สตรูไวต์
ผลึกสตรูไวต์จากปัสสาวะสุนัข
ทั่วไป
หมวดหมู่	แร่ฟอสเฟต
สูตร	NH 4 MgPO 4 ·6H 2 O
สัญลักษณ์ IMA	ซูฟ[ 1 ]
การจำแนกประเภทของสตรุนซ์	8.CH.40
ระบบผลึก	ออร์โธรอมบิก
คลาสคริสตัล	รูป ทรงพีระมิด (มม.²) สัญลักษณ์ HM : (มม.²)
กลุ่มอวกาศ	พี มน2 1
การระบุตัวตน
สี	ไม่มีสี, ขาว (เมื่อแห้ง), เหลืองหรือน้ำตาลอ่อน, เทาอ่อน
นิสัยคริสตัล	รูปทรงเหลี่ยมมุมถึงรูปทรงแบน
การจับคู่	ในวันที่ {001}
ร่องอก	สมบูรณ์แบบ 100%
กระดูกหัก	ไม่สม่ำเสมอ
ความแข็งตามมาตราโมห์ส	1.5–2
ความแวววาว	กระจกตาถึงด้าน
สตรีค	สีขาว
ความโปร่งใส	จากโปร่งใสไปโปร่งแสง
ความถ่วงจำเพาะ	1.7
คุณสมบัติทางแสง	ไบแอ็กเซียล (+) 2V วัดได้: 37°
ดัชนีหักเห	nα = 1.495 nβ = 1.496 nγ = 1.504
การหักเหสองทิศทาง	δ = 0.009
ความสามารถในการละลาย	ละลายได้เล็กน้อย และจะแห้งตัวในอากาศแห้งและอุ่น
ลักษณะอื่นๆ	ไพโรอิเล็กทริกและเพียโซอิเล็กทริก
เอกสารอ้างอิง	[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

สตรูไวต์ ( แมกนีเซียมแอมโมเนียมฟอสเฟต บาง ครั้งย่อว่าMAP ) เป็นแร่ฟอสเฟตที่มีสูตรทางเคมีคือ NH₄MgPO₄ _· 6H₂O _{ส ตรู ไว}ต์ตกผลึกใน ระบบ ออร์โธรอมบิกเป็นผลึกรูปพีระมิดสีขาวถึงเหลืองหรือขาวอมน้ำตาล หรือเป็นแผ่นคล้ายไมกา เป็นแร่ที่อ่อน มีความแข็งตามมาตราโมห์ 1.5 ถึง 2 และมีความหนาแน่นจำเพาะ ต่ำ ที่ 1.7 ละลายได้น้อยในสภาวะเป็นกลางและด่าง แต่ละลายได้ง่ายในกรด

นิ่วและผลึกสตรูไวต์ในปัสสาวะเกิดขึ้นได้ง่ายในปัสสาวะของสัตว์และมนุษย์ที่ติดเชื้อ แบคทีเรียที่สร้าง แอมโมเนียการเกิดนิ่วจะเพิ่มขึ้นเมื่อปัสสาวะมีฤทธิ์เป็นด่างและมีการขับแมกนีเซียมออกมามาก (อาหารที่มีแมกนีเซียมสูง/อาหารจากพืช) นอกจากนี้ยังเพิ่มขึ้นเมื่อสัมผัสกับโปรตีนในปัสสาวะชนิดหนึ่งในแมวบ้านด้วย

แม้ว่าสตรูไวต์จะถูกกล่าวถึงสั้นๆ ในMicrographia ของ Hooke [ ^{5 ]}แต่ได้รับการอธิบายอย่างละเอียดเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2488 โดยนักเคมีชาวเยอรมันGeorg Ludwig Ulex (1811–1883) ซึ่งพบผลึกสตรูไว ^ต์ในสิ่งที่เขาคาดว่าเคยเป็นกองขยะในยุคกลาง ในเมืองฮัมบูร์กประเทศเยอรมนีเขาตั้งชื่อแร่ชนิดใหม่นี้ตามชื่อนักภูมิศาสตร์และนักธรณีวิทยาHeinrich Christian Gottfried von Struve (1772–1851) แห่งฮัมบูร์ก^{[ 6 ] [ 3 ]}

