รวดเร็ว
การใช้ Amorphous แมกนีเซียมฟอสเฟต (AMP) เป็นซีเมนต์ออร์โทพีดิกส์แบบสลายตัวทางชีวภาพและไม่ผ่านความร้อน ในการสร้างปูนซีเมนต์นี้ผง AMP ผสมกับโพลีไวนิลแอลกอฮอล์เพื่อสร้างเป็นผงสำหรับอุดรู
หน้าที่หลักของแมกนีเซียมฟอสเฟตคือการให้ Mg สนับสนุนสิ่งมีชีวิต องค์ประกอบนี้แทรกแซงปฏิกิริยาของเอนไซม์มากมายในฐานะตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวกลางเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับชีวิต
การขาด Mg ในมนุษย์มีความสัมพันธ์กับผลกระทบต่อไปนี้: ระดับ Ca ลดลง, ภาวะหัวใจล้มเหลว, การเก็บรักษา Na, ระดับ K ลดลง, ภาวะ, การหดตัวของกล้ามเนื้ออย่างยั่งยืน, อาเจียน, คลื่นไส้, ระดับการหมุนเวียน พาราไทรอยด์ฮอร์โมนและกระเพาะอาหารและปวดประจำเดือนและอื่น ๆ
