Для чего используют фосфат кальция. Фосфаты в продуктах питания — вред и польза
Фосфат кальция содержится в больших количествах в костной ткани человека. Его много в молоке и других молочных продуктах. В то же время его можно найти в списке вредных пищевых добавок под номером Е341 . Как такое возможно, действительно ли имеется в виду одно и то же вещество?
Проблему усложняет то, что под названием «фосфат кальция» подразумеваются как минимум три соединения. Существует много названий и терминов, принятых в их отношении. Одни названия чаще используют в химии, другие в медицине, третьи в пищевой промышленности. Как они связаны и чем отличаются, попытаемся разобраться в этой статье.
Общие сведения
Фосфат кальция – это соль, образованная кальцием и фосфорной кислотой . Представляет собой белый порошок, без запаха и вкуса, нерастворимый в воде. Он входит в состав костей и зубов человека в виде гидроксиапатита. Около 70% костей человека состоит из этого вещества. Зубная эмаль содержит 96% гидроксиапатита.
Фосфат кальция содержится в молоке и некоторых молочных продуктах. Поскольку он нерастворим, то находится в молоке в виде микроскопических взвешенных частиц. Он связан с молочным белком казеином и частично входит в его состав.
В пищевой промышленности используется как добавка Е341 . Его применяют в качестве разрыхлителя, уплотнителя, регулятора кислотности. Впрочем, это применение основано не на полезных свойствах вещества, а на технологических. Нерастворимый в воде порошок хорошо структурирует продукты.
Получают это вещество синтетически, из фосфоритной муки и фосфорной кислоты. Другой способ получения – обработка фосфорной кислотой гашеной извести.
Разновидности и их названия
Фосфат кальция имеет три разновидности, у которых разные химические формулы и обозначения:
Химическая формула | Химическое название | Технические названия | Обозначение в качестве пищевой добавки | Где применяется чаще всего |
Са(H 2 PO 4) 2 | Дигидро-фосфат | Однозамещенный фосфат | Е341 i | Как удобрение.
В составе биологически-активных добавок (БАД) |
CaHPO 4 | гидрофосфат | Двухзамещенный,
дикальцийфосфат |
Е341 ii | В медицине – зубные пасты, БАД.
Как удобрение в сельском хозяйстве |
Ca 3 (PO 4) 2 | фосфат | Трехзамещенный,
трикальцийфосфат |
Е341 iii | В животноводстве как подкормка |
Все эти три вещества применяются в качестве пищевых добавок. Все они выглядят примерно одинаково, представляют собой белые порошки, нерастворимые в воде. В кислой среде они, наоборот, хорошо растворяются, благодаря чему могут усваиваться человеком. Ведь в желудке содержится соляная кислота, которая создает высокую кислотность.
Польза
- Является хорошим источником кальция , требующегося для костей. В большом количестве содержится в молоке и молочных продуктах, вместе с белком казеином, с которым хорошо усваивается.
- Является источником фосфора , который нужен для нормальной работы мышц, требуется для синтеза белков и выполняет много важных функций в организме.
- Входит в состав зубной эмали и поэтому используется в зубных пастах. В основном в виде дикальцийфосфата CaHPO 4 . Это вещество также является мягким абразивом, то есть позволяет бережно очищать зубной налет, не повреждая эмали. Также в пастах используются его близкие аналоги глицерофосфат и гидроксиапатит.
- Препятствует слипанию и комкованию веществ в виде порошков, то есть является разрыхлителем . Поэтому его используют как пищевую добавку в производстве сухого молока, сухих сливок, хлебобулочных изделий.
- Применяется в производстве плавленых сыров как эмульгатор.
- Применяется в качестве минеральных удобрений в сельском хозяйстве как источник фосфора. В частности, дигидрофосфат с формулой Са(H 2 PO 4) 2 – основной компонент такого удобрения, как суперфосфат. А удобрение преципитат состоит из гидрофосфата с формулой CaHPO 4 .
- Входит в состав комбинированных кормов для животных . Чаще всего в виде трикальцийфосфата Ca 3 (PO 4) 2 .
Вред
Фосфат кальция содержится в организме в больших количествах, поэтому не представляет большой опасности. В то же время распространена таблица вредных пищевых добавок, в которой добавка Е341 описана как вызывающая расстройства желудка. С чем это связано?
В природных продуктах, таких как молоко, фосфат кальция находится вместе с другими компонентами, с которыми легче усваивается. Если же потреблять много продуктов, куда его добавляют искусственно, он начинает не усваиваться, а накапливаться и зашлаковывать организм. В этом виде он способен:
- Ухудшать работу желудочно-кишечного тракта.
- Вызывать почечную недостаточность и почечно-каменную болезнь.
- Способствовать образованию излишков холестерина.
Избыток фосфора может образовываться в организме при употреблении большого количества мясных продуктов, особенно колбас. Фосфат кальция используют как антиоксидант при производстве колбасы, зачастую с нарушением технологий и в слишком большом количестве – для увеличения объема и веса товара.
Добавка Е341 присутствует в плавленых сырах, маргарине, сухих смесях на основе муки, сухом молоке и сливках.
Кроме того, избыток фосфатов возникает при увлечении фастфудом и полуфабрикатами.
