Фосфат кальцію перебування в природі. Фосфат кальцію застосування

ВИЗНАЧЕННЯ

Фосфат кальціює порошок білого кольору (рис. 1) дуже погано розчинний у воді.

Існує у вигляді двох поліморфних модифікацій: моноклінної та гексагональної.

Мал. 1. Фосфат кальцію. Зовнішній вигляд.

Основні характеристики фосфату кальцію наведені у таблиці нижче:

Одержання фосфату кальцію

Лабораторні способи одержання фосфату кальцію передбачають дію ортофосфорної кислоти на солі кальцію (1) або гідроксид кальцію (2):

3CaCO 3 + 2H 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 3CO 2 + 3H 2 O(1);

3Ca(OH) 2 + 2H 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 6H 2 O (2).

Хімічні властивості фосфату кальцію

Фосфат кальцію - це середня сіль, утворена сильною основою - гідроксидом кальцію (Ca(OH) 2) та слабкою кислотою - ортофосфорною (H 3 PO 4). У водяному розчині гідролізується. Гідроліз протікає аніоном (теоретично можливі другий і третій ступінь). Наявність аніонів ВІН свідчить про лужний характер середовища.

Перший ступінь:

Ca 3 (PO 4) 2 ↔ 3Ca 2+ + 2PO 4 3-;

3Ca 2+ + 2PO 4 3- + HOH ↔ HPO 4 2- + 3Ca 2+ + OH - ;

Ca 3 (PO 4) 2 + HOH ↔ CaHPO 4 + Ca(OH) 2 .

Другий ступінь:

CaHPO 4 ↔ Ca 2+ + HPO 4 2-;

Ca 2+ + HPO 4 2- + HOH ↔ H 2 PO 4 - + Ca 2+ + OH - ;

CaHPO 4 + HOH ↔ Ca(H 2 PO 4) 2 + Ca(OH) 2 .

Третій ступінь:

Ca(H 2 PO 4) 2 ↔ Ca 2+ + H 2 PO 4 - ;

Ca 2+ + H 2 PO 4 - + HOH ↔ H 3 PO 4 + Ca 2+ + OH -;

Ca(H 2 PO 4) 2 + HOH ↔ H 3 PO 4 + Ca(OH) 2 .

Для фосфату кальцію характерні всі властивості солей:

- взаємодія із сильними мінеральними кислотами

Ca 3 (PO 4) 2 + 6HCl = 3CaCl 2 + 2H 3 PO 4 ;

— взаємодія з солями, внаслідок якого одним із продуктів реакції є нерозчинна у воді сполука

Ca 3 (PO 4) 2 + 3Li 2 SO 4 = 2Li 3 PO 4 ↓ + 3CaSO 4 ;

- Розкладання при нагріванні

Застосування фосфату кальцію

Фосфат кальцію знайшов застосування як добавки при виробництві кормів для ВРХ та свійських птахів. Його використовують при виробництві мінеральних добрив, кераміки та скла. У харчовій промисловості фосфат кальцію відомий як добавка Е341 – розпушувач.

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

Завдання Обчисліть масу фосфату кальцію, який може прореагувати концентрованим розчином соляної кислоти об'ємом 100 мл (масова частка HCl 34%, щільність 1,168 кг/л).
Рішення Запишемо рівняння реакції:

Ca 3 (PO 4) 2 + 6HCl = 3CaCl 2 + 2H 3 PO 4 .

Знайдемо масу розчину соляної кислоти, а також масу розчиненої речовини HCl у ньому:

m solution =V solution × ρ;

m solution = 0,1 × 1,168 = 0,1168 кг = 116,8г.

ω = m solute/m solution × 100%;

m solute = ω / 100% × m solution;

m solute (HCl) = ω (HCl) / 100% × m solution;

m solute (HCl) = 34/100% × 116,8 = 39,712 р.

Розрахуємо кількість моль соляної кислоти (молярна маса дорівнює 36,5 г/моль):

n(HCl) = m(HCl)/M(HCl);

n (HCl) = 39,712/36,5 = 1,088 моль.

Відповідно до рівняння реакції n (HCl) :n (Ca 3 (PO 4) 2) =6: 1. Значить,

n(Ca 3 (PO 4) 2) = 1/6 ×n(HCl) = 1/6 ×1,088 = 0,2 моль.

