ক্যালসিয়াম ফসফেট (CA3 (PO4) 2): কাঠামো, বৈশিষ্ট্য এবং ব্যবহার - রসায়ন - 2025

ক্যালসিয়াম ফসফেট একটি অজৈব লবণ ও তৃতীয় পর্যায়ের যার রাসায়নিক সূত্র ক্যাচ হয় ₃ (পোঃ ₄) ₂ । সূত্রটিতে বলা হয়েছে যে এই লবণের সংমিশ্রণ যথাক্রমে ক্যালসিয়াম এবং ফসফেটের জন্য 3: 2। এটি নীচের চিত্রটিতে সরাসরি দেখা যাবে, যেখানে Ca ²⁺ কেটেশন এবং পিও ₄ ^3- আয়ন দেখানো হয়েছে । প্রতি তিনটি Ca ²⁺ এর জন্য দুটি পিও ₄ ³ রয়েছে - তাদের সাথে কথাবার্তা ^বলছে ।

অন্যদিকে, ক্যালসিয়াম ফসফেট সিএ / পি অনুপাতের পাশাপাশি হাইড্রেশন এবং পিএইচ ডিগ্রির উপর নির্ভর করে লবণের একটি সিরিজকে বোঝায়। আসলে, এখানে প্রচুর পরিমাণে ক্যালসিয়াম ফসফেট রয়েছে যা সংশ্লেষিত হতে পারে। তবে, চিঠির নাম অনুসরণ করে ক্যালসিয়াম ফসফেট কেবল ট্রাইক্যালসিয়ামকে বোঝায়, এটি ইতিমধ্যে উল্লিখিত একটি one

ট্রাইক্যালসিয়াম ফসফেটে অনুপাত এবং আয়নগুলি। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স থেকে রিচার্ড -৯৯

সিএ ₃ (পিও ₄) ₂ সহ সমস্ত ক্যালসিয়াম ফসফেটগুলি হ'ল ধূসর বর্ণের টোনযুক্ত সাদা সলিড। এগুলি দানাদার, সূক্ষ্ম, স্ফটিক আকারের এবং মাইক্রনগুলির কাছাকাছি কণার আকার থাকতে পারে; এমনকি এই ফসফেটগুলির ন্যানো পার্টিকেলগুলিও প্রস্তুত করা হয়েছে, যার সাহায্যে হাড়ের জন্য বায়োমোপ্যাটেবল উপকরণগুলি ডিজাইন করা হয়েছে।

এই বায়োম্পোপ্যাটিবিলিটি এই কারণে যে দাঁতগুলিতে এবং সংক্ষিপ্তভাবে স্তন্যপায়ী প্রাণীর হাড়ের টিস্যুগুলিতে পাওয়া যায়। উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোক্সিপ্যাটাইট হ'ল একটি স্ফটিক ক্যালসিয়াম ফসফেট, যা ঘুরে ফিরে একই লবণের একটি নিরাকার পর্বের সাথে যোগাযোগ করে।

এর অর্থ এখানে নিরাকার এবং স্ফটিকের ক্যালসিয়াম ফসফেট রয়েছে। যে কারণে ক্যালসিয়াম ফসফেটের উপর ভিত্তি করে উপকরণগুলি সংশ্লেষিত করার সময় বৈচিত্র্য এবং একাধিক বিকল্পগুলির জন্য অবাক হওয়ার কিছু নেই; যার বৈশিষ্ট্যগুলিতে প্রতিদিন গবেষকরা হাড় পুনরুদ্ধারে ফোকাস করতে বিশ্বব্যাপী আরও আগ্রহী।

ক্যালসিয়াম ফসফেটের কাঠামো

খনিজ হুইটলোকাইটে ক্যালসিয়াম ফসফেট। সূত্র: স্মোকফুট, উইকিমিডিয়া কমন্স থেকে

উপরের চিত্রটি অদ্ভুত খনিজ হুইটলোকাইটে ট্র্যাব্যাসিক ক্যালিকো ফসফেটের কাঠামো দেখায়, এতে ম্যাগনেসিয়াম এবং আয়রন অমেধ্য হিসাবে থাকতে পারে।

