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磷酸鈣
白色晶體或無定形粉末
基本信息
| 中文名 | 磷酸鈣 |
| 水溶性 | 微溶 |
| 別名 | 磷酸三鈣 |
| 化學式 | Ca3(PO4)2 |
| 分子量 | 310.1767 |
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基本介紹
磷酸鈣（Calcium Phosphate）是一種用于描述混合了焦磷酸鹽，氫或氫氧化物鈣離子的離子家族術語。它是形成骨頭和牙齒琺瑯質的主要成分，并且可以在牛奶的鈣中發(fā)現(xiàn)，消費它有助于加強骨骼和牙齒。此外，磷酸鈣還有很多實際用途，如烹飪和生產(chǎn)化肥等。
磷酸鈣的其中一個用途是作為烘焙劑。作為烘焙成分使用，它能夠膨脹面包等食品。一些奶酪和乳制品也添加它增加營養(yǎng)價值和鈣含量。
牛奶自然包含磷酸鈣，對維持骨骼和牙齒健康，以及預防骨質疏松癥很重要。由于有些人不能獲得建議的每日鈣攝入量，或者很難消化乳制品，磷酸鈣可以作為營養(yǎng)補充劑幫助他們從飲食中獲得足夠的鈣。一些麥片，面包和飲料也添加了磷酸鈣幫助提高營養(yǎng)價值。但由于有很多不同類型的鈣和磷酸鹽混合物，閱讀營養(yǎng)品標簽識別安全性很重要。
在某些情況下，盡管過度使用可以導致副作用，但磷酸鈣還是用于生產(chǎn)化肥。這很容易導致土壤和植物出現(xiàn)問題。
牙醫(yī)也經(jīng)常使用磷酸鈣幫助不包含足夠鈣的牙齒脫礦物質，這有助于重建或加強牙齒琺瑯質，預防牙齒進一步損壞。這種做法通常是直接應用于牙齒，而不是攝入體內(nèi)。此外，一些牙齒保健產(chǎn)品也包含某些類型的磷酸鈣。
磷酸鈣偶爾還作為某些藥物的稀釋劑。如果不添加顏料，它會導致藥品呈現(xiàn)淺灰色。磷酸鈣提供了一種稀釋藥物內(nèi)化合物強度的無害方式。
由于人體內(nèi)的骨骼包括牙齒的鈣是以磷酸鈣的形式存在，同時攝入足夠的磷元素與鈣元素對于增加骨質密度和對抗骨質流失是必不可少的。臨床實驗研究證實磷元素攝入不足會增加骨質吸收以及影響成骨細胞的正常運作 。臨床實驗證實服用非磷酸鈣的鈣片會降低磷元素的吸收率 。由于非磷酸鈣的鈣片需要隨餐服用，飲食中攝入的磷元素會被其阻礙而無法吸收，容易導致磷元素攝入不足 。攝入足夠的磷元素對于預防骨質疏松和增加骨密度是必不可少的。減肥和飲食不均衡都有可能引起缺磷的情況。對于磷攝入不足的人群，服用非磷酸鈣的鈣片會加劇缺磷的情況，建議服用磷酸鈣的鈣片補充鈣質。
磷酸鈣的補鈣效果優(yōu)于碳酸鈣。臨床實驗證實磷酸鈣在增加股骨總灰重、增強股骨抗拉強度、增加骨質密度(BMD)和骨質含量(BMC)等都比同等用量的碳酸鈣有更好更顯著的效果 。增加骨質密度(BMD)和骨質含量(BMC)有助預防骨質疏松和對抗骨質流失 。
就增加骨質密度而言，補充磷元素比補充鈣元素更關鍵。研究證實鈣元素與磷元素對于增加骨質密度有著不可或缺的關關系。鈣與磷的攝入量需要保持一定的比例才有助于增加骨質密度，尤其在出現(xiàn)缺鈣或是缺磷的情況時 。補鈣不能只單純地攝入鈣質，補充磷元素非常重要。臨床實驗證實單獨增加磷元素的攝入量比單獨增加鈣元素的攝入量對于增加骨質密度更有效。
當磷元素攝入不足，服用非磷酸鈣的鈣片會進一步影響磷元素的吸收，加劇缺磷導致的骨質流失的情況 。由于非磷酸鈣的鈣質會干擾飲食中攝入的磷元素的吸收，補充磷酸鈣可以避免缺磷導致的骨質流失。磷攝入不足會增加破骨細胞的骨吸收作用以及影響成骨細胞的正常運作 。建議易缺磷人群避免使用碳酸鈣或檸檬酸鈣等非磷酸鈣的鈣片補充鈣質 。
化學性質
計算化學數(shù)據(jù)：
磷酸鈣
2、氫鍵受體數(shù)量：8
3、可旋轉化學鍵數(shù)量：0
4、拓撲分子極性表面積（TPSA）：173
5、重原子數(shù)量：13
6、表面電荷：0
7、復雜度：36.8
8、同位素原子數(shù)量：0
9、確定原子立構中心數(shù)量：0
10、不確定原子立構中心數(shù)量：0
11、確定化學鍵立構中心數(shù)量：0
12、不確定化學鍵立構中心數(shù)量：0