สตรูไวต์ก่อตัวได้ง่ายในสภาวะที่เป็นด่างซึ่งมีไอออนที่เป็นส่วนประกอบอยู่ ในธรรมชาติ สตรูไวต์ก่อตัวขึ้นเป็นหลักในพื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับการย่อยสลายของสารอินทรีย์ รวมถึง แหล่งสะสมมูล นกถ้ำหินบะซอลต์ และพื้นที่ชุ่มน้ำสตรูไวต์อาจก่อให้เกิดปัญหาในโรงบำบัดน้ำเสียเมื่อแร่ธาตุที่แข็งตัวสะสมอยู่ภายในท่อ ปั๊ม และวาล์ว ทำให้การไหลของของเหลวถูกจำกัดและก่อให้เกิดความเสียหายทางกล สภาวะที่คล้ายกันนี้พบได้เมื่อกระเพาะปัสสาวะของมนุษย์ติดเชื้อแบคทีเรียที่สร้างยูรีเอส^{[ 7 ]}

บางครั้งอาจพบสตรูไวต์ในอาหารทะเลกระป๋อง โดยมีลักษณะเป็นเศษแก้วเล็กๆ ซึ่งผู้บริโภคไม่ชอบเนื่องจากเหตุผลด้านความสวยงาม แต่ไม่มีผลกระทบต่อสุขภาพ^{[ 8 ]}การทดสอบง่ายๆ สามารถแยกแยะสตรูไวต์ออกจากแก้วได้^{[ 9 ]}

นิ่วสตรูไวต์ในไตเรียกอีกอย่างว่านิ่วไตรฟอสเฟต (แคลเซียมแมกนีเซียมแอมโมเนียมฟอสเฟต) เนื่องจากมีคาร์บอเนตอะพาไทต์ที่ตกตะกอนร่วมกับสตรูไวต์ที่ค่า pH สูง^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}สตรูไวต์และคาร์บอเนตอะพาไทต์ตกตะกอนในปัสสาวะ ที่เป็นด่าง ทำให้เกิดนิ่วในไต^{[ 10 ] [ 11 ]}สตรูไวต์เป็นแร่ธาตุที่พบได้บ่อยที่สุดในนิ่วในทางเดินปัสสาวะของสุนัข^{[ 13 ]}และยังพบในนิ่วในทางเดินปัสสาวะของแมวและมนุษย์ด้วย นิ่วสตรูไวต์จะรุนแรงขึ้นเมื่อมี การติดเชื้อ แบคทีเรียที่ไฮโดรไลซ์ยูเรียเป็นแอมโมเนียมและเพิ่มค่า pH ของปัสสาวะให้เป็นกลางหรือ เป็น ด่าง จุลินทรีย์ที่ย่อยยูเรีย ได้แก่Proteus , Xanthomonas , Pseudomonas , Klebsiella , StaphylococcusและMycoplasma

แม้จะไม่มีการติดเชื้อ การสะสมของผลึกสตรูไวต์ในกระเพาะปัสสาวะก็เป็นปัญหาที่พบได้บ่อยในแมวบ้านโดยมีอาการต่างๆ เช่น ปัสสาวะลำบาก (ซึ่งอาจเข้าใจผิดว่าเป็นท้องผูก ) หรือมีเลือดปนในปัสสาวะ ( hematuria ) โปรตีนคอซินซึ่งเป็นโปรตีนที่ถูกขับออกมาในปริมาณมากในปัสสาวะของแมวและทำหน้าที่สร้างฟีโรโมนของแมว เพิ่งถูกค้นพบว่าทำให้เกิดการก่อตัวของผลึกสตรูไวต์ในระบบจำลองที่มีไอออนที่จำเป็นต่อการก่อตัวของสตรูไวต์ ซึ่งอาจอธิบายถึงการผลิตสตรูไวต์ที่มากเกินไปในแมวบ้านได้^{[ 14 ]}ในอดีต การผ่าตัดเป็นสิ่งจำเป็นในการกำจัดนิ่วสตรูไวต์ในแมว ปัจจุบัน อาจใช้สูตรอาหารพิเศษที่เป็นกรดและมีแมกนีเซียมต่ำเพื่อละลายนิ่วสตรูไวต์ที่ปราศจากเชื้อได้^{[ 15 ]}