যদিও প্রথম নজরে এটি জটিল বলে মনে হতে পারে, তবে এটি স্পষ্ট করে বলা দরকার যে মডেলটি ফসফেটের অক্সিজেন পরমাণু এবং ক্যালসিয়ামের ধাতব কেন্দ্রগুলির মধ্যে সম্মিলিত মিথস্ক্রিয়া গ্রহণ করে।

উপস্থাপনা হিসাবে, এটি বৈধ, তবে, মিথস্ক্রিয়াগুলি বৈদ্যুতিন; তা হল, Ca ²⁺ ক্যাশেশনগুলি PO ₄ ^3- (Ca ²⁺ - O-PO ₃ ^3-) অ্যানিয়নে আকৃষ্ট হয় । এই বিষয়টি মাথায় রেখেই বোঝা যাচ্ছে যে কেন চিত্রটিতে ক্যালসিয়াম (সবুজ গোলক) নেতিবাচক চার্জযুক্ত অক্সিজেন পরমাণু (লাল গোলক) দ্বারা ঘিরে রয়েছে।

যেহেতু অনেকগুলি আয়ন রয়েছে তাই এটি কোনও প্রতিসম বিন্যাস বা প্যাটার্নটি দৃশ্যমান ছেড়ে দেয় না। সিএ ₃ (পিও ₄) ₂ কম তাপমাত্রায় গ্রহণ করে (টি <1000 ° সি) একটি রোমবোহেড্রাল স্ফটিক সিস্টেমের সাথে সংশ্লিষ্ট ইউনিট সেল; এই পলিমার্ফটি ইংরেজিতে সংক্ষিপ্তসার জন্য β-Ca ₃ (PO ₄) ₂ (β-TCP,) নামে পরিচিত।

অন্যদিকে উচ্চ তাপমাত্রায়, এটি পলিমার্ফ Ca-Ca ₃ (PO ₄) ₂ (α-TCP) তে রূপান্তরিত হয়, যার ইউনিট সেলটি একরঙা স্ফটিক ব্যবস্থার সাথে মিলে যায়। এমনকি উচ্চতর তাপমাত্রায়, ষড়জাগ্রীয় স্ফটিক কাঠামোযুক্ত পলিমার্ফ 'সিএ ₃ (পিও ₄) ₂ ও গঠন করতে পারে ।

নিরাকার ক্যালসিয়াম ফসফেট

ক্যালসিয়াম ফসফেটের জন্য স্ফটিক কাঠামোর উল্লেখ করা হয়েছে, যা লবণ থেকে প্রত্যাশিত। তবে, এটি বিশৃঙ্খলাবদ্ধ এবং অসম্পূর্ণ কাঠামো প্রদর্শন করতে সক্ষম, এর সংজ্ঞাটির কঠোর অর্থে স্ফটিকের চেয়ে একধরণের "ক্যালসিয়াম ফসফেট গ্লাস" এর সাথে আরও সংযুক্ত।

এটি যখন ঘটে তখন ক্যালসিয়াম ফসফেটের একটি নিরাকার কাঠামো (এসিপি, নিরাকার ক্যালসিয়াম ফসফেট) বলা হয়। বেশ কয়েকজন লেখক হাড়ের টিস্যুতে Ca ₃ (PO ₄) ₂ এর জৈবিক বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য দায়ী হিসাবে এর ধরণের কাঠামোর দিকে ইঙ্গিত করেছেন, এটির মেরামত এবং বায়োমাইটিাইজেশন সম্ভব হচ্ছে।

পারমাণবিক চৌম্বকীয় অনুরণন (এনএমআর) দ্বারা এর কাঠামোটি ব্যাখ্যা করে, এসিপিতে ওএইচ ^- এবং এইচপিও ₄ ^2- আয়নগুলির উপস্থিতি পাওয়া গেছে । এই আয়নগুলি ফসফেটগুলির একটির হাইড্রোলাইসিস দ্বারা গঠিত:

