Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Пирофосфат кальция (Ca 2 P 2 O 7 ) представляет собой химическое соединение, нерастворимую соль кальция, содержащую пирофосфат- анион. Сообщается о нескольких формах: безводная форма, дигидрат, Ca 2 P 2 O 7 · 2H 2 O, и тетрагидрат, Ca 2 P 2 O 7 · 4H 2 O. Отложение кристаллов дигидрата в хряще вызывает сильная боль в суставах при болезни отложения пирофосфата кальция (псевдоподагра), симптомы которой аналогичны симптомам подагры . [1] Ca2 P 2 O 7 обычно используют в качестве мягкого абразивного агента в зубных пастах , [2] из - за своей нерастворимости и nonreactivity в сторону фторида. [3]

Подготовка [ править ]

Кристаллы тетрагидрата могут быть получены реакцией пирофосфата натрия Na 4 P 2 O 7 с нитратом кальция Ca (NO 3 ) 2 при тщательно контролируемых pH и температуре: [4]

Na 4 P 2 O 7 (водн.) +2 Ca (NO 3 ) 2 (водн.) → Ca 2 P 2 O 7 · 4 H 2 O + 4 NaNO 3

Дигидрат, иногда называемый CPPD, может быть образован реакцией пирофосфорной кислоты с хлоридом кальция : [2]

CaCl 2 + H 4 P 2 O 7 (водн.) → Ca 2 P 2 O 7 · 2 H 2 O + HCl.

Безводные формы могут быть получены нагреванием дикальцийфосфата : [2]

2 CaHPO 4 → Ca 2 P 2 O 7 + H 2 O

При 240-500 ° C образуется аморфная фаза, при нагревании до 750 ° C образуется β-Ca 2 P 2 O 7 , при нагревании до 1140–1350 ° C образуется α-Ca 2 P 2 O 7 .

Структура безводных и гидратированных форм [ править ]

Первоначально сообщалось, что стабильный тетрагидрат является ромбоэдрическим, но теперь считается, что он моноклинный. Дополнительно существует нестабильная моноклиническая форма. [4]

Дигидрат является триклинным, с водородными связями между двумя молекулами воды и водородными связями с атомами O на анионе. [2] Также сообщалось о гексагональном дигидрате. [5]

Безводная форма имеет 3 полиморфа: α-, β- и метастабильный γ [6] (T α / β = 1140ºС [7] ). Высокотемпературная форма α- является моноклинной ( P2 1 / n, a = 12,66 (1) Å, b = 8,542 (8) Å, c = 5,315 (5) Å, Z = 4, ρ α = 2,95 г / см 3 ) , с 8-координатным кальцием, нижняя температурная форма β- тетрагональная ( P4 1 , a = b = 6,684Å, c = 24,144Å, V = 915,40Å 3 , Z = 8, ρ β = 3,128г / см 3 ) с кальцием в четырех различных координационных средах, 2 из которых являются 7-координатными, одна восьмая и одна 9. В обоих пирофосфаты по существу затмеваются. [8] [9] [10]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Болезнь отложения пирофосфата кальция в eMedicine
  2. ^ а б в г Ропп, RC (2013). «Группа 15 (N, P, As, Sb и Bi) Щелочноземельные соединения». Энциклопедия соединений щелочноземельных металлов . С. 199–350. DOI : 10.1016 / B978-0-444-59550-8.00004-1 . ISBN 978-0-444-59550-8.
  3. ^ Клаус Schrödter; Герхард Беттерманн; Томас Стаффель; Фридрих Валь; Томас Кляйн; Томас Хофманн (2012). «Фосфорная кислота и фосфаты». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a19_465.pub3 .
  4. ^ а б Кристофферсен, Маргарет Р .; Балич-Зунич, Тончи; Pehrson, Søren; Кристофферсен, Йорген (2000). «Рост и осаждение моноклинного тетрагидрата пирофосфата кальция, указывающее на аутоингибирование при pH 7». Журнал роста кристаллов . 212 (3–4): 500–506. Bibcode : 2000JCrGr.212..500C . DOI : 10.1016 / S0022-0248 (00) 00231-1 .
  5. ^ Mandel, Gretchen S .; Ренн, Кэтлин М .; Kolbach, Ann M .; Каплан, Уэйн Д .; Миллер, Джей Д .; Мандель, Нил С. (1988). «Болезнь отложения кристаллов пирофосфата кальция: получение и характеристика кристаллов». Журнал роста кристаллов . 87 (4): 453–462. Bibcode : 1988JCrGr..87..453M . DOI : 10.1016 / 0022-0248 (88) 90093-0 .
  6. ^ Parodi, JA; Hickok, RL; Segelken, WG; Купер, младший (1965). "Электронное парамагнитно-резонансное исследование термического разложения двухосновного ортофосфата кальция" . Журнал Электрохимического общества . 112 (7): 688. Bibcode : 1965JElS..112..688P . DOI : 10.1149 / 1.2423665 .
  7. ^ Хилл, WL; Рейнольдс, Д.С. Хендбикс, SB; Джейкоб, KD (1945-02-01). «Пищевая ценность дефторированных фосфатов и других фосфорных добавок. I. Подготовка и свойства образцов» . Журнал AOAC International . 28 (1): 105–118. DOI : 10.1093 / jaoac / 28.1.105 . ISSN 0095-9111 . 
  8. ^ Кальво, С. (1968-07-01). «Кристаллическая структура альфа-пирофосфата кальция» . Неорганическая химия . 7 (7): 1345–1351. DOI : 10.1021 / ic50065a019 . ISSN 0020-1669 . 
  9. ^ Parodi, JA; Hickok, RL; Segelken, WG; Купер, младший (1965). «Исследование термического разложения двухосновного ортофосфата кальция с помощью электронного парамагнитного резонанса». Журнал Электрохимического общества . 112 (7): 688. Bibcode : 1965JElS..112..688P . DOI : 10.1149 / 1.2423665 .
  10. Перейти ↑ Webb, NC (1966). «Кристаллическая структура β-Ca2P2O». Acta Crystallographica . 21 (6): 942–948. DOI : 10.1107 / S0365110X66004225 .