13、共價鍵單元數(shù)量：5
生態(tài)學數(shù)據(jù)：
通常對水體是稍微有害的，不要將未稀釋或大量產(chǎn)品接觸地下水，水道或污水系統(tǒng)，未經(jīng)政府許可勿將材料排入周圍環(huán)境。
磷酸鈣與磷酸氫鈣鑒別：
實驗原理：磷酸鈣難溶于水，磷酸氫鈣微溶于水，其水溶液呈微堿性
實驗步驟：
1．分別取磷酸鈣和磷酸氫鈣少量，加入燒杯中，加少量水，充分溶解。
2．在兩個燒杯中分別滴加酚酞
實驗現(xiàn)象：一個燒杯中液體變紅，是磷酸氫鈣，另一燒杯不變色，是磷酸鈣。
結論：磷酸鈣難溶于水，磷酸氫鈣微溶于水，其水溶液呈微堿性。
英文別名
Bone Flour; Bone phosphate; Calcium orthophosphate; Calcium Phosphate; Calcium phosphate (3:2); Calcium tertiary phosphate; Phosphoric acid,calcium salt (2:3); Phosphoric acid, calcium(2+) salt (2:3); Tertiary calcium phosphate; Tribasic calcium phosphate (Ca3(PO4)2); Tricalcium orthophosphate; Tricalcium Phosphate; Tricalcium diphosphate; APATITE TTCP, MONOCLINIC; bonarka; calcigenolsimple; calciumorthophosphate,tri-(tert); calciumphosphate(3:2); calciumphosphate(ca3(po4)2); calciumtertiaryphosphate; naturalwhitlockite; (Tricalcium phosphate); Calcium phosphate, tribasic; tricalcium phosphate activated; extra-fine calcium phosphate; superfine calcium phosphate; calcium hydroxide phosphate (5:1:3); calcium hydrogen phosphate
用途
10103-46-5
在食品工業(yè)中用作抗結劑、酸度調節(jié)劑、營養(yǎng)增補劑、增香劑、穩(wěn)定劑、水分保持劑。我國《食品添加劑使用衛(wèi)生標準》(GB2760-2011)規(guī)定：可用于小麥粉，最大使用量為0.03g/kg；固體飲料，8.0g/kg；油炸薯片，2.0g/kg。作為水分保持劑可用于面粉中。FAO/WHO規(guī)定：作為抗結劑可用于葡糖粉、蔗糖粉，最大用量為15g/kg(單獨或與其他抗結劑合用，不存在淀粉)；奶粉、奶油粉，為5g/kg(單獨或與其他穩(wěn)定劑合用，以無水物計)；用于自動售貨機時，奶粉，10g/kg，奶油粉1g/kg(單獨或與其他抗結劑合用)；湯和羹，15mg/kg(單獨或與硬脂酸酯及二氧化硅合用，指脫水產(chǎn)品)；可可粉和含糖可可粉，10g/kg(單獨或與其他抗結劑合用，含糖可可粉僅用于自動售貨機)。作為穩(wěn)定劑等可用于淡煉乳、甜煉乳、稀奶油，用量為2g/kg(單用)、3g/kg(與其他穩(wěn)定劑合用)，均以無水物計。用于加工干酪為9g/kg(總磷酸鹽，以磷計)。本品尚可作為鈣元素強化劑，用于餅干、面包等，其用量對谷類粉為3g/kg，固體飲料為20g/kg，均以元素鈣計。
磷酸鈣
7758-87-4
1、用作媒染劑，也用于陶瓷、玻璃、涂料等的著色。
5、在食品工業(yè)中用作抗結塊劑、營養(yǎng)增補劑、增香劑、緩沖劑、pH值調節(jié)劑亦可作家禽飼料添加劑、制酸劑。
注意事項
安全術語
S24/25Avoid contact with skin and eyes.
避免與皮膚和眼睛接觸。
風險術語
R36/37/38Irritating to eyes, respiratory system and skin.