পিও ₄ ^3- + এইচ ₂ ও <=> এইচপিও ₄ ^2- + ওএইচ ^-

ফলস্বরূপ, এসিপির প্রকৃত কাঠামো আরও জটিল হয়ে ওঠে, যার আয়নগুলির সংমিশ্রণটি সূত্র দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়: Ca ₉ (PO ₄) _6-x (HPO ₄) _x (OH) _x । 'এক্স' হাইড্রেশন ডিগ্রি নির্দেশ করে, যেহেতু x = 1, তবে সূত্রটি হবে: Ca ₉ (PO ₄) ₅ (HPO ₄) (OH)।

এসিপি'র বিভিন্ন কাঠামো সিএ / পি রোলার অনুপাতের উপর নির্ভর করে; এটি, ক্যালসিয়াম এবং ফসফেটের তুলনামূলক পরিমাণে, যা এর ফলাফলের সমস্ত রচনা পরিবর্তন করে।

পরিবারের বাকী সবাই

ক্যালসিয়াম ফসফেটগুলি আসলে অজৈব যৌগগুলির একটি পরিবার, যা ঘুরেফিরে কোনও জৈব ম্যাট্রিক্সের সাথে যোগাযোগ করতে পারে।

অন্যান্য ফসফেটগুলি ক্যালসিয়াম (পিও ₄ ^3-, এইচপিও ₄ ^2-, এইচ ₂ পিও ₄ ^-, ওএইচ ^-) সহ অয়নগুলি পরিবর্তন করে "শক্তভাবে" প্রাপ্ত হয়, পাশাপাশি শক্তটিতে অমেধ্যের প্রকারেরও হয়। সুতরাং, এগারো বা তার বেশি ক্যালসিয়াম ফসফেটগুলির প্রত্যেকের নিজস্ব কাঠামো এবং বৈশিষ্ট্যগুলি প্রাকৃতিক বা কৃত্রিমভাবে উত্পন্ন হতে পারে।

কিছু ফসফেট এবং তাদের সম্পর্কিত রাসায়নিক কাঠামো এবং সূত্র নীচে উল্লেখ করা হবে:

-ক্যালসিয়াম হাইড্রোজেন ফসফেট ডাইহাইড্রেট, সিএইচপিও ₄ H ₂ এইচ ₂ ও: মনোক্লিনিক ।

-ক্যালসিয়াম ডাইহাইড্রোজেন ফসফেট মনোহাইড্রেট, সিএ (এইচ ₂ পিও ₄) ₂ ∙ এইচ ₂ ও: ট্রাইক্লিনিক।

-অ্যানহাইড্রস ডায়াসিড ফসফেট, সিএ (এইচ ₂ পিও ₄) ₂: ট্রাইক্লিনিক।

-অটাক্যালসিয়াম হাইড্রোজেন ফসফেট (ওসিপি), সিএ ₈ এইচ ₂ (পিও ₄) ₆: ট্রাইক্লিনিক। এটি হাইড্রোক্সিপ্যাটাইট সংশ্লেষণের পূর্বসূরী।

-হাইড্রোক্সিয়াপটিট, সিএ ₅ (পিও ₄) ₃ ওএইচ: ষড়ভুজাকৃতি।

প্রাকৃতিক ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

নাম

-ক্যালসিয়াম ফসফেট

-ট্রিক্যালসিয়াম ফসফেট

-টিক্যালসিয়াম ডিফোসফেট

আণবিক ভর

310.74 গ্রাম / মোল।

শারীরিক বর্ণনা

এটি একটি গন্ধহীন সাদা শক্ত।

স্বাদ

বিস্বাদ।

গলনাঙ্ক

1670। কে (1391 ° সে)।

দ্রাব্যতা

ব্যবহারিকভাবে জলে দ্রবীভূত।

ইথানলে ইনসোলিউবল।

- পাতলা হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড এবং নাইট্রিক অ্যাসিডে দ্রবণীয়।

