Magnesium Fosfat (Mg3 (PO4) 2) Struktur, Properti, dan Penggunaan



itu magnesium fosfat adalah istilah yang digunakan untuk merujuk pada keluarga senyawa anorganik yang dibentuk oleh magnesium, logam alkali tanah dan oksoanion fosfat. Magnesium fosfat yang paling sederhana memiliki formula kimia Mg3(PO4)2. Rumus menunjukkan bahwa untuk setiap dua anion PO43- Ada tiga kation Mg2+ berinteraksi dengan ini.

Juga, senyawa ini dapat digambarkan sebagai garam magnesium yang berasal dari asam ortofosfat (H3PO4). Dengan kata lain, magnesium "melapisi" antara anion fosfat, terlepas dari presentasi anorganik atau organiknya (MgO, Mg (NO3)2, MgCl2, Mg (OH)2, dll.).

Karena alasan ini magnesium fosfat dapat ditemukan sebagai beberapa mineral. Beberapa di antaranya adalah: catheita -Mg3(PO4)2 · 22 jam2O-, struvite - (NH4) MgPO4· 6H2Atau, yang mikrokristalnya diwakili di gambar atas-, holtedalite -Mg2(PO4) (OH) - dan bobierrita -Mg3(PO4)2· 8 jam2O-.

Dalam kasus bobierrita, struktur kristalinnya monoklinik, dengan agregat kristal dengan bentuk kipas dan mawar besar. Namun, magnesium fosfat ditandai dengan menunjukkan struktur kimia yang kaya, yang berarti bahwa ion mereka mengadopsi banyak pengaturan kristal.

Indeks

  • 1 Bentuk magnesium fosfat dan netralitas muatannya
    • 1.1 Magnesium fosfat dengan kation lain
  • 2 Struktur
  • 3 Properti
  • 4 Penggunaan
  • 5 Referensi

Bentuk magnesium fosfat dan netralitas muatannya

Magnesium fosfat berasal dari substitusi proton H3PO4. Ketika asam ortofosfat kehilangan proton, ia tetap sebagai ion dihidrogen fosfat, H2PO4-.

Bagaimana cara menetralkan muatan negatif untuk menghasilkan garam magnesium? Ya mg2+ akun untuk dua muatan positif, maka Anda perlu dua H2PO4-. Dengan demikian, magnesium diasid fosfat, Mg (H) diperoleh2PO4)2.

Kemudian, ketika asam kehilangan dua proton, ion hidrogen fosfat tetap, HPO42-. Sekarang, bagaimana cara menetralkan kedua tuduhan negatif ini? Seperti Mg2+ hanya perlu dua muatan negatif untuk menetralkan, berinteraksi dengan ion HPO tunggal42-. Dengan cara ini asam magnesium fosfat diperoleh: MgHPO4.

Akhirnya, ketika semua proton hilang, anion fosfat PO tetap ada43-. Ini membutuhkan tiga kation Mg2+ dan fosfat lain untuk berkumpul menjadi padatan kristal. Persamaan matematika 2 (-3) + 3 (+2) = 0 membantu memahami rasio stoikiometrik ini untuk magnesium dan fosfat.

Sebagai hasil dari interaksi ini, magnesium fosfat tribasik diproduksi: Mg3(PO4)2. Mengapa suku? Karena mampu menerima tiga padanan dari H+ untuk membentuk huruf H lagi3PO4:

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

Magnesium fosfat dengan kation lain

Kompensasi biaya negatif juga dapat dicapai dengan partisipasi spesies positif lainnya.

Misalnya, untuk menetralkan PO43-, ion K+, Na+, Rb+, NH4+, dll., juga dapat menengahi, membentuk senyawa (X) MgPO4. Jika X sama dengan NH4+, mineral struvite anhidrat terbentuk, (NH4) MgPO4.

Mengingat situasi bahwa fosfat lain ikut campur dan muatan negatif meningkat, kation tambahan lainnya dapat ditambahkan ke interaksi untuk menetralisirnya. Berkat ini, banyak kristal magnesium fosfat dapat disintesis (Na3RbMg7(PO4)6, misalnya).

Struktur

Gambar atas menggambarkan interaksi antara ion Mg2+ dan PO43- yang menentukan struktur kristal. Namun, ini hanya gambar yang menunjukkan geometri tetrahedral fosfat. Kemudian, struktur kristal melibatkan tetrahedra fosfat dan bola magnesium.

Untuk kasus Mg3(PO4)2 Anhidrat, ion-ion mengadopsi struktur rombohedral, di mana Mg2+ dikoordinasikan dengan enam atom O.

Di atas diilustrasikan dalam gambar di bawah ini, dengan notasi bahwa bola biru adalah kobalt, cukup untuk mengubahnya untuk bola magnesium hijau:

Tepat di tengah struktur dapat ditemukan octahedron yang dibentuk oleh enam bola merah di sekitar bola kebiru-biruan.

Selain itu, struktur kristal ini mampu menerima molekul air, membentuk magnesium fosfat hidrat.