นิ่วในระบบทางเดินปัสสาวะส่วนบนที่เกี่ยวข้องกับกรวยไตและขยายเข้าไปในอย่างน้อยสองกลีบไต จัดเป็นนิ่วรูปเขากวางแม้ว่านิ่วในทางเดินปัสสาวะทุกชนิดมีโอกาสก่อตัวเป็นนิ่วรูปเขากวางได้ แต่ประมาณ 75% ประกอบด้วยเมทริกซ์ของสตรูไวต์-คาร์บอเนต-อะพาไทต์

• 
  นิ่วในกระเพาะปัสสาวะชนิดสตรูไวต์ในสุนัข
• 
  ภาพถ่ายรังสีแสดงให้เห็นก้อนนิ่วสตรูไวต์ขนาดใหญ่ในกระเพาะปัสสาวะของสุนัขเพศเมียตัวเล็กโตเต็มวัย (ก้อนรูปไข่ทางด้านซ้ายของกระดูกต้นขา)
• 
  พบผลึกสตรูไวต์ในตัวอย่างปัสสาวะของมนุษย์ที่มีค่า pH 9 นอกจากนี้ยังสามารถสังเกตเห็นผลึกฟอสเฟตอสัณฐานจำนวนมาก เซลล์เยื่อบุผิวชนิดแบนและไม่แบนหลายเซลล์ และเม็ดเลือดขาวจำนวนเล็กน้อย
• 
  ภาพอีกภาพหนึ่งจากตัวอย่างปัสสาวะเดียวกันกับภาพทางด้านซ้าย
• 
  การเปรียบเทียบผลึกในปัสสาวะชนิดต่างๆ

สตรูไวต์เป็นแร่ธาตุทั่วไปที่พบในเอนเทอโรลิธ (ก้อนแข็งในลำไส้) ในม้า^{[ 16 ]}

สตรูไวต์อาจเป็นปัญหาใน การ บำบัดน้ำเสีย โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากกระบวนการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนปล่อยแอมโมเนียมและฟอสเฟตจากของเสีย สตรูไวต์สามารถก่อตัวเป็นคราบตะกรันบนท่อและสายพาน ในเครื่องเหวี่ยงและปั๊ม อุดตันท่อระบบและอุปกรณ์อื่นๆ รวมถึงตัวกระบวนการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนเอง สตรูไวต์ หรือที่เรียกอีกอย่างว่า MAP เกิดขึ้นเมื่อมีอัตราส่วนโมลต่อโมลต่อโมล (1:1:1) ของแมกนีเซียม แอมโมเนีย และฟอสเฟตในน้ำเสีย แมกนีเซียมพบได้ในดิน น้ำทะเล และน้ำดื่ม แอมโมเนียเกิดจากการสลายตัวของยูเรียในน้ำเสีย และฟอสเฟตพบได้ในอาหาร สบู่ และผงซักฟอก เมื่อมีองค์ประกอบเหล่านี้ สตรูไวต์มีแนวโน้มที่จะก่อตัวได้มากขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีค่า pH สูง ซึ่งมีค่าการนำไฟฟ้าสูง อุณหภูมิต่ำ และมีความเข้มข้นของแมกนีเซียม แอมโมเนีย และฟอสเฟตสูง การกู้คืนฟอสฟอรัสจากของเสียในรูปของสตรูไวต์และการนำสารอาหารเหล่านั้นกลับมาใช้ใหม่ในภาคเกษตรกรรมในรูปของปุ๋ยดูเหมือนจะมีแนวโน้มที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโรงบำบัดปุ๋ยคอกและน้ำเสีย ของเทศบาล ^{[ 17 ] [ 18 ]}

