แคลเซียมไพโรฟอสเฟต
แคลเซียมไพโรฟอสเฟต หมายถึง สารประกอบ อนินทรีย์ในกลุ่มที่มี ( H₂O ) n เป็นสีขาวที่ไม่ละลายน้ำ ประกอบด้วยไพโรฟอสเฟตแม้บางครั้งจะเรียกว่าฟอสเฟต ก็ตาม สารประกอบในกลุ่มนี้ รูปแบบปราศจากน้ำ ไดไฮเดรต (Ca₂P₂O₇ · 2H₂O และตระไฮเดรต (Ca₂P₂O₇ · ) การเป็นสาเหตุของอาการปวดข้ออย่างรุนแรงในกรณีของโรคสะสมแคลเซียมไพโรฟอสเฟต ( อาการคล้ายกับโรคเกาต์[ 1 ] Ca₂P₂O₇ มักใช้เป็นสารขัดถูอย่างอ่อนในยาสีฟันเนื่องจากไม่ละลายน้ำและไม่ทำปฏิกิริยากับฟไรด์[ 2 ]
ในปี 2025 มีการค้นพบอะนาล็อกตามธรรมชาติของβ -Ca2P2O7 สังเคราะห์ในเพชรที่อยู่ลึกมากจากที่ราบสูงชาปาเดา รัฐมาโตกรอสโซ ประเทศบราซิล โดยตั้งชื่อว่า กราแฮมเพียร์โซไนต์ เพื่อเป็นการยกย่องผลงานการวิจัยเพชรของเกรแฮม เพียร์สัน[ 3 ]
การตระเตรียม
สามารถเตรียมผลึกของเตตระไฮเดรตได้โดยการบำบัดสารละลายโซเดียมไพโรฟอสเฟตด้วยแคลเซียมไนเตรตโดยควบคุมค่า pH และอุณหภูมิอย่างระมัดระวัง: [ 4 ]
- นา P O (aq)+2 Ca(NO ) (aq)→ Ca P O ·4 H O + 4 NaNO
ไดไฮเดรต ซึ่งบางครั้งเรียกว่า CPPD สามารถเกิดขึ้นได้จากปฏิกิริยาระหว่างกรดไพโรฟอสฟอริกกับแคลเซียมคลอไรด์ :
- CaCl + H P O (aq) → Ca P O ·2 H O + HCl
สามารถเตรียมรูปแบบปราศจากน้ำได้โดยการให้ความร้อนไดแคลเซียมฟอสเฟต : [ 2 ]
- 2 CaHPO → Ca P O + H O
ที่อุณหภูมิ 240-500 °C จะ เกิด เฟสอสัณฐาน การให้ความร้อนถึง 750 °C จะเกิด β-Ca P O และการให้ความร้อนถึง 1140 - 1350 °C จะเกิด α-Ca P O
โครงสร้างของรูปแบบปราศจากน้ำและรูปแบบที่มีน้ำ
เดิมทีมีรายงานว่าเตตระไฮเดรตที่เสถียรมีโครงสร้างแบบรอมโบเฮดรัล แต่ปัจจุบันเชื่อว่ามีโครงสร้างแบบโมโนคลินิกนอกจากนี้ยังมีรูปแบบโมโนคลินิกที่ไม่เสถียรอีกด้วย[ 4 ]
ไดไฮเดรตมีโครงสร้างแบบไตรคลินิก โดยมีพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลน้ำสองโมเลกุลและพันธะไฮโดรเจนกับอะตอม O บนแอนไอออนนอกจากนี้ยังมีการรายงานไดไฮเดรตแบบหกเหลี่ยมด้วย[ 5 ]
รูปแบบปราศจากน้ำมีโพลีมอร์ฟ 3 รูปแบบ ได้แก่ α-, β- และ γ ที่ไม่เสถียร[ 6 ] (T =1140ºС [ 7 ] ) รูปแบบอุณหภูมิสูง α- เป็นแบบโมโนคลินิก ( P2 /n, a=12.66(1)Å, b=8.542(8)Å, c=5.315(5)Å, Z=4, ρ =2.95 g/cm 3 )โดยมีแคลเซียมที่ประสานงาน 8 ตำแหน่ง ส่วนรูปแบบอุณหภูมิต่ำ β- เป็นแบบเตตระโกนัล ( P4 , a=b=6.684Å, c=24.144Å, V=915.40Å 3 , Z=8, ρ =3.128 g/cm 3 ) โดยมีแคลเซียมอยู่ในสภาพแวดล้อมการประสานงานที่แตกต่างกันสี่แบบ คือ สองแบบที่ประสานงาน 7 ตำแหน่ง หนึ่งแบบที่ประสานงาน 8 ตำแหน่ง และอีกหนึ่งแบบที่ประสานงาน 9 ตำแหน่ง ในทั้งสองแบบ ไพโรฟอสเฟตจะซ้อนทับกันโดยพื้นฐาน[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]