Тоді маса фосфату кальцію, що вступив у реакцію, буде дорівнює (молярна маса - 310 г/моль):

m (Ca 3 (PO 4) 2) = n (Ca 3 (PO 4) 2)× M (Ca 3 (PO 4) 2);

m (Ca 3 (PO 4) 2) = 0,2×310 = 62г.

Відповідь Маса фосфату кальцію дорівнює 62 г.

ПРИКЛАД 2

Завдання Яка маса оксиду фосфору (V) утворюється під час реакції термічного розкладання фосфату кальцію масою 46 г?
Рішення Запишемо рівняння реакції термічного розкладання фосфату кальцію:

Ca 3 (PO 4) 2 = P 2 O 5 + 3CaO.

Розрахуємо кількість речовини фосфату кальцію (молярна маса – 310 г/моль):

n(Ca 3 (PO 4) 2) = m (Ca 3 (PO 4) 2) / M (Ca 3 (PO 4) 2);

n (Ca 3 (PO 4) 2) = 46 / 310 = 0,12 моль.

Відповідно до рівняння реакції n(Ca 3 (PO 4) 2) :n(P 2 O 5) = 1:1. Тоді кількість моль оксиду фосфору (V) дорівнює:

n(P 2 O 5) = n (Ca 3 (PO 4) 2) = 0,12 моль.

Знайдемо масу оксиду фосфору (V), що утворився (молярна маса - 284 г/моль):

m(P 2 O 5)= n(P 2 O 5)× M(P 2 O 5) = 0,12× 284 = 34,08г.

Відповідь Маса оксиду фосфору (V), що утворився, дорівнює 34,08 г.

На сайті в розділі Література є підрозділ «Нутрицевтики», що містить статті, що стосуються, зокрема, питань застосування мінеральних добавок.

Лікарські препарати, що містять кальцію фосфат
У Росії в даний час мають реєстрацію тільки такі не призначені для роздрібної торгівлі форми з єдиною діючою речовиною фосфат кальцію, як субстанція-порошок і допоміжна речовина-порошок.

У кальцію фосфату є протипоказання, побічні дії та особливості застосування, перед застосуванням необхідна консультація з фахівцем.

Кальцію фосфат - харчова добавка
Кальція фосфат, як харчова добавка, має код Е341 і характеризується СанПіН 2.3.2.1293-03 як регулятор кислотності, покращувач борошна та хліба, затверджувач, стабілізатор, текстуратор, розпушувач, добавка, що перешкоджає зстеженню та комкуванню, вологоутримуючий.

Існує кілька типів фосфатів кальцію, що використовуються у харчовій промисловості:

  • Е341(i) - ортофосфат кальцію однозаміщений (написання в СанПіН 2.3.2.1293-03: орто-фосфат кальцію 1-заміщений, англ. Monocalcium orthophosphate)
  • Е341(ii) - ортофосфат кальцію двозаміщений (в СанПіН: орто-Фосфат кальцію 2-заміщений, англ. Dicalcium orthophosphate)
  • Е341(iii) - ортофосфат кальцію тризаміщений (в СанПіН: орто-Фосфат кальцію 3-заміщений, англ. Tricalcium orthophosphate)
У СанПіН 2.3.2.1293-03 окремо виділена харчова добавка Е542 Фосфат кістковий (фосфат кальцію) (BONE PHOSPHATE (essentiale Calcium phosphate, tribasic)), яка характеризується як емульгатор, добавка, що перешкоджає злежуванню комків.

Стаття у процесі написання

Кальцію фосфат, фосфорнокислий Ca.

Хімічні властивості

Неорганічна сполука, сіль, утворена Сa та ортофосфорною кислотою. Формула Фосфату Кальція: Ca3(PO4)2. Зазвичай – це дрібний безбарвний кристалічний порошок, який погано розчиняється у воді. При дії кислот речовина перетворюється на гідрофосфат . Молярна маса сполуки = 310,2 г на моль.

Здобуття Фосфату Кальція. Засіб широко поширений у вигляді мінералів у природі, знаходиться у фосфориті, гідроксіапатіті та апатиті. Міститься у великих кількостях, буквально складає основу зубів та кісток у хребетних тварин. Зі шкільного курсу хімії можна згадати реакцію освіти Кальція Фосфату з фосфату натрію і хлориду Ca . Внаслідок реакції обміну необхідна речовина випадає в осад.

