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Pirofosfato de calcio

El pirofosfato de calcio (Ca 2 P 2 O 7 ) es un compuesto químico, una sal de calcio insoluble que contiene el anión pirofosfato . Se han descrito varias formas: una forma anhidra, un dihidrato, Ca 2 P 2 O 7 ·2H 2 O y un tetrahidrato, Ca 2 P 2 O 7 ·4H 2 O. La deposición de cristales de dihidrato en el cartílago es responsable de la Dolor intenso en las articulaciones en casos de enfermedad por depósito de pirofosfato cálcico (pseudogota) cuyos síntomas son similares a los de la gota . [1] Ca 2 P 2 O 7 se usa comúnmente como un agente abrasivo suave en pastas dentales , [ cita necesaria ] debido a su insolubilidad y no reactividad con el fluoruro. [2]

Preparación

Los cristales del tetrahidrato se pueden preparar haciendo reaccionar pirofosfato de sodio , Na 4 P 2 O 7 con nitrato de calcio , Ca (NO 3 ) 2 , a un pH y temperatura cuidadosamente controlados: [3]

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

El dihidrato, a veces denominado CPPD, puede formarse mediante la reacción del ácido pirofosfórico con cloruro de calcio : [ cita necesaria ]

CaCl 2 + H 4 P 2 O 7 (acuoso) → Ca 2 P 2 O 7 ·2 H 2 O + HCl.

Las formas anhidras se pueden preparar calentando fosfato dicálcico : [ cita necesaria ]

2 CaHPO 4 → Ca 2 P 2 O 7 + H 2 O

A 240-500 °C se forma una fase amorfa, calentando a 750 °C se forma β-Ca 2 P 2 O 7 , calentando a 1140 - 1350 °C se forma α-Ca 2 P 2 O 7 .

Estructura de formas anhidras e hidratadas.

Originalmente se informó que el tetrahidrato estable era romboédrico, pero ahora se cree que es monoclínico. Además existe una forma monoclínica inestable. [3]

El dihidrato es triclínico, con enlaces de hidrógeno entre las dos moléculas de agua y enlaces de hidrógeno con los átomos de O del anión. [ cita necesaria ] También se ha informado de un dihidrato hexagonal. [4]

La forma anhidra tiene 3 polimorfos, α-, β- y γ metaestable [5] (T α/β =1140ºС [6] ). La forma de alta temperatura α- es monoclínica ( P2 1 /n, a=12.66(1)Å, b=8.542(8)Å, c=5.315(5)Å, Z=4, ρ α =2.95 g/cm 3 ) , con calcio de 8 coordenadas, la forma de temperatura más baja β- es tetragonal ( P4 1 , a=b=6.684Å, c=24.144Å, V=915.40Å 3 , Z=8, ρ β =3.128 g/cm 3 ) , con calcio en cuatro ambientes de coordinación diferentes, 2 que son de 7 coordenadas, uno de ocho y uno de 9. En ambos los pirofosfatos están esencialmente eclipsados. [7] [8] [9]

Referencias

  1. ^ Enfermedad por depósito de pirofosfato de calcio en eMedicine
  2. ^ Klaus Schrödter; Gerhard Bettermann; Thomas Staffel; Federico Wahl; Thomas Klein; Thomas Hofmann (2012). "Ácido fosfórico y fosfatos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a19_465.pub3. ISBN 978-3527306732.
  3. ^ ab Christoffersen, Margaret R.; Balic-Zunic, Tonci; Pehrson, Søren; Christoffersen, Jørgen (2000). "Crecimiento y precipitación de un tetrahidrato de pirofosfato de calcio monoclínico que indica autoinhibición a pH 7". Revista de crecimiento cristalino . 212 (3–4): 500–506. Código Bib : 2000JCrGr.212..500C. doi :10.1016/S0022-0248(00)00231-1.
  4. ^ Mandel, Gretchen S.; Renne, Kathleen M.; Kolbach, Ann M.; Kaplan, Wayne D.; Miller, Jay D.; Mandel, Neil S. (1988). "Enfermedad por deposición de cristales de pirofosfato de calcio: preparación y caracterización de cristales". Revista de crecimiento cristalino . 87 (4): 453–462. Código Bib : 1988JCrGr..87..453M. doi :10.1016/0022-0248(88)90093-0.
  5. ^ Parodi, JA; Hickok, RL; Segelken, WG; Cooper, JR (1965). "Estudio de resonancia paramagnética electrónica de la descomposición térmica del ortofosfato de calcio dibásico". Revista de la Sociedad Electroquímica . 112 (7): 688. Código bibliográfico : 1965JElS..112..688P. doi : 10.1149/1.2423665.
  6. ^ Colina, WL; Reynolds, DS; Hendbicks, SB; Jacob, KD (1 de febrero de 1945). "Evaluación nutricional de fosfatos defluorados y otros suplementos de fósforo. I. Preparación y propiedades de las muestras". Revista de AOAC Internacional . 28 (1): 105-118. doi : 10.1093/jaoac/28.1.105. ISSN  0095-9111.
  7. ^ Calvo, C. (1 de julio de 1968). "Estructura cristalina del .alfa.-pirofosfato de calcio". Química Inorgánica . 7 (7): 1345-1351. doi :10.1021/ic50065a019. ISSN  0020-1669.
  8. ^ Parodi, JA; Hickok, RL; Segelken, WG; Cooper, JR (1965). "Estudio de resonancia paramagnética electrónica de la descomposición térmica del ortofosfato de calcio dibásico". Revista de la Sociedad Electroquímica . 112 (7): 688. Código bibliográfico : 1965JElS..112..688P. doi : 10.1149/1.2423665.
  9. ^ Webb, Carolina del Norte (1966). "La estructura cristalina de β-Ca2P2O". Acta Cristalográfica . 21 (6): 942–948. doi :10.1107/S0365110X66004225.