Estruvita - Struvite
| Estruvita | |
|---|---|
 Cristais de estruvita de urina de cachorro
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| Geral | |
| Categoria | Mineral fosfato |
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Fórmula (unidade de repetição) |
NH 4 MgPO 4 · 6H 2 O |
| Classificação de Strunz | 8.CH.40 |
| Sistema de cristal | Ortorrômbico |
| Classe de cristal | Símbolo HM piramidal (mm2) : (mm2) |
| Grupo espacial | P mn2 1 |
| Identificação | |
| Cor | Incolor, branco (desidratado), amarelo ou acastanhado, cinza claro |
| Hábito de cristal | Euédrico para prato |
| Geminação | Em {001} |
| Decote | {100} perfeito |
| Fratura | Desigual |
| Dureza da escala de Mohs | 1,5–2 |
| Brilho | Vítreo a opaco |
| À risca | Branco |
| Diafaneidade | Transparente para translúcido |
| Gravidade Específica | 1,7 |
| Propriedades ópticas | Biaxial (+) 2V medido: 37 ° |
| Índice de refração | nα = 1,495 nβ = 1,496 nγ = 1,504 |
| Birrefringência | δ = 0,009 |
| Solubilidade | Ligeiramente solúvel, desidrata em ar seco e quente |
| Outras características | Piroelétrico e piezoelétrico |
| Referências | |
A estruvita ( fosfato de amônio e magnésio ) é um mineral de fosfato com a fórmula: NH 4 MgPO 4 · 6H 2 O. A estruvita cristaliza no sistema ortorrômbico como cristais piramidais brancos a amarelados ou branco-acastanhados ou em formas semelhantes a mica em placas . É um mineral macio com dureza de Mohs de 1,5 a 2 e baixa densidade de 1,7. É moderadamente solúvel em condições neutras e alcalinas, mas facilmente solúvel em ácido.
Cálculos e cristais urinários de estruvita se formam rapidamente na urina de animais e humanos infectados com organismos produtores de amônia . Eles são potencializados pela urina alcalina e alta excreção de magnésio (dietas com alto teor de magnésio / vegetais). Eles também são potencializados por uma proteína urinária específica em gatos domésticos.
Nome
A estruvita foi descrita pela primeira vez em 1845 pelo químico alemão Georg Ludwig Ulex (1811-1883), que encontrou cristais de estruvita no que ele supôs ter sido um montão medieval em Hamburgo , Alemanha ; ele chamou o novo mineral em homenagem ao geógrafo e geólogo Heinrich Christian Gottfried von Struve (1772-1851) de Hamburgo.
Ocorrência
A estruvita é ocasionalmente encontrada em frutos do mar enlatados, onde sua aparência é a de pequenas lascas de vidro, questionáveis aos consumidores por razões estéticas, mas sem consequências para a saúde. Um teste simples pode diferenciar a estruvita do vidro.
O uso de estruvita como fertilizante agrícola foi de fato descrito pela primeira vez em 1857.
Pedras renais de estruvita
A estruvita precipita na urina alcalina , formando cálculos renais . A estruvita é o mineral mais comum encontrado em cálculos do trato urinário em cães e também em cálculos do trato urinário de gatos e humanos. Os cálculos de estruvita são potencializados por infecção bacteriana que hidrolisa a ureia em amônio e aumenta o pH da urina para valores neutros ou alcalinos. Organismos que dividem a ureia incluem Proteus , Xanthomonas , Pseudomonas , Klebsiella , Staphylococcus e Mycoplasma .
Mesmo na ausência de infecção, o acúmulo de cristais de estruvita na bexiga urinária é um problema freqüentemente observado em gatos domésticos , com sintomas que incluem dificuldade para urinar (que pode ser confundida com constipação ) ou sangue na urina ( hematúria ). A proteína cauxina , uma proteína excretada em grandes quantidades na urina do gato que atua para produzir um feromônio felino, foi recentemente encontrada para causar a nucleação de cristais de estruvita em um sistema modelo contendo os íons necessários para formar estruvita. Isso pode explicar parte do excesso de produção de estruvita em gatos domésticos. No passado, a cirurgia era necessária para remover urólitos de estruvita em gatos; hoje, dietas especiais com baixo teor de magnésio acidificante podem ser usadas para dissolver cálculos de estruvita estéreis.
Cálculos do trato urinário superior que envolvem a pelve renal e se estendem por pelo menos 2 cálices são classificados como cálculos de staghorn. Embora todos os tipos de cálculos urinários possam potencialmente formar cálculos de staghorn, aproximadamente 75% são compostos de uma matriz de estruvita-carbonato-apatita.
Pedras na bexiga de estruvita de cachorro
Cristais de estruvita em amostra de urina humana com pH de 9. Abundantes cristais de fosfato amorfo, várias células epiteliais escamosas e não escamosas e alguns leucócitos também podem ser observados.
Outra imagem da mesma amostra de urina da imagem à esquerda.
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Enterólitos de estruvita
A estruvita é um mineral comum encontrado em enterólitos (concreções intestinais) em cavalos .
Tratamento de água poluída
A estruvita pode ser um problema no tratamento de esgoto e águas residuais, principalmente depois que os digestores anaeróbicos liberam amônio e fosfato dos resíduos. A estruvita pode formar uma escala em linhas e correias, em centrífugas e bombas, entupir tubos do sistema e outros equipamentos, incluindo o próprio digestor anaeróbico. A estruvita, também conhecida como MAP, se forma quando há uma proporção molar a molar (1: 1: 1) de magnésio, amônia e fosfato na água residual. O magnésio pode ser encontrado no solo, na água do mar e também na água potável. A amônia é decomposta da uréia nas águas residuais e do fosfato, que é encontrado nos alimentos, sabões e detergentes. Com esses elementos no local, a estruvita tem maior probabilidade de se formar em um ambiente de pH alto, onde há maior condutividade, temperaturas mais baixas e maiores concentrações de magnésio, amônia e fosfato. A recuperação do fósforo dos fluxos de resíduos como estruvita e a reciclagem desses nutrientes para a agricultura como fertilizante parecem promissores, particularmente em esterco agrícola e estações de tratamento de águas residuais municipais .
Ter escala de estruvita em um sistema de tratamento de águas residuais pode levar a uma grande ineficiência dentro da planta ou operação devido ao entupimento das tubulações, bombas e equipamentos. Existem algumas opções para resolver esse problema, incluindo a substituição dos tubos ou o uso de um hidrojateador ou um moedor mecânico para removê-los. Mas muitas linhas podem ser subterrâneas e qualquer uma dessas opções implica em considerável tempo de inatividade e mão de obra. A limpeza química agora é usada predominantemente para limpar sistemas de estruvita. Os produtos de limpeza química foram desenvolvidos para remover e prevenir estruvita com o mínimo de inatividade. Até mesmo um método elétrico e sem produtos químicos de remoção e prevenção da estruvita foi desenvolvido e testado com sucesso em estações de tratamento de águas residuais nos EUA. A onda senoidal eletrônica que ele produz é enviada através da água na tubulação e, portanto, também é eficaz em tubulações subterrâneas.
Usos
Há um interesse considerável na utilidade da estruvita derivada da urina como fertilizante em situações austeras.