ঘনত্ব

3.14 গ্রাম / সেমি ³ ।

প্রতিসরাঙ্ক

1,629

গঠনের স্ট্যান্ডার্ড এনথালপি

4126 কিলোক্যালরি / মোল।

সংগ্রহস্থল তাপমাত্রা

2-8 ° সে।

pH এর

জলজ স্থগিতায় 6-8 ক্যালসিয়াম ফসফেটের 50 গ্রাম / লি।

প্রশিক্ষণ

ক্যালসিয়াম নাইট্রেট এবং অ্যামোনিয়াম হাইড্রোজেন ফসফেট

ক্যালসিয়াম ফসফেট উত্পাদন করতে বা তৈরি করতে সক্ষম হওয়ার জন্য অনেকগুলি পদ্ধতি রয়েছে। এর মধ্যে একটিতে দুটি লবণের মিশ্রণ রয়েছে, Ca (NO ₃) ₂ ∙ 4H ₂ O, এবং (NH ₄) ₂ HPO ₄, আগে যথাক্রমে পরম অ্যালকোহল এবং জলে দ্রবীভূত হয়েছিল। একটি লবণ ক্যালসিয়াম এবং অন্যটি ফসফেট সরবরাহ করে।

এই মিশ্রণটি থেকে এসিপি প্রিপাইটিটস করে, যা পরে একটি চুলায় গরম করা হয় 2 ঘন্টার জন্য 800। সে। এই পদ্ধতির ফলাফল হিসাবে, β-Ca ₃ (PO ₄) _{2 প্রাপ্ত হয়} । তাপমাত্রা, আন্দোলন এবং যোগাযোগের সময় সাবধানতার সাথে নিয়ন্ত্রণ করে, ন্যানোক্রিস্টাল গঠন হতে পারে।

Α-Ca ₃ (PO ₄) ₂ পলিমারফ গঠনের জন্য 1000 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের উপরে ফসফেট গরম করা প্রয়োজন এই হিটিংটি অন্যান্য ধাতব আয়নগুলির উপস্থিতিতে পরিচালিত হয়, যা এই বহুবর্ণকে পর্যাপ্তভাবে স্থিতিশীল করে তোলে যাতে এটি ঘরের তাপমাত্রায় ব্যবহার করা যেতে পারে; এটি, এটি একটি স্থিতিশীল মেটা অবস্থায় থাকে।

ক্যালসিয়াম হাইড্রক্সাইড এবং ফসফরিক এসিড

ক্যালসিয়াম ফসফেটও ক্যালসিয়াম হাইড্রক্সাইড এবং ফসফরিক এসিডের দ্রবণ মিশ্রিত করে একটি অ্যাসিড-বেস নিরপেক্ষতা তৈরি করে can মা তরল পদার্থে পরিপক্কতার অর্ধ দিন পরে এবং তাদের যথাযথ পরিস্রাবণ, ধোয়া, শুকানো এবং সিভিংয়ের পরে, একটি দানাদার নিরাকার ফসফেট পাউডার, এসিপি পাওয়া যায়।

এই এসিপি উচ্চ তাপমাত্রার পণ্যগুলির প্রতিক্রিয়া দেখায়, নিম্নলিখিত রাসায়নিক সমীকরণ অনুসারে রূপান্তর করে:

2 সিএ ₉ (এইচপিও ₄) (পিও ₄) ₅ (ওএইচ) => ₂ সিএ ₉ (পি ₂ ও ₇) _0.5 (পিও ₄) ₅ (ওএইচ) + এইচ ₂ ও (টি = 446.60 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে)

₂ সিএ ₉ (পি ₂ ও ₇) _0.5 (পিও ₄) ₅ (ওএইচ) => ₃ সিএ ₃ (পিও ₄) ₂ + 0.5 এইচ ₂ ও (টি = 748.56 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে)

