Phosphate de magnésium (Mg3 (PO4) 2) Structure, propriétés et utilisations



Le phosphate de magnésium est un terme utilisé pour désigner une famille de composés inorganiques formés par le magnésium, le métal alcalino-terreux et le phosphate d'oxanion. Le phosphate de magnésium le plus simple a par formule chimique Mg3(PO4)2. La formule indique que pour deux anions PO43- il y a trois cations de Mg2+ interagir avec ceux-ci.

En outre, ces composés peuvent être décrits comme des sels de magnésium dérivés de l'acide orthophosphorique (H3PO4). En d'autres termes, le magnésium "se refroidit" entre les anions phosphate, indépendamment de leur présentation inorganique ou organique (MgO, Mg (NO3)2, MgCl2, Mg (OH)2, etc.).

Pour ces raisons, les phosphates de magnésium peuvent être trouvés sous forme de plusieurs minéraux. Certains d'entre eux sont: catheita -Mg3(PO4)2 · 22H2O-, struvite - (NH4) MgPO4· 6H2Ou, dont les microcristaux sont représentés dans l'image supérieure, holtedalite -Mg2(PO4) (OH) - et bobierrita -Mg3(PO4)2· 8H2O-

Dans le cas du bobierrita, sa structure cristalline est monoclinique, avec des agrégats cristallins avec des formes en éventail et des rosettes massives. Cependant, les phosphates de magnésium se caractérisent par une chimie structurelle riche, ce qui signifie que leurs ions adoptent de nombreux arrangements cristallins.

Index

  • 1 Formes de phosphate de magnésium et neutralité de ses charges
    • 1.1 Phosphates de magnésium avec d'autres cations
  • 2 structure
  • 3 propriétés
  • 4 utilisations
  • 5 références

Formes de phosphate de magnésium et neutralité de ses charges

Les phosphates de magnésium sont dérivés de la substitution des protons H3PO4. Lorsque l'acide orthophosphorique perd un proton, il reste sous forme d'ion phosphate dihydrogène, H2PO4-.

Comment neutraliser la charge négative pour créer un sel de magnésium? Oui Mg2+ compte pour deux charges positives, alors vous avez besoin de deux H2PO4-. On obtient ainsi du phosphate de diacide de magnésium, Mg (H)2PO4)2.

Ensuite, lorsque l'acide perd deux protons, l'ion phosphate reste HPO42-. Maintenant, comment neutraliser ces deux charges négatives? Comme le Mg2+ il suffit de deux charges négatives pour neutraliser, interagit avec un seul ion HPO42-. On obtient ainsi le phosphate de magnésium: MgHPO4.

Enfin, lorsque tous les protons sont perdus, le phosphate anionique PO reste43-. Cela nécessite trois cations Mg2+ et un autre phosphate à assembler en un solide cristallin. L'équation mathématique 2 (-3) + 3 (+2) = 0 aide à comprendre ces rapports stœchiométriques pour le magnésium et le phosphate.

À la suite de ces interactions, le phosphate de magnésium tribasique est produit: Mg3(PO4)2. Pourquoi est-ce tribasique? Parce qu'il est capable d'accepter trois équivalents de H+ pour former le H à nouveau3PO4:

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

Phosphates de magnésium avec d'autres cations

La compensation des charges négatives peut également être réalisée avec la participation d'autres espèces positives.

Par exemple, pour neutraliser le bon de commande43-, les ions K+, Na+, Rb+, NH4+, etc., peut également intercéder, formant le composé (X) MgPO4. Si X est égal à NH4+, le minéral de struvite anhydre est formé, (NH4) MgPO4.

Étant donné la situation où un autre phosphate intervient et que les charges négatives augmentent, d'autres cations supplémentaires peuvent être ajoutés aux interactions pour les neutraliser. Grâce à cela, de nombreux cristaux de phosphate de magnésium peuvent être synthétisés (Na3RbMg7(PO4)6, par exemple).

Structure

L'image supérieure illustre les interactions entre les ions Mg2+ et PO43- qui définissent la structure cristalline. Cependant, seule une image montre plutôt la géométrie tétraédrique des phosphates. Ensuite, la structure cristalline implique des tétraèdres de phosphates et de sphères de magnésium.

Pour le cas de Mg3(PO4)2 Anhydre, les ions adoptent une structure rhomboédrique, dans laquelle Mg2+ il est coordonné avec six atomes d’oxygène.

Ce qui précède est illustré dans l'image ci-dessous, avec la notation que les sphères bleues sont en cobalt, il suffit de les changer pour les sphères de magnésium vert:

Au centre de la structure se trouve l’octaèdre formé par les six sphères rouges autour de la sphère bleuâtre.

En outre, ces structures cristallines sont capables d'accepter des molécules d'eau, formant des hydrates de phosphate de magnésium.

C’est parce qu’ils forment des liaisons hydrogènes avec des ions phosphate (HOH-O-PO33-). De plus, chaque ion phosphate est capable d'accepter jusqu'à quatre liaisons hydrogène; c'est-à-dire quatre molécules d'eau.

Comme le Mg3(PO4)2 a deux phosphates, peut accepter huit molécules d'eau (ce qui se passe avec le minéral bobierrita). À leur tour, ces molécules d’eau peuvent former des liaisons hydrogènes avec d’autres ou interagir avec des centres Mg positifs.2+.

Propriétés

C'est un solide blanc, formant des plaques rhombiques cristallines. En outre, il n'a aucune odeur et aucune saveur.

Il est très insoluble dans l'eau, même lorsqu'il est chaud, grâce à sa grande énergie cristalline. c'est le produit des fortes interactions électrostatiques entre les ions Mg polyvalents2+ et PO43-.

C'est-à-dire que lorsque les ions sont polyvalents et que leurs rayons ioniques ne varient pas beaucoup en taille, le solide présente une résistance à sa dissolution.

Il fond à 1184 ° C, ce qui indique également de fortes interactions électrostatiques. Ces propriétés varient en fonction du nombre de molécules d’eau absorbées et de la présence éventuelle de phosphate dans certaines de ses formes protonées (HPO42- ou H2PO4-).

Utilise

Il a été utilisé comme laxatif pour les états de constipation et d'acidité gastrique. Cependant, ses effets secondaires néfastes - manifestés par la diarrhée et les vomissements - ont limité son utilisation. En outre, il est susceptible de causer des dommages au tractus gastro-intestinal.

L’utilisation du phosphate de magnésium dans la réparation du tissu osseux est actuellement à l’étude, en étudiant l’application de Mg (H).2PO4)2 comme ciment

Cette forme de phosphate de magnésium répond aux exigences: elle est biodégradable et histocompatible. En outre, son utilisation dans la régénération du tissu osseux est recommandée pour sa solidité et sa rapidité de prise.

L'utilisation du phosphate de magnésium amorphe (AMP) en tant que ciment orthopédique biodégradable et non exothermique est en cours d'évaluation. Pour générer ce ciment, la poudre AMP est mélangée à de l'alcool polyvinylique afin de former un mastic.

La principale fonction du phosphate de magnésium est d'apporter la contribution de Mg aux êtres vivants. Cet élément intervient dans de nombreuses réactions enzymatiques en tant que catalyseur ou intermédiaire, étant essentiel pour la vie.

Une carence en Mg chez l'homme est associée aux effets suivants: diminution des taux de Ca, insuffisance cardiaque, rétention de Na, diminution des taux de K, arythmies, contractions musculaires soutenues, vomissements, nausées, faibles taux de circulation. hormone parathyroïdienne et crampes d'estomac et menstruelles, entre autres.

Références

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