Фосфат тетракальция - Tetracalcium phosphate

Фосфат тетракальция
Имена
Другие имена
Тетракальций дифосфор нонаоксид, тетракальций кислород (2-) дифосфат, фосфат оксида кальция, TTCP, TetCP, фосфат Томаса
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ECHA InfoCard100.013.767 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 215-143-6
UNII
Характеристики
Ca4(PO4)2О
Молярная масса366,254124 г / моль
Внешностьбелый
Температура плавленияразложить
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Фосфат тетракальция соединение Ca4(PO4)2О, (4CaO · P2О5). Это самый простой из фосфаты кальция, и имеет отношение Ca / P, равное 2, что делает его наиболее бедным фосфором фосфатом.[1] Встречается как минерал гильгенштокит, который образуется в промышленном шлаке с высоким содержанием фосфатов (так называемый «шлак Томаса»). Этот шлак использовался в качестве удобрения из-за более высокой растворимости тетракальцийфосфата по сравнению с минералами апатита.[2] Фосфат тетракальция является компонентом некоторых кальций-фосфатных цементов, которые используются в медицине.[1]

Подготовка и реакции

Фосфат тетракальция нельзя приготовить в водном растворе, любые осадки с правильным соотношением Са / Р содержат ионы гидроксида в апатитовых фазах. Используются твердотельные реакции, один из примеров:[1]

2 CaHPO4 + 2 CaCO3 → Ca4(PO4)2O + CO2 + H2O (1450-1500 ° C до 12 часов)

Поскольку тетракальцийфосфат является метастабильным, расплавленную реакционную смесь необходимо быстро охладить, снизить температуру и предотвратить образование других соединений, таких как Ca3(PO4)2, CaO, CaCO3 и Ca5(PO4)3(ОЙ).[1]

Нежелательный тетракальцийфосфат может образоваться при плазменной стерилизации имплантатов из металлических сплавов (ортопедических и стоматологических) гидроксиапатитом.[1]

Фосфат тетракальция стабилен в воде при комнатной температуре до четырех недель, но при более высоких температурах гидролизуется до гидроксиапатита и гидроксида кальция:[1]

3 Ca4(PO4)2O + 3 H2O → 2 Ca5(PO4)3(ОН) + 2 Са (ОН)2

Фосфат тетракальция является компонентом, который используется в формировании некоторых гидроксиапатит-кальций-фосфатных цементов, которые используются для восстановления дефектов костей.[3] Одним из примеров реакции образования гидроксиапатитового цемента является реакция тетракальцийфосфата и дигидрата дикальцийдифосфата:[4]

Ca4(PO4)2O + CaHPO4· 2H2O → Ca5(PO4)3(ОН) + 2 Н2О

Структура

Кристаллический фосфат тетракальция является моноклинным и имеет близкое сходство с гидроксиапатитом. Сходство таково, что было высказано предположение, что существует эпитактический взаимосвязь между структурами, обеспечивающая прямое превращение тетракальцийфосфата в гидроксиапатит.[1][5]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм Мозеке, К., Гбурек, У. (октябрь 2010 г.). «Тетракальцийфосфат: синтез, свойства и биомедицинские применения». Acta Biomaterialia. 6 (10): 3815–3823. Дои:10.1016 / j.actbio.2010.04.020. PMID  20438869.CS1 maint: использует параметр авторов (связь) - через ScienceDirect (Может потребоваться подписка или контент может быть доступен в библиотеках.)
  2. ^ Уолтер Браун и Эрл Ф. Эпштейн (ноябрь – декабрь 1965 г.). «Кристаллография тетракальцийфосфата». Журнал исследований Национального бюро стандартов Раздел A. 69A (6): 547–551. Дои:10.6028 / jres.069a.059. ЧВК  6599098. PMID  31927823.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  3. ^ Бонер М., Гбурек У., Баррале Дж. Э. (ноябрь 2005 г.). «Технологические вопросы разработки более эффективных кальций-фосфатных костных цементов: критическая оценка». Биоматериалы. 26 (33): 6423–6429. Дои:10.1016 / j.biomaterials.2005.03.049. PMID  15964620.CS1 maint: использует параметр авторов (связь) - через ScienceDirect (Может потребоваться подписка или контент может быть доступен в библиотеках.)
  4. ^ Бонер, Марк (2007). «Реакционная способность кальций-фосфатных цементов». Журнал химии материалов. 17 (38): 3980–3986. Дои:10.1039 / B706411J.
  5. ^ Диккенс, В .; Brown, W. E .; Kruger, G.J .; Стюарт, Дж. М. (1973). «Ca4 (PO4) 2O, моноксид тетракальцидифосфата. Кристаллическая структура и отношения к Ca5 (PO4) 3OH и K3Na (SO4) 2». Acta Crystallographica Раздел B. 29 (10): 2046–2056. Дои:10.1107 / S0567740873006102. ISSN  0567-7408.