Засіб застосовують як основне джерело кальцію для підживлення птахів і худоби; додають до складу фосфоритного борошна для добрива кислого ґрунту; використовують при виробництві абразивів, керамічних виробів та скла; застосовують у харчовій промисловості; використовують у медицині.

Фармакологічна дія

Джерело кальцію.

Фармакодинаміка та фармакокінетика

Елемент бере активну участь у процесах остеогенезу та зростання кісткової тканини, у процесах передачі нервових імпульсів, у механізмі згортання крові, сприяє нормальній роботі серця та судин, опорно-рухового апарату. Кальцію Фосфат повністю засвоюється організмом.

Показання до застосування

  • у періоди інтенсивного зростання та розвитку скелета у дитячому віці;
  • для захисту та зміцнення кісток, зубів;
  • пацієнтам, які не переносять молоко та молочні продукти;
  • під час лікування, пародонтиту , вивихів та переломів кісток.

Протипоказання

Засіб протипоказаний до прийому:

  • при гіперкальціурії , гіперкальціємії ;
  • у пацієнтів з тяжкою;
  • дітям віком до 3 років;
  • при речовину.

Побічна дія

Кальцію Фосфат пацієнти добре переносять. Рідко може виникнути алергія , побічні реакції з боку травного тракту

Інструкція із застосування (Спосіб та дозування)

Ліки призначають внутрішньо в комбінації з деякими іншими вітамінами та мікроелементами. Добова доза залежить від лікарської форми, віку пацієнта, тяжкості захворювання.

Передозування

При передозуванні може виникнути гіперкальціємія або гіперкальціурія . Лікування – симптоматичне.

Взаємодія

Кальцію Фосфат може уповільнити абсорбцію та тетрациклінового ряду. Рекомендується дотримуватися 3-х годинного інтервалу між застосуванням цих засобів.

Ортофосфат кальцію(харчова добавка E-341) - являє собою білий аморфний порошок, малорозчинний у воді, але розчиняється в кислотах. На відміну від багатьох хімічних речовин, розчинність фосфатів падає зі збільшенням температури. З усіх гідроксиапатитів (з'єднань фосфату кальцію), ортофосфат кальціюнайбільш стійкий до впливу позаклітинних рідин організму та виконує важливу роль у ряді фізіологічних процесів. Природні джерела:Фосфати кальцію містяться у молоці. В організмі людини кальцій існує переважно у вигляді фосфатів кальцію. Кістки людини на сімдесят відсотків складаються із фосфатів кальцію. Зубна емаль теж здебільшого складається з гідроксіапатитів.

Підвиди ортофосфатів кальцію, що використовуються у харчовій промисловості:

E-341(I) monocalcium phosphate - ортофосфат кальціюоднозаміщений з хімічною формулою: Ca2); E-341(II)dicalcium phosphate - ортофосфат кальціюдвозаміщений з хімічною формулою: CaHPO4; E-341(III)tricalcium phosphate - ортофосфат кальціютризаміщений, що має молекулярну формулу: Ca3O8P2. Отримання Е-341 Ортофосфат кальціюодержують з мінералів, та хімічним шляхом - взаємодією ортофосфорної кислоти з оксидом кальцію або вапняним молоком та гідролізом гідроортофосфату кальцію. З 70-х років минулого століття у всьому світі проводяться різноманітні дослідження, що вивчають біологічну поведінку ортофосфатів. Негативний вплив добавки Е-341на організм поки що науково не доведено, але в мережі поширені чутки про те, що добавка Е-341викликає захворювання кишково-шлункового тракту та розлад шлунка.

Застосування ортофосфату кальцію

Харчова добавка E-341використовується в харчовій промисловості як стабілізатор, регулятор кислотності, розпушувач, фіксатор фарбування. Крім того, ортофосфати кальцію застосовуються в якості емульгуючої солі у виробництві плавлених сирів. У сухому молоці та вершках харчова добавка E-341використовується, як поділяючий агент та антислежувач. Також ортофосфати кальцію використовуються як антикристалізатор згущеного молока та ущільнювача рослинних тканин у виробництві фруктових та овочевих консервів. Найчастіше добавка E-341застосовується в харчовій промисловості при виробництві хлібобулочних виробів, спеціальних напоїв (наприклад, для спортсменів), концентрованого молока з високим вмістом сухих речовин, сухого молока, згущеного молока, морозива, рибних та м'ясних фаршів, лікеро-горілчаних виробів, сухого та трав'яного чаю, напівфабрикатів, сухих сніданків, продуктів швидкого приготування, кондитерських виробів, розпушувачів для випікання, плавлених сирів, біологічно активних добавок, консервованих фруктів та овочів.