刺激眼睛、呼吸系統(tǒng)和皮膚。
危險性概述
健康危害：在生產(chǎn)加工、使用過程中，磷酸鈣粉末可進入呼吸道，其職業(yè)危害取決于所含有雜質二氧化硅和氟。據(jù)有關資料報道，磷酸鹽只有在劑量很大的情況下，才可能引起全身毒性作用，在一般生產(chǎn)條件下的劑量沒有危險。
燃爆危險：該品不燃。
配伍與禁忌
鈣鹽與四環(huán)素類抗生素有配伍禁忌,磷酸鈣與維生素E(但不是琥珀酸生育酚)有配伍禁忌,磷酸鈣能影響維生素D的吸收并且與一些激素能形成略溶的磷酸鹽。
急救措施
皮膚接觸：脫去污染的衣著，用流動清水沖洗。
吸入：脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。如呼吸困難，給輸氧。就醫(yī)。
食入：飲足量溫水，催吐。就醫(yī)。
消防措施
危險特性：未有特殊的燃燒爆炸特性。
有害燃燒產(chǎn)物：自然分解產(chǎn)物未知。
滅火方法：盡可能將容器從火場移至空曠處。
操作處置與儲存
操作注意事項：密閉操作，注意通風。操作人員必須經(jīng)過專門培訓，嚴格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩。避免產(chǎn)生粉塵。避免與酸類接觸。搬運時輕裝輕卸，防止包裝破損。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項：儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。應與酸類分開存放，切忌混儲。儲區(qū)應備有合適的材料收容泄漏物。
制備
存在于磷灰石和骨灰中。可由氯化鈣和磷酸鈉（在過量氨存在下）作用或由消石灰和磷酸作用而制得。在旋風爐中將磷礦石并添加適量的助劑，在高溫熔融條件下與水蒸氣作用進行脫氟反應，熔料經(jīng)水淬驟冷，再烘干、磨細得產(chǎn)品。或將磷礦粉與少量碳酸鈉（或硫酸鈉）及少量濕法磷酸混合，在回轉窯或沸騰爐內(nèi)于1350℃煅燒（以石油或天然氣為染料），熔塊冷卻后磨細即得。在1180℃以上驟冷成α式，在1180℃以下緩冷成β式。
7758-87-4：主要生產(chǎn)方法有旋風爐熔融脫氟法(水熱法)和轉窯燒結脫氟法(酸熱法)。
熔融法先將磷礦石、白云石、硅石等按配料比計量后，經(jīng)破碎、再經(jīng)球磨機磨成80目以上細粉，送人旋風爐中熔融脫氟。物料配比控制余堿度<1(即CaO+MgO-3P2O5/SiO2)+Al2O3<1)。使物料帶微酸性，在1350～1500℃高溫下，通過水蒸氣流進行熔融脫氟，經(jīng)水驟冷熔融體，使產(chǎn)品以α型磷酸三鈣玻璃質固定下來，經(jīng)干燥和球磨進行磨細，制得飼料級脫氟磷酸鈣成品。其2CaSF(PO4)3+H2O+SiO2→3Ca3(PO4)2+CaSiO3+2HF↑
制得脫氟磷酸鈣成品含P2O530%以上，含氟0.2%。
燒結法為適當降低配料熔點和促進磷礦中氟的脫出，將磷礦粉配以磷酸、少量硅石和純堿、芒硝，經(jīng)雙軸混合器混合，再經(jīng)造粒后送入回轉爐(或沸騰爐)進行燒結，用天然氣或煤氣加熱至1200℃以上，經(jīng)1h燒結后，磷礦中氟呈HF和SiF4逸出。燒成品經(jīng)冷卻后，粉碎，制得含P2O5 40%以上、含氟0.2%以下的飼料級脫氟磷酸鈣成品。其
Ca(H2PO4)2?H2O→Ca(PO3)2+3H2O
Ca10F2(PO4)6+4Ca(PO3)2+H2O→7Ca2P2O7+2HF↑
Ca10F2(PO4)6+(2a2P2O7+H2O→4Ca3(PO4)2+2HF↑
安全性
ADI:MTDI70mg/kg(以各種來源的總磷計，F(xiàn)AO/WHO,1994)；GRAS:FDA-21CFR181.29,182.1217,182.5212,182.8217。
參考資料
[1]
磷酸鈣[引用日期2013-11-26]
[2]
磷酸鈣安全技術說明書[引用日期2013-11-26]
[3]
Phosphorus nutrition and the treatment of osteopor · sciencedirect[引用日期2022-10-12]
[4]
Calcium effects on phosphorus absorption: implicat · Journal of the American College of Nutrition[引用日期2022-10-12]
[5]
Co-dependence of calcium and phosphorus for growth · sciencedirect[引用日期2022-10-12]
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