এইভাবে, most-Ca ₃ (PO ₄) ₂, এর সর্বাধিক সাধারণ এবং স্থিতিশীল পলিমার্ফ পাওয়া যায় ।

অ্যাপ্লিকেশন

হাড়ের টিস্যুতে

সিএ ₃ (পিও ₄) ₂ হাড়ের ছাইয়ের মূল অজৈব উপাদান। এটি হাড়ের প্রতিস্থাপন প্রতিস্থাপনের একটি উপাদান, এটি হাড়ের খনিজগুলির সাথে তার রাসায়নিক মিল দ্বারা ব্যাখ্যা করা হচ্ছে।

ক্যালসিয়াম ফসফেট বায়োমেটরিয়ালগুলি হাড়ের ত্রুটিগুলি সংশোধন করতে এবং টাইটানিয়াম ধাতু প্রোস্টেসিজের আবরণে ব্যবহৃত হয়। ক্যালসিয়াম ফসফেট তাদের উপর জমা হয়, পরিবেশ থেকে তাদের বিচ্ছিন্ন করে এবং টাইটানিয়াম জারা প্রক্রিয়াটি ধীর করে দেয়।

সিরামিক উপকরণ তৈরিতে Ca ₃ (PO ₄) ₂ সহ ক্যালসিয়াম ফসফেট ব্যবহার করা হয়। এই উপকরণগুলি জৈব সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং বর্তমানে পর্যায়ক্রমিক রোগ, এন্ডোডোনটিক সংক্রমণ এবং অন্যান্য অবস্থার ফলে অ্যালভোলার হাড়ের ক্ষতি পুনরুদ্ধার করতে ব্যবহৃত হয়।

তবে এগুলি কেবল পেরিয়াপিকাল হাড়ের মেরামতকে ত্বরান্বিত করার জন্য ব্যবহার করা উচিত, যেখানে কোনও দীর্ঘস্থায়ী ব্যাকটিরিয়া সংক্রমণ নেই in

ক্যালসিয়াম ফসফেট হাড়ের ত্রুটিগুলি মেরামত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে যখন একটি স্বয়ংক্রিয় হাড়ের গ্রাফ্ট ব্যবহার করা যায় না। এটি একা বা বায়োডেজেডেবল এবং রজনযোগ্য পলিমারের সাথে একত্রে ব্যবহার করা যেতে পারে যেমন পলিগ্লাইক্লিক অ্যাসিড।

বায়োস্রামিক সিমেন্টস

ক্যালসিয়াম ফসফেট সিমেন্ট (সিপিসি) হাড়ের টিস্যুগুলির মেরামতের জন্য ব্যবহৃত আরেকটি বায়োস্রামিক। এটি বিভিন্ন ধরণের ক্যালসিয়াম ফসফেটের গুঁড়া পানির সাথে মিশিয়ে একটি পেস্ট তৈরি করে তৈরি করা হয়। পেস্টটি হাড়ের ত্রুটি বা গহ্বরে ইনজেকশন দেওয়া বা লাগানো যেতে পারে।

সিমেন্টগুলি edালাই করা হয়, ধীরে ধীরে পুনরায় সঞ্চারিত হয় এবং নতুন গঠিত হাড় দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়।

ডাক্তার

-সিএ ₃ (পিও ₄) ₂ হল একটি বেসিক লবণ, যে কারণে এটি অতিরিক্ত পেট অ্যাসিডকে নিরপেক্ষ করতে এবং পিএইচ বৃদ্ধি করতে এন্টাসিড হিসাবে ব্যবহৃত হয়। টুথপেস্টে এটি দাঁত এবং হাড়ের হেমোস্টেসিসের পুনঃসারণের প্রক্রিয়াটি সহজতর করার জন্য ক্যালসিয়াম এবং ফসফেটের উত্স সরবরাহ করে।

এটি পুষ্টির পরিপূরক হিসাবেও ব্যবহৃত হয়, যদিও ক্যালসিয়াম সরবরাহের সস্তারতম উপায়টি এর কার্বনেট এবং সাইট্রেট ব্যবহার করে।

