슈트루바이트

Struvite
슈트루바이트
Struvite crystals dog with scale 1.JPG
개 오줌에서 나온 스트루바이트 결정체
일반
카테고리인산염광물
공식
(기존 단위)		NHMgPO44/6H2O
스트룬츠 분류8.CH.40
크리스털 시스템정형외과
크리스털 클래스피라미드(mm2)
H-M 기호: (mm2)
스페이스 그룹Pmn21
식별
색무색, 흰색(탈수), 노란색 또는 갈색, 옅은 회색
수정습관유체에서 혈소판까지
트윈닝{001}에
클라바주{100} 완벽
골절울퉁불퉁한
모스 눈금 경도1.5–2
루스터유리에서 둔기로
스트릭흰색
발데인성투명에서 반투명까지
비중1.7
광학 특성2축 (+) 2V 측정: 37°
굴절률nα = 1.495 nβ = 1.496 n³ = 1.504
바이레프링스δ = 0.009
용해성약간 용해성, 건조하고 따뜻한 공기 중의 탈수화물
기타 특성화력 및 압전
참조[1][2][3]

슈트루바이트(Struvite, magnesium mamonium phosphate, magnesium phosphate)는 식을 가진 인산염 광물이다: NHMgPO44HO2. 스트루바이트는 직교 콤비 시스템에서 흰색에서 황색 또는 갈색으로 된 피라미드 결정체 또는 판상 같은 미카처럼 결정된다. 모스 경도 1.5~2의 부드러운 광물이며, 비중도 1.7이 낮다. 중성 및 알칼리성 상태에서는 조금 용해되지만, 산에서는 쉽게 용해된다.

암모니아 생성 유기체에 감염된 동물과 인간의 소변에서 스트루바이트 비뇨기결석과 결정체가 쉽게 형성된다. 알칼리성 소변과 고마그네슘 배설(고마그네슘/식물성 식이요법)에 의해 힘을 얻는다. 그들은 또한 집고양이의 특정한 비뇨기 단백질에 의해 힘을 얻는다.

이름

슈트루바이트는 독일의 화학자 게오르크 루드비히 우렉스[de](1811–1883)에 의해 1845년에 처음 설명되었는데, 그는 슈트루바이트의 결정체를 그가 한때 독일 함부르크에서 중세 중류라고 추측한 것에서 발견하였다; 그는 이 새로운 광물의 이름을 함부르크의 지질학자 하인리히 크리스티안 고트프리드 폰 슈트루베[de](1772–1851)의 이름을 따서 지었다.[4][2]

발생

슈트루바이트는 종종 통조림 해산물에서 발견되는데, 그 생김새는 작은 유리 조각으로, 심미적인 이유로 소비자들에게 불쾌감을 주지만 건강에는 아무런 영향이 없다.[5] 간단한 테스트로 스트루바이트와 유리를 구별할 수 있다.[6]

스트루바이트를 농업 비료로 사용하는 것은 사실 1857년에 처음 설명되었다.

슈트루바이트 신장결석

슈트루바이트는 알칼리성 소변에 침전되어 신장결석을 형성한다. 슈트루바이트는 개의 요로결석에서도 가장 많이 발견되는 광물로 고양이와 사람의 요로결석에서도 발견된다.[7] 스트루바이트석은 암모늄에 요인을 가수분해하고 소변 pH를 중성 또는 알칼리성 값으로 상승시키는 박테리아 감염에 의해 위력을 발휘한다. 우레 분쇄 유기체로는 프로테우스, 크산토모나스, 필로모나스, 클렙시엘라, 포도상구균, 마이코플라즈마가 있다.

감염이 없는 경우에도 방광에 스트루바이트 결정체가 쌓이는 것은 집고양이의 경우 자주 나타나는 문제인데, 소변(변비로 오인될 수 있음)이나 소변(혈액) 등의 증상이 나타난다. 고양이 오줌에서 고양이 페로몬을 생성하는 작용을 하는 단백질인 단백질 cauxin은 최근 스트루바이트 형성에 필요한 이온을 함유한 모델 시스템에서 스트루바이트 결정의 핵화를 일으키는 것으로 밝혀졌다. 이것은 아마도 국내 고양이들의 과잉 스트루바이트 생산의 일부를 설명할 수 있을 것이다.[8] 과거에는 고양이의 스트루바이트 우롤리스를 제거하기 위해 수술이 요구되어왔다. 오늘날, 살균된 스트루바이트 돌을 녹이기 위해 특별한 산성화 저마그네슘 다이어트를 사용할 수 있다.[9]

신장 골반이 관여하고 최소 2칼리스로 확장되는 상부 요로결석은 스테고른 칼쿨리로 분류된다. 모든 종류의 비뇨기결석이 잠재적으로 견고한 석회암을 형성할 수 있지만, 약 75%는 스트루바이트-탄소산염-아파타이트 매트릭스로 구성되어 있다.

  • 개 슈트루바이트 방광석

  • pH 9의 인간 소변 샘플의 스트루바이트 결정. 풍부한 아모르퍼스 인산염 결정, 여러 개의 편평하고 비편평한 상피세포, 몇 개의 백혈구 등도 관찰할 수 있다.

  • 왼쪽에 있는 이미지와 동일한 소변 샘플의 다른 이미지.

