マグネシウム、リン酸マグネシウム及びアルカリ土類金属のリン酸オキシアニオンからなる無機化合物のファミリーを指すために使用される用語です。最も単純なリン酸マグネシウムの化学式は、Mg 3(PO 4)2です。この式は、PO 2 3-アニオン2つごとに、それらと相互作用する3つのMg 2+カチオンがあることを示しています。
同様に、これらの化合物はオルトリン酸(H 3 PO 4)から誘導されたマグネシウム塩として説明できます。言い換えれば、無機または有機の提示に関係なく、リン酸アニオン間のマグネシウム「合体」(MgO、Mg(NO 3)2、MgCl 2、Mg(OH)2など)。
これらの理由により、リン酸マグネシウムはさまざまなミネラルとして見つけることができます。これらのいくつかは次のとおりcatteite -Mg 3(PO 4)2・22H 2 O - 、スツルバイト- (NH 4)MgPO 4・6H 2 O、その微結晶上部イメージ- 、holtedalite -Mgに示されている2(PO 4)(OH)-およびbobierrite -Mg 3(PO 4)2・8H 2 O-。
ボービエライトの場合、その結晶構造は単斜晶系で、結晶の集合体は扇状で巨大なロゼットです。ただし、リン酸マグネシウムは、構造化学が豊富であることを特徴としています。つまり、そのイオンは多くの結晶配置をとっています。
リン酸マグネシウムの形態とその電荷の中立性
リン酸マグネシウムは、H 3 PO 4プロトンの置換に由来します。オルトリン酸がプロトンを失うと、それはリン酸二水素イオン、Hとして残る2 PO 4 - 。
負の電荷を中和してマグネシウム塩を生成する方法は?Mgの場合は2+ 2つの正の電荷のためのカウントは、その後、次の2つのH必要な2 PO 4 - 。このようにして、二酸リン酸マグネシウム、Mg(H 2 PO 4)2が得られる。
次に、酸が2つのプロトンを失うと、リン酸水素イオンHPO 4 2–が残ります。では、これらの2つの負の電荷をどのように中和するのでしょうか。Mg 2+は中和するために2つの負の電荷しか必要としないため、単一のHPO 4 2–イオンと相互作用します。このようにして、酸性リン酸マグネシウムが得られる:MgHPO 4。
最後に、すべてのプロトンが失われると、リン酸アニオンPO 4 3–が残ります。これには、結晶性の固体に集合するために3つのMg 2+カチオンともう1つのリン酸塩が必要です。数式2(-3)+ 3(+2)= 0は、マグネシウムとリン酸塩のこれらの化学量論比を理解するのに役立ちます。
これらの相互作用の結果として、三塩基性リン酸マグネシウム:Mg 3(PO 4)2が生成されます。なぜ三塩基性なのですか?H 3 PO 4を再び形成するために、3つの同等のH +を受け入れることができるためです。
PO 4 3–(aq)+ 3H +(aq)<=> H 3 PO 4(aq)
リン酸マグネシウムと他のカチオン
負電荷の補償は、他の正の種の参加によっても達成できます。
たとえば、PO 4 3–を中和するために、イオンK +、Na +、Rb +、NH 4 +なども介入して、化合物(X)MgPO 4を形成することができます。XがNH 4 +に等しい場合、鉱物の無水ストルーバイト(NH 4)MgPO 4が形成されます。
別のリン酸塩が介入して負の電荷が増加する状況を考えると、他の追加のカチオンが相互作用に加わってそれらを中和することができます。これにより、リン酸マグネシウムの結晶を数多く合成することができます(例えば、Na 3 RbMg 7(PO 4)6)。
構造
上の画像は、結晶構造を定義するMg 2+とPO 4 3–イオン間の相互作用を示しています。しかしながら、それはむしろリン酸塩の四面体形状を示す画像にすぎません。したがって、結晶構造には、リン酸塩の四面体とマグネシウムの球体が含まれます。
無水Mg 3(PO 4)2の場合、イオンはMg 2+が6個のO原子と配位する菱面体構造を採用します。
上記は下の画像に示されています。青い球はコバルトでできているという表記で、マグネシウムの緑の球に変更するだけで十分です。
構造の真ん中に、青みがかった球の周りの6つの赤い球によって形成された八面体を配置できます。
同様に、これらの結晶構造は水分子を受け入れることができ、リン酸マグネシウム水和物を形成します。
これは、リン酸イオン(HOH-O-PO 3 3–)と水素結合を形成するためです。さらに、各リン酸イオンは最大4つの水素結合を受け入れることができます。つまり、4つの水分子です。
Mg 3(PO 4)2は2つのリン酸塩を持っているので、8分子の水を受け入れることができます(鉱物のボービライトの場合)。次に、これらの水分子は互いに水素結合を形成したり、Mg 2+の正の中心と相互作用したりできます。
プロパティ
それは白い固体であり、結晶の菱形プレートを形成しています。また、無臭で無味です。
結晶格子のエネルギーが高いため、高温でも水に非常に溶けません。これは、多価イオンMg 2+とPO 4 3–の間の強い静電相互作用の産物です。
すなわち、イオンが多価であり、それらのイオン半径のサイズが大きく変化しない場合、固体は溶解に対する耐性を示します。
それは1184 atCで溶けます。これは、強い静電相互作用も示しています。これらの特性は、それが吸収するどのように多くの水分子に依存して変化し、そしてリン酸はそのプロトン化形態(HPOの一部である場合4 2-またはH 2 PO 4 - )。
用途
便秘や胸やけの状態の下剤として使用されています。しかし、その有害な副作用-下痢や嘔吐の発生によって明らかに-はその使用を制限しています。さらに、それは胃腸管に損傷を引き起こす可能性があります。
骨組織の修復におけるリン酸マグネシウムの使用は現在研究されており、セメントとしてのMg(H 2 PO 4)2の適用を調査している。
リン酸マグネシウムのこの形態は、この要件を満たしています。生分解性であり、組織適合性があります。さらに、骨組織の再生におけるその使用は、その耐性と迅速な設定のために推奨されます。
生分解性の非発熱性整形外科用セメントとしてのアモルファスリン酸マグネシウム(AMP)の使用が評価されています。このセメントを生成するには、AMPパウダーをポリビニルアルコールと混合してパテを形成します。
リン酸マグネシウムの主な機能は、生物へのMgの供給として機能することです。この元素は、触媒または中間体として数多くの酵素反応に関与しており、生命に不可欠です。
ヒトのマグネシウム欠乏症は、以下の影響と関連しています:Caレベルの低下、心不全、Na滞留、Kレベルの低下、不整脈、持続性筋収縮、嘔吐、吐き気、低循環レベルとりわけ、副甲状腺ホルモン、胃と月経痛。
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