磷酸镁（MG3（PO4）2）：结构，性质 - 化学

的磷酸镁是用于指一个家庭镁和碱土金属磷酸盐氧阴离子组成的无机化合物的一个术语。最简单的磷酸镁的化学式为Mg ₃（PO ₄）₂。该公式表明，每两个PO ₄ ^3–阴离子中就有3个Mg ²⁺阳离子与其相互作用。

同样，这些化合物可以描述为源自正磷酸（H ₃ PO ₄）的镁盐。换句话说，镁在磷酸盐阴离子之间是“ pi带的”，而与它们的无机或有机形式（MgO，Mg（NO ₃）₂，MgCl ₂，Mg（OH）₂等）无关。

由于这些原因，可以发现磷酸镁是各种矿物质。其中一些是：钙镁矿-Mg ₃（PO ₄）₂ ·22H ₂ O-，鸟粪石-（NH ₄）MgPO ₄ ·6H ₂ O，其微晶在上图中表示-锂铁矿石-Mg ₂（PO ₄）（OH）-和硼铁矿-Mg ₃（PO ₄）₂ ·8H ₂ O-。

就水硼铁矿而言，其晶体结构是单斜晶的，具有扇形和块状莲座状的晶体聚集体。然而，磷酸镁的特征在于表现出丰富的结构化学，这意味着它们的离子采用许多晶体排列。

磷酸镁的形式及其电荷的中性

磷酸镁源自H ₃ PO ₄质子的取代。当正磷酸失去一个质子，仍是磷酸二氢盐离子，H ₂ PO ₄ ^- 。

如何中和负电荷以产生镁盐？如果镁²⁺计数两个正电荷，那么你需要两个H ₂ PO ₄ ^- 。因此，获得了二酸磷酸镁Mg（H ₂ PO ₄）₂。

接下来，当酸失去两个质子时，磷酸氢根离子HPO ₄ ^2-保留下来。现在，您如何抵消这两个负电荷？由于Mg ²⁺只需两个负电荷即可中和，因此它与单个HPO ₄ ^2-离子相互作用。以此方式获得磷酸镁：MgHPO ₄。

最后，当所有质子丢失时，磷酸根阴离子PO ₄ ^3–保留。这需要三个Mg ²⁺阳离子和另一个磷酸盐才能组装成结晶固体。数学方程2（-3）+ 3（+2）= 0帮助理解镁和磷酸盐的这些化学计量比。

这些相互作用的结果是，产生了磷酸氢三镁：Mg ₃（PO ₄）₂。为什么是三元论的？因为它能够接受三当量的H ⁺再次形成H ₃ PO ₄：

PO ₄ ^3–（水溶液）+ 3H ⁺（水溶液）<=> H ₃ PO ₄（水溶液）

负电荷的补偿也可以在其他正物种的参与下实现。

例如，为了中和PO ₄ ^3-，离子K ⁺，Na ⁺，Rb ⁺，NH ₄ ⁺等也可以介入，形成化合物（X）MgPO ₄。如果X等于NH ₄ ⁺ _{，则会形成}矿物无水鸟粪石（NH ₄）MgPO ₄。

考虑到另一种磷酸盐介入且负电荷增加的情况，其他阳离子可以加入相互作用以中和它们。因此，可以合成大量的磷酸镁晶体（例如，Na ₃ RbMg ₇（PO ₄）₆）。

上图显示了定义晶体结构的Mg ²⁺和PO ₄ ^3–离子之间的相互作用。但是，仅是图像而是显示磷酸盐的四面体几何形状。因此，晶体结构涉及磷酸盐四面体和镁球。

在无水Mg ₃（PO ₄）₂的情况下，离子采用菱形结构，其中Mg ²⁺与六个O原子配位。

上图如下图所示，表示蓝色球是由钴制成的，足以将其更改为镁的绿色球：

在结构的中心，可以找到由围绕蓝球的六个红色球形成的八面体。

同样，这些晶体结构能够接受水分子，形成磷酸镁水合物。

这是因为它们与磷酸根离子（HOH-O-PO ₃ ^3-）形成氢键。此外，每个磷酸根离子都能够接受多达四个氢键。即四分子水。

由于Mg ₃（PO ₄）₂具有两种磷酸盐，因此它可以接受8个分子的水（矿物硼铁矿就是这种情况）。这些水分子又可以相互形成氢键或与Mg ²⁺的正中心相互作用。

它是白色固体，形成结晶菱形板。它也是无味和无味的。

由于其晶格的高能量，即使在很热的情况下，它也非常不溶于水。这是多价离子Mg ²⁺和PO ₄ ^3–之间强烈的静电相互作用的产物。

即，当离子是多价的且其离子半径的大小变化不大时，固体显示出抗溶解性。

它在1184ºC熔化，也表明强烈的静电相互作用。这些特性取决于它吸收多少水分子变化，而且如果磷酸盐是在它的一些质子化形式（HPO ₄ ^2-或H ₂ PO ₄ ^- ）。

它已被用作便秘和胃灼热状态的泻药。但是，它的有害副作用-以腹泻和呕吐的产生为特征-限制了它的使用。另外，它可能对胃肠道造成损害。

目前正在研究磷酸镁在骨组织修复中的应用，研究了Mg（H ₂ PO ₄）₂作为水泥的应用。

磷酸镁的这种形式满足了这一要求：它是可生物降解的并且具有组织相容性。此外，由于其抗性和快速凝固性，建议将其用于骨组织再生。

正在评估使用无定形磷酸镁（AMP）作为可生物降解的，非发热的骨科骨水泥。为了产生这种水泥，将AMP粉末与聚乙烯醇混合以形成油灰。

磷酸镁的主要功能是为生物提供镁。该元素作为生命必不可少的催化剂或中间体，参与了许多酶促反应。

人体缺镁会产生以下影响：钙水平降低，心力衰竭，钠Na留，钾水平降低，心律不齐，持续的肌肉收缩，呕吐，恶心，低血脂循环水平甲状旁腺激素，胃和月经来潮等。

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