스트루바이트 장석

슈트루바이트는 말에서 장석(표면결석)에서 발견되는 흔한 광물이다.[10]

폐수처리

슈트루바이트는 하수 처리와 폐수 처리에서 문제가 될 수 있으며, 특히 혐기성 발굴자들이 폐자재에서 암모늄과 인산염을 방출한 후에 문제가 될 수 있다. 스트루바이트는 선과 벨트, 원심분리기 및 펌프, 막힘 시스템 파이프 및 혐기성 디게스터를 포함한 기타 장비에 저울을 형성할 수 있다. MAP라고도 불리는 스트루바이트는 폐수에 마그네슘, 암모니아, 인산염의 몰 대 몰 비(1:1:1)가 있을 때 형성된다. 마그네슘은 식수뿐 아니라 토양, 바닷물에서도 발견될 수 있다. 암모니아는 폐수의 요소에서 분해되고, 인산염은 음식, 비누, 세제를 통해 발견된다. 이러한 원소인 스트루바이트는 높은 pH 환경에서 형성될 가능성이 더 높으며, 높은 전도율, 낮은 온도, 높은 농도의 마그네슘, 암모니아 및 인산염이 있다. 슈트루바이트로서의 말초암으로부터 인을 회수하고 비료로서 그러한 영양분을 농업으로 재활용하는 것은 특히 농업 비료와 지방 폐수 처리장에서 유망한 것으로 보인다.

폐수처리장치에 스트루바이트 눈금이 있으면 배관, 펌프, 장비의 막힘으로 인해 공장 내 또는 운전 중 큰 비효율성을 초래할 수 있다. 파이프를 교체하거나, 하이드로제트기나 기계 그라인더를 사용하여 청소하는 등 이 문제를 해결할 수 있는 몇 가지 옵션이 있었다. 그러나 많은 노선이 지하에 있을 수 있으며, 이 두 옵션 중 하나는 상당한 다운타임과 노동을 의미한다. 화학 청소는 현재 주로 스트루바이트 시스템을 청소하는 데 사용된다. 화학 세정 제품은 최소한의 가동 중단으로 스트루바이트를 제거하고 예방할 수 있도록 개발됐다. 심지어 스트루바이트를 제거하고 방지하는 화학 없는 전기적인 방법이 미국의 폐수처리장에서 성공적으로 개발되고 시험되었다. 그것이 생성하는 전자 사인파는 파이프 안의 물을 통해 보내지기 때문에 지하 배관에도 효과적이다.[11][12][13]

사용하다

엄격한 상황에서 소변에서 유래된 스트루바이트의 비료로서의 효용성에 상당한 관심이 있다. [14] [15]

참조

  1. ^ "Struvite" (PDF). Handbook of mineralogy.
  2. ^ a b "Struvite Mineral Data". Webmineral.
  3. ^ "Struvite". Mindat.
  4. ^ Ulex GL (1845). "On struvite, a new mineral". Memoirs and Proceedings of the Chemical Society. 3: 106–110. doi:10.1039/mp8450300106.
  5. ^ Thompson C (2011-03-10). "Suspected "glass" in canned fish actually natural crystal". Komo News. Retrieved 2016-07-21.
  6. ^ "Struvite Crystals, the facts ..." (PDF). Hambleton District Council.
  7. ^ "Uroliths". Shiloh Shepherd Genetic Task Force. February 2014. Retrieved 2014-02-07.
  8. ^ Matsumoto K, Funaba M (February 2008). "Factors affecting struvite (MgNH4PO4.6H2O) crystallization in feline urine". Biochimica et Biophysica Acta. 1780 (2): 233–9. doi:10.1016/j.bbagen.2007.09.013. PMID 17976920.
  9. ^ Smith BH, Stevenson AE, Markwell PJ (December 1998). "Urinary relative supersaturations of calcium oxalate and struvite in cats are influenced by diet". The Journal of Nutrition. 128 (12 Suppl): 2763S–2764S. doi:10.1093/jn/128.12.2763S. PMID 9868260.
  10. ^ Blue MG, Wittkopp RW (July 1981). "Clinical and structural features of equine enteroliths". Journal of the American Veterinary Medical Association. 179 (1): 79–82. PMID 7251465.
  11. ^ Burns RT, Moody LB, Walker FR (November 2001). "Laboratory and in-situ reductions of soluble phosphorus in swine waste slurries" (PDF). Environmental Technology. 22 (11): 1273–8. doi:10.1080/09593332208618190. PMID 11804348. S2CID 25433506. Archived from the original (PDF) on 2012-03-27.
  12. ^ Hume M. "Sewage plant carries sweet smell of phosphorus". The Globe And Mail. Retrieved 2014-07-08.
  13. ^ Morton B. "Reclaiming minerals from waste water to make fertilizer". The Vancouver Sun. Retrieved 2013-06-05.
  14. ^ Antonini, Samantha (2012). Nutrient recovery from human urine: Treatment options and reuse potential (PDF) (PhD). University of Bonn, DE.
  15. ^ Pradhan, Surendra K; Mikola, Anna; VahalaPublished, Riku (May 2017). "Nitrogen and Phosphorus Harvesting from Human Urine Using a Stripping, Absorption, and Precipitation Process". Environmental Science & Technology. 51 (9): 5165–5171. Bibcode:2017EnST...51.5165P. doi:10.1021/acs.est.6b05402. PMID 28409915.

외부 링크