Ini karena mereka membentuk ikatan hidrogen dengan ion fosfat (HOH-O-PO33-). Selain itu, setiap ion fosfat mampu menerima hingga empat ikatan hidrogen; yaitu, empat molekul air.

Seperti Mg3(PO4)2 memiliki dua fosfat, dapat menerima delapan molekul air (apa yang terjadi dengan mineral bobierrita). Pada gilirannya, molekul air ini dapat membentuk ikatan hidrogen dengan yang lain atau berinteraksi dengan pusat Mg positif2+.

Properti

Ini adalah padatan putih, membentuk lempeng belah ketupat kristal. Juga, tidak berbau dan tidak berasa.

Sangat tidak larut dalam air, bahkan ketika panas, karena energi kisi kristal yang besar; ini adalah produk dari interaksi elektrostatik yang kuat antara ion Mg polivalen2+ dan PO43-.

Yaitu, ketika ion-ionnya polivalen dan jari-jari ioniknya tidak bervariasi banyak ukurannya, padatan menunjukkan ketahanan terhadap pembubarannya..

Ini mencair pada 1184 ° C, yang juga merupakan indikasi interaksi elektrostatik yang kuat. Sifat-sifat ini bervariasi tergantung pada berapa banyak molekul air yang diserapnya, dan jika fosfat ditemukan dalam beberapa bentuknya yang terprotonasi (HPO).42- atau H2PO4-).

Penggunaan

Ini telah digunakan sebagai pencahar untuk keadaan sembelit dan keasaman lambung. Namun, efek samping berbahaya - dimanifestasikan oleh diare dan muntah - telah membatasi penggunaannya. Selain itu, kemungkinan akan menyebabkan kerusakan pada saluran pencernaan.

Penggunaan magnesium fosfat dalam perbaikan jaringan tulang saat ini sedang dieksplorasi, menyelidiki penerapan Mg (H)2PO4)2 sebagai semen.

Bentuk magnesium fosfat ini memenuhi persyaratan untuk ini: ia dapat terurai secara hayati dan kompatibel secara histopat. Selain itu, penggunaannya dalam regenerasi jaringan tulang dianjurkan karena kekuatan dan pengaturannya yang cepat.

Penggunaan magnesium fosfat amorf (AMP) sebagai semen ortopedi biodegradable dan non-eksotermik sedang dievaluasi. Untuk menghasilkan semen ini, campurkan bubuk AMP dengan alkohol polivinil, untuk membentuk dempul.

Fungsi utama magnesium fosfat adalah untuk memberikan kontribusi Mg pada makhluk hidup. Unsur ini campur tangan dalam berbagai reaksi enzimatik sebagai katalisator atau perantara, yang penting untuk kehidupan.

Kekurangan Mg pada manusia dikaitkan dengan efek berikut: penurunan kadar Ca, gagal jantung, retensi Na, penurunan kadar K, aritmia, kontraksi otot yang berkelanjutan, muntah, mual, kadar sirkulasi rendah Hormon paratiroid dan perut serta kram menstruasi, antara lain.

Referensi

  1. Sekretariat SuSanA. (17 Desember 2010). Struvite di bawah mikroskop. Diperoleh pada 17 April 2018, dari: flickr.com
  2. Penerbitan Data Mineral. (2001-2005). Bobierrite. Diperoleh pada 17 April 2018, dari: handbookofmineralogy.org
  3. Ying Yu, Chao Xu, Honglian Dai; Persiapan dan karakterisasi semen tulang magnesium fosfat yang terdegradasi, Biomaterial Regeneratif, Volume 3, Edisi 4, 1 Desember 2016, Halaman 231-237, doi.org
  4. Sahar Mousa. (2010). Studi tentang sintesis bahan magnesium fosfat. Buletin penelitian fosfor, Vol. 24, hlm 16-21.
  5. Smokefoot (28 Maret 2018). EntryWithCollCode38260. [Gambar] Diperoleh pada 17 April 2018, dari: commons.wikimedia.org
  6. Wikipedia. (2018). Magnesium fosfat tribas. Diperoleh pada 17 April 2018, dari: en.wikipedia.org
  7. Pubchem. (2018). Magnesium Fosfat Anhidrat. Diperoleh pada 17 April 2018, dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  8. Ben Hamed, T., Boukhris, A., Badri, A., & Ben Amara, M. (2017). Sintesis dan struktur kristal magnesium fosfat Na3RbMg7 (PO4) baru 6. Acta Crystallographica Bagian E: Komunikasi Kristalografi, 73 (Pt 6), 817-820. doi.org
  9. Barbie, E., Lin, B., Goel, V.K. dan Bhaduri, S. (2016) Evaluasi semen ortopedi non-eksotermik magnesium amorf. Mat Biomedis. Volume 11 (5): 055010.
  10. Yu, Y., Yu, CH. dan Dai, H. (2016). Persiapan semen tulang magnesium yang mudah terurai. Biomaterial Regeneratif. Volume 4 (1): 231