การเกิดตะกรันสตรูไวต์ใน ระบบ บำบัดน้ำเสียอาจทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของโรงงานลดลงอย่างมาก เนื่องจากท่อ ปั๊ม และอุปกรณ์ต่างๆ อุดตัน มีวิธีการแก้ไขปัญหานี้อยู่หลายวิธี เช่น การเปลี่ยนท่อ หรือการใช้เครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงหรือเครื่องบดเชิงกลเพื่อกำจัดตะกรัน แต่ท่อจำนวนมากอาจอยู่ใต้ดิน และวิธีใดวิธีหนึ่งก็ต้องใช้เวลาหยุดทำงานและแรงงานจำนวนมาก

ปัจจุบัน การทำความสะอาดด้วยสารเคมีเป็นวิธีหลักที่ใช้ในการกำจัดสตรูไวต์ออกจากระบบ ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดด้วยสารเคมีได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อกำจัดและป้องกันการเกิดสตรูไวต์โดยใช้เวลาหยุดทำงานน้อยที่สุด

นอกจากนี้ ยังมีการพัฒนาและทดสอบวิธีการทางไฟฟ้าที่ปราศจากสารเคมีในการกำจัดและป้องกันสตรูไวต์ได้สำเร็จที่โรงบำบัดน้ำเสียในสหรัฐอเมริกา โดยส่งคลื่นไซน์อิเล็กทรอนิกส์ผ่านน้ำในท่อ และมีประสิทธิภาพกับท่อใต้ดินเช่นกัน^{[ 19 ] [ 20 ] [ 18 ]}

การใช้สตรูไวต์เป็นปุ๋ย ทางการเกษตร ได้รับการอธิบายครั้งแรกในปี พ.ศ. 2490 ประกอบด้วยฟอสฟอรัสและไนโตรเจน ซึ่งเป็นธาตุอาหารหลัก 2 ใน 3 ชนิดของพืชโดยมีแมกนีเซียมเป็นธาตุอาหารรอง สตรูไวต์สามารถผลิตได้จากปัสสาวะโดยการปรับค่า pH (ส่วนใหญ่มักทำโดยการรอให้แบคทีเรียที่สร้างยูรีเอสทำงาน) และเติมแมกนีเซียม^{[ 21 ]}มีความสนใจอย่างมากในประโยชน์ของสตรูไวต์ที่ได้จากปัสสาวะในฐานะปุ๋ยในสถานการณ์ที่ยากลำบาก^{[ 22 ] [ 23 ]}

สตรูไวต์เป็นสารหน่วงไฟอนินทรีย์ที่ออกฤทธิ์ นักวิจัยจากซูริคพบว่าโปรตีนยูรีโอไลติกที่ได้จากเมล็ดแตงโมควบคุมการตกผลึกของสตรูไวต์เพื่อสร้างผลึกขนาดใหญ่^{[ 24 ]}แผ่นก่อสร้างที่ทำจากขี้เลื่อยไม้เนื้ออ่อนเหลือทิ้งที่ผ่านการบำบัดด้วยสตรูไวต์และกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในวัสดุผสมไฮบริดจึงมีคุณสมบัติหน่วงไฟ แผ่นเหล่านี้พิสูจน์แล้วว่ามีความแข็งแรงทางกล น้ำหนักเบากว่าแผ่นไม้อัดซีเมนต์ที่เทียบเท่ากัน และมีความแข็งแรงในการรับแรงอัด การก่อตัวของชั้นถ่านที่มีประสิทธิภาพส่งผลให้มีการป้องกันไฟที่มีประสิทธิภาพในผนังภายใน^{[ 25 ]}

• เว็บไซต์ของ European Phosphorus Platform เกี่ยวกับการฟื้นฟูฟอสฟอรัส