Інші застосування ортофосфатів кальцію:

виробництво добрив та мінеральних підживлень для худоби; один з компонентів зубних паст та порошків; використовується у виробництві кераміки, скла, м'яких абразивів.

Речовина, що виступає в класифікаційній таблиці харчових добавок під маркувальним кодовим номером Е 341 є консервантом, який має властивості антиоксидантного характеру і застосовується як розпушувач у харчових виробництвах.

До цієї речовини можна застосувати ще одну назву – фосфати кальцію. Багато якостей, якими володіє Е 341, зробили добавку дуже популярною в багатьох галузях промисловості. Вона знайшла своє застосування, як емульгатор, розпушувач, а також ущільнювач.

Використовується продукт як стабілізатор, регулятор кислотності і фіксатор забарвлення.

Походження: 2-синтетичне;

Небезпека: вкрай низького рівня, практично нульова;

Синонімічні назви: фосфат кальцію, Е341, фосфат кальцію, Е-341, Calcium phosphates, monocalcium phosphate, ортофосфат кальцію однозаміщений.

Загальна інформація

Е341 класифікується як речовина неорганічна. Хімічна формула представлена ​​такими символами - Ca 3 (РО 4) 2 . Виходить антиоксидант у результаті синтезу. Вихідною сировиною для Е341 є мінерали. Ними можуть бути апатити, фосфорити, а також гідроксилапатити.

Процес отримання кінцевого продукту передбачає гідротермічний випал вихідного природного матеріалу з подальшим додаванням кислоти напівгідратної фосфорної. Отримана внаслідок певних хімпроцесів речовина - досить аморфний порошок, що має, як правило, біле забарвлення. У кислотах розчиняється досить активно, чого не можна сказати про воду.

Е341 має кілька підвидів. Це Е341(і), а ще Е341(іі) та Е341(ііі). Вони припускають різні хімформули. Е341(і), що є однозаміщеним отрофосфатом – це Ca (H 2 PO 4) 2 . Ортофосфат двозаміщений має іншу формулу – CaHPO 4 . Ca 3 O 8 P 2 – хімформула кальцію ортофосфату тризаміщеного. У різних галузях життєдіяльності людини знайшли застосування всі категорії Е341.

Вплив на організм

Шкода

Численні дослідження та тестування, які проводяться щодо Е341, тривають уже близько 50 років. Ґрунтовної доказової бази для того, щоб класифікувати добавку, як завдає шкоди організму на даний момент немає.

Але думка про шкоду Е341 все-таки має місце. Деякі дослідники доводять негативний вплив препарату на шлунково-кишковий тракт, поява в організмі надлишків холестерину.

Користь

Ортофосфат кальцію вважається одним із головних елементів для нормального функціонування організму. Він бере участь у низці найважливіших фізіологічних процесів. Такий важливий компонент, як кальцій, передбачає своє існування в організмі в категорії саме фосфатів кальцію. З них на 70% складаються людські кістки. Емаль зубів також полягає у більшості з цього компонента. Ортофосфат кальцію є елементом, який найбільше стійкий до впливу позаклітинних рідин.

Використання

Продукт, що має маркування Е341, знаходить застосування у багатьох галузях харчової промисловості. Найчастіше до допомоги добавки вдаються у виробництвах хлібобулочних, а також при виготовленні сухого молока, сніданків, саме сухих, чаїв із трав також сухих, вершків (сухих), кондитерки. У сири плавлені додається як сіль, що емульгує, а в згущене молоко, як антикристалізатор.

До складу овочевих та фруктових консервів також входить Е341. Застосовується добавка і в лікеро-горілчаній промисловості, у виготовленні інших напоїв (безалкогольних), зокрема для спортсменів. Додають їх у продукцію м'ясну, рибну.

Особливо поширені ортофосфати кальцію у приготуванні кормів для тварин. Не обходяться без Е341 і виробники різноманітних добрив. Є добавка у порошках зубних, а також у пасті. Активно вдаються до допомоги фосфату кальцію в керамічних галузях, при виробництві матеріалів абразивних, скла.

Законодавство

Як добавка Е – 341 законодавством дозволяється для використання в різних галузях промисловості, харчової в тому числі у багатьох країнах. Росія та Україна винятком не є.

Подібні публікації