-ক্যালসিয়াম ফসফেট টিটানি, সুপ্ত ভণ্ডাম এবং রক্ষণাবেক্ষণ থেরাপির চিকিত্সায় ব্যবহার করা যেতে পারে। এছাড়াও, এটি গর্ভাবস্থা এবং স্তন্যদানের সময় ক্যালসিয়াম পরিপূরক হিসাবে দরকারী।

-এটি তেজস্ক্রিয় আইসোটোপস রেডিও (রা -226) এবং স্ট্রন্টিয়াম (এসআর -90) এর সাথে দূষণের চিকিত্সায় ব্যবহৃত হয়। ক্যালসিয়াম ফসফেট পাচনতন্ত্রে তেজস্ক্রিয় আইসোটোপগুলির শোষণকে বাধা দেয়, ফলে তাদের দ্বারা ক্ষয়ক্ষতি সীমাবদ্ধ করে।

অন্যান্য

-ক্যালসিয়াম ফসফেট পাখির খাদ্য হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও এটি টার্টার নিয়ন্ত্রণে টুথপেস্টে ব্যবহৃত হয়।

-এটি অ্যান্টি-কেকিং এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়, উদাহরণস্বরূপ, টেবিল লবণকে কমপ্যাক্ট করা থেকে রোধ করতে।

- এটি একটি আটা ব্লিচিং এজেন্ট হিসাবে কাজ করে। এদিকে, লার্ডে, এটি অযাচিত রঙিন প্রতিরোধ করে এবং ফ্রাইং অবস্থার উন্নতি করে।

তথ্যসূত্র

1. টুং এমএস (1998) ক্যালসিয়াম ফসফেটস: গঠন, রচনা, দ্রবণীয়তা এবং স্থায়িত্ব। ইন: আমজাদ জেড। (সংস্করণ) জৈবিক এবং শিল্প সিস্টেমগুলিতে ক্যালসিয়াম ফসফেটগুলি। স্প্রিংগার, বোস্টন, এমএ।
2. ল্যাংল্যাং লিউ, ইয়াঞ্জেং উ, চাও জু, সুচুন ইউ, জিয়াওপেই উ, এবং হংলিয়ান দাই। (2018)। "সংশ্লেষণ, ন্যানো-T-ট্রিক্যালসিয়াম ফসফেটের বৈশিষ্ট্য এবং হেপাটোসুলার কার্সিনোমা কোষের উপর নিরোধক," ন্যানোম্যাটরিয়ালস জার্নাল, খণ্ড। 2018, আর্টিকেল আইডি 7083416, 7 পৃষ্ঠাগুলি, 2018।
3. কম্বস, ক্রাইস্ট এবং রে, খ্রিস্টান। (2010)। নিরাকার ক্যালসিয়াম ফসফেটস: সংশ্লেষণ, বৈশিষ্ট্য এবং জৈব জৈব উপাদানগুলিতে ব্যবহার। অ্যাক্টা বায়োমেটরিয়া, খণ্ড 6 (এন ° 9)। পিপি। 3362-3378। আইএসএসএন 1742-7061
4. উইকিপিডিয়া। (2019)। ট্রাইক্যালসিয়াম ফসফেট। পুনরুদ্ধার: en.wikedia.org থেকে
5. আবিদা এট আল। (2017)। ট্রাইক্যালসিয়াম ফসফেট পাউডার: প্রস্তুতি, চরিত্রায়ন এবং সংযোগের ক্ষমতা। ভূমধ্যসাগরীয় জার্নাল অফ কেমিস্ট্রি 2017, 6 (3), 71-76।
6. PubChem। (2019)। ক্যালসিয়াম ফসফেট. থেকে উদ্ধার করা হয়েছে: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. এল্সভিয়ার। (2019)। ক্যালসিয়াম ফসফেট. বিজ্ঞান ডাইরেক্ট। পুনরুদ্ধার: বিজ্ঞান ডাইরেক্ট.কম