بيروفوسفات الكالسيوم

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

يشير مصطلح بيروفوسفات الكالسيوم إلى أي مركب من سلسلة مركبات غير عضوية صيغتها الكيميائية Ca₂P₂O₇ ( H₂O ) ₙ . وهي مواد صلبة بيضاء غير قابلة للذوبان في الماء. تحتوي على أيون البيروفوسفات ، ويُشار إليها أحيانًا باسم الفوسفات . تشمل هذه المركبات الشكل اللامائي، والشكل ثنائي الهيدرات (Ca₂P₂O₇ · 2H₂O ) ، والشكل رباعي الهيدرات (Ca₂P₂O₇ · 4H₂O ) . يُعزى الألم المفصلي الشديد في حالات داء ترسب بيروفوسفات الكالسيوم (النقرس الكاذب ) ، الذي تتشابه أعراضه مع أعراض النقرس الحقيقي ، إلى ترسب بلورات ثنائي الهيدرات في الغضروف . [ 1 ] يُستخدم Ca₂P₂O₇ عادةً كمادة كاشطة خفيفة في معاجين الأسنان نظرًا لعدم ذوبانه وعدم تفاعله مع الفلورايد . [ 2 ]

في عام 2025، تم اكتشاف نظير طبيعي لمركب β -Ca2P2O7 الاصطناعي في ماسة عميقة للغاية من هضبة تشاباداو، ماتو غروسو، البرازيل. وقد أُطلق عليها اسم غراهام بيرسونايت تقديراً لإسهامات غراهام بيرسون في أبحاث الماس . [ 3 ]

تحضير

يمكن تحضير بلورات رباعي الهيدرات عن طريق معالجة محلول بيروفوسفات الصوديوم بنترات الكالسيوم مع التحكم الدقيق في درجة الحموضة ودرجة الحرارة: [ 4 ]

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

يمكن تكوين ثنائي الهيدرات، والذي يُطلق عليه أحيانًا اسم CPPD، عن طريق تفاعل حمض البيروفوسفوريك مع كلوريد الكالسيوم :

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

يمكن تحضير الأشكال اللامائية عن طريق تسخين فوسفات ثنائي الكالسيوم : [ 2 ]

2 CaHPO 4 → Ca 2 P 2 O 7 + H 2 O

At 240-500 °C an amorphous phase is formed, heating to 750 °C forms β-Ca2P2O7, heating to 1140 - 1350 °C forms the α-Ca2P2O7.

Structure of anhydrous and hydrated forms

The stable tetrahydrate was originally reported to be rhombohedral but is now believed to be monoclinic. Additionally there is an unstable monoclinic form.[4]

The dihydrate is triclinic, with hydrogen bonding between the two water molecules and hydrogen bonds to the O atoms on the anion. An hexagonal dihydrate has also been reported.[5]

The anhydrous form has three polymorphs: α-, β-, and metastable γ[6] (Tα/β=1140ºС[7]). The high temperature form α- is monoclinic (P21/n, a=12.66(1)Å, b=8.542(8)Å, c=5.315(5)Å, Z=4, ρα=2.95 g/cm3), with 8 coordinate calcium, the lower temperature form β- is tetragonal (P41, a=b=6.684Å, c=24.144Å, V=915.40Å3, Z=8, ρβ=3.128 g/cm3), with calcium in four different coordination environments, two that are 7 coordinate, one 8 and one 9. In both the pyrophosphates are essentially eclipsed.[8][9][10]

References

  1. ↑Calcium Pyrophosphate Deposition Disease at eMedicine
  2. 12Klaus Schrödter; Gerhard Bettermann; Thomas Staffel; Friedrich Wahl; Thomas Klein; Thomas Hofmann (2012). "Phosphoric Acid and Phosphates". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a19_465.pub3. ISBN 978-3-527-30673-2.
  3. ↑Wang, Yanjuan; Nestola, Fabrizio; Day, Maxwell C.; Jalowitzki, Tiago; Novais Rodrigues, Eduardo; Gervasoni, Fernanda; Cedeño, Daniel Grings; da Silva, Sebastião William; Fuck, Reinhardt Adolfo; Nava, Jacopo; Santello, Lisa; Pamato, Martha G.; Novella, Davide; Innocenzi, Francesca; Curtolo, Andrea; La Fortezza, Mattia; Qu, Kai (December 3, 2025). "Grahampearsonite, Ca2P2O7, a new mineral found in a super-deep diamond from Juína, Brazil". American Mineralogist. doi:10.2138/am-2025-10072– via CrossRef.
  4. 1 2 كريستوفرسن، مارغريت ر.؛ باليتش-زونيتش، تونسي؛ بيرسون، سورين؛ كريستوفرسن، يورغن (2000). "نمو وترسيب رباعي هيدرات بيروفوسفات الكالسيوم أحادي الميل، مما يشير إلى التثبيط الذاتي عند الرقم الهيدروجيني 7". مجلة نمو البلورات . 212 ( 3-4 ): 500-506 . Bibcode : 2000JCrGr.212..500C . doi : 10.1016/S0022-0248(00)00231-1 .
  5. ↑ ماندل، غريتشن س.؛ رين، كاثلين م.؛ كولباخ، آن م.؛ كابلان، واين د.؛ ميلر، جاي د.؛ ماندل، نيل س. (1988). "مرض ترسب بلورات بيروفوسفات الكالسيوم: تحضير البلورات وتوصيفها". مجلة نمو البلورات . 87 (4): 453-462 . Bibcode : 1988JCrGr..87..453M . doi : 10.1016/0022-0248(88)90093-0 .
  6. ↑ بارودي، جيه إيه؛ هيكوك، آر إل؛ سيجيلكن، دبليو جي؛ كوبر، جيه آر (1965). "دراسة الرنين المغناطيسي الإلكتروني للتحلل الحراري لأورثوفوسفات الكالسيوم ثنائي القاعدة" . مجلة الجمعية الكهروكيميائية . 112 (7): 688. Bibcode : 1965JElS..112..688P . doi : 10.1149/1.2423665 .
  7. ↑ هيل، دبليو إل؛ رينولدز، دي إس؛ هيندبيكس، إس بي؛ جاكوب، كيه دي (1945-02-01). "التقييم الغذائي للفوسفات منزوع الفلور ومكملات الفوسفور الأخرى. الجزء الأول: تحضير وخصائص العينات" . مجلة AOAC الدولية . 28 (1): 105-118 . doi : 10.1093/jaoac/28.1.105 . ISSN 0095-9111 . 
  8. ↑ كالف، سي. (1968-07-01). "البنية البلورية لبيروفوسفات ألفا الكالسيوم" . الكيمياء اللاعضوية . 7 (7): 1345-1351 . doi : 10.1021/ic50065a019 . ISSN 0020-1669 . 
  9. ↑ بارودي، جيه إيه؛ هيكوك، آر إل؛ سيجيلكن، دبليو جي؛ كوبر، جيه آر (1965). "دراسة الرنين المغناطيسي الإلكتروني للتحلل الحراري لأورثوفوسفات الكالسيوم ثنائي القاعدة". مجلة الجمعية الكهروكيميائية . 112 (7): 688. Bibcode : 1965JElS..112..688P . doi : 10.1149/1.2423665 .
  10. ↑ ويب، ن. س. (1966). "البنية البلورية لـ β-Ca2P2O". أكتا كريستالوغرافيكا . 21 (6): 942-948 . doi : 10.1107/S0365110X66004225 .