بيروفوسفات الكالسيوم

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو 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

عند درجة حرارة 240-500  درجة مئوية تتشكل مرحلة غير متبلورة، والتسخين إلى 750  درجة مئوية يشكل β-Ca 2 P 2 O 7 ، والتسخين إلى 1140 - 1350  درجة مئوية يشكل α-Ca 2 P 2 O 7 .

بنية الأشكال اللامائية والمائية

أُفيد في الأصل أن رباعي الهيدرات المستقر يكون معيني الأوجه، ولكن يُعتقد الآن أنه أحادي الميل . بالإضافة إلى ذلك، يوجد شكل أحادي الميل غير مستقر. [ 4 ]

يتميز ثنائي الهيدرات بنظام ثلاثي الميل، حيث توجد روابط هيدروجينية بين جزيئي الماء وروابط هيدروجينية مع ذرات الأكسجين في الأنيون. كما تم الإبلاغ عن ثنائي هيدرات سداسي الشكل. [ 5 ]

يحتوي الشكل اللامائي على ثلاثة أشكال متعددة: α-، β-، و γ شبه المستقر [ 6 ] (T α/β = 1140 درجة مئوية [ 7 ] ). يكون الشكل α- ذو درجة الحرارة العالية أحادي الميل ( P2 1 /n، a=12.66(1)Å، b=8.542(8)Å، c=5.315(5)Å، Z=4، ρ α =2.95 جم/سم³ ) ، ويحتوي على كالسيوم ثماني التناسق. أما الشكل β- ذو درجة الحرارة المنخفضة فهو رباعي الأضلاع ( P4 1 ، a=b=6.684Å، c=24.144Å، V=915.40 ų ، Z=8، ρ β =3.128 جم/سم³ ) ، ويحتوي على الكالسيوم في أربعة بيئات تناسق مختلفة، اثنتان منها سباعية التناسق، وواحدة ثمانية، وواحدة تساعية. وفي كلتا الحالتين، تكون البيروفوسفات محجوبة بشكل أساسي. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

مراجع

  1. ↑ مرض ترسب بيروفوسفات الكالسيوم في موقع eMedicine
  2. 1 2 كلاوس شرودتر؛ جيرهارد بيترمان؛ توماس ستافيل؛ فريدريش وال؛ توماس كلاين؛ توماس هوفمان (2012). "حمض الفوسفوريك والفوسفات". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-VCH. دوى : 10.1002/14356007.a19_465.pub3 . رقم ISBN 978-3-527-30673-2.
  3. ^ وانغ، يانجوان؛ نستولا، فابريزيو؛ داي، ماكسويل سي؛ جالويتسكي، تياجو؛ نوفايس رودريغز، إدواردو؛ جيرفاسوني، فرناندا؛ سيدينيو، دانييل جرينجز؛ دا سيلفا، سيباستياو ويليام؛ اللعنة، راينهاردت أدولفو؛ نافا، جاكوبو؛ سانتيلو، ليزا؛ باماتو، مارثا ج.؛ نوفيلا، دافيد؛ إينوسينزي، فرانشيسكا؛ كورتولو، أندريا؛ لا فورتيزا، ماتيا؛ تشو كاي (3 ديسمبر 2025). "Grahampearsonite، Ca2P2O7، معدن جديد تم العثور عليه في ألماس فائق العمق من جوينا، البرازيل" . عالم المعادن الأمريكي . دوى : 10.2138/am-2025-10072 – عبر 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 .