Фосфат кальция применяется как биологическая добавка при нехватке кальция и фосфора. Рекомендуется при переломах костей, ломкости ногтей. Используют при таком заболевании как остеопороз. Добавки, содержащие это вещество и его аналоги, советуют принимать в период беременности и лактации.
Входит в состав таких препаратов, как фтизион , остеогено н и множества БАДов (например, Camosten , Arthromil ). Чаще всего при этом используется дикальцийфосфат. Для полноценного усвоения этих добавок стоит придерживаться рекомендаций:
- Употреблять лучше натощак, до приема пищи.
- Кальций полноценно усваивается организмом в сочетании с витамином D, поэтому лучше употреблять препараты, которые содержат этот витамин. Если же используются другие, то витамин D стоит принять отдельно, за 1–2 часа до приема кальциевых препаратов.
- Противопоказания для приема – заболевания паращитовидных желез, мочекаменная болезнь, индивидуальная непереносимость.
Аналогами фосфата кальция являются гидроксиапатит и глицерофосфат (правда, они стоят несколько дороже). Также в качестве кальциевых добавок употребляют цитрат и карбонат этого металла, которые хорошо усваиваются, но не содержат фосфора. Глюконат кальция, популярный в качестве источника этого элемента, относится к плохо усваиваемым препаратам.
Вывод
Фосфат кальция не представляет вреда при поступлении с обычной пищей. Но продукты, содержащие его как пищевую добавку Е341, должны вызывать настороженность. При частом употреблении таких продуктов могут накопиться излишки этого вещества в организме, которые способны стать причиной расстройств желудка и привести к почечно-каменной болезни. В большом количестве фосфат зашлаковывает организм.
С другой стороны, это вещество полезно принимать в виде БАДов, особенно если есть проблемы с костями. Его также рекомендуют беременным и кормящим женщинам.
Одной из важных для организма пищевых добавок является фосфат кальция, который соответствует условному обозначению Е341 и должен умеренно преобладать в повседневном рационе. Это активный компонент (минеральная соль) некоторых лекарственных препаратов и прикорма для домашних животных, является нерастворимым соединением в форме порошка белого цвета. Уникальные свойства фосфата кальция ценные для человеческого организма, поскольку отвечают за развитие и регенерацию костно-мышечных тканей.
Что такое фосфат кальция
Каждый организм остро нуждается в витаминах и минералах для нормальной жизнедеятельности. Фосфат кальция – это неорганическое соединение (абразив), которое активно используется при сельском хозяйстве как эффективное минеральное удобрение. Для кулинарии тоже незаменимое средство – улучшает качество теста, в промышленности служит эмульгатором, фиксатором краски. Вещество по структуре кристаллическое, имеет белый цвет и сыпучий вид, получается из минерала натурального происхождения. Растворяется в воде, если находится под воздействием повышенной температуры.
Возникновение соединения происходит при лабораторных условиях. Кальция фосфат входит в состав минералов фосфорита и апатита, дигидратов. Месторождение – земная кора, причем у окружающей природы имеется ряд источников для получения будущего фосфатного соединения лабораторными методами. Если говорить о производстве ортофосфат кальция, агрегат получен методом взаимодействия суспензии гидроксида кальция и ортофосфорной кислоты с дальнейшей фильтрацией, сушкой и размолом. Молекулярная формула фосфат кальция имеет такой вид: Са3(РО4)2. Молярная масса - 310,18 а.е.м.
Это неорганическое соединение относится к незаменимым компонентам сельского хозяйства, промышленности, кулинарии, серийного производства. Его требуется включить в состав прикормки, минеральных удобрений домашних животных и птиц, для качественного удобрения сниженной кислотности грунта. Кроме того, регулярное применение фосфата кальция уместно в следующих направлениях жизнедеятельности человека:
- производство стекла и керамики;
- сырье для получения фосфорной кислоты;
- удобрение для кислых почв;
- устойчивый фиксатор окраски;
- структурная единица прикорма (дикальцийфосфат кормовой);
- строительный материал для зубов, костей;
- сырье для плавленых сыров, эмульгирующей соли;
- компонент сухого, сгущенного молока;
- процесс консервирования овощей, фруктов.
Фосфаты в продуктах питания
Такой ценный компонент врачи рекомендуют умеренно отнести к повседневному рациону, чтобы предотвратить ряд серьезных заболеваний, наладить работу внутренних органов и систем. Поэтому требуется регулярно употреблять продукты, содержащие фосфаты, которые обеспечивают устойчивый лечебный, профилактический эффект в организме каждого человека. Название таких пищевых ингредиентов всем известно, представлены ниже:
- твердые сорта сыра;
- грецкие орехи, арахис;
- горох, бобовые культуры;
- практически все морепродукты;
- рыбная продукция;
- семена подсолнечника;
- рафинированные масла;
- осетровая икра;
- зародыши пшеницы.
Кальция фосфат в таких продуктах питания не составляет весомую угрозу для человеческого здоровья. Больше опасаться требуется химических соединений, полученных лабораторным путем. Суточный рацион подбирать так, что он был не только сытным, но и сбалансированным. Обязательно включать кальция фосфат. Организм одинаково нуждается в кальции и фосфоре, как основе костно-мышечной системы, связочного аппарата.
Пищевая добавка Е341
Употреблять фосфаты в пищевых продуктах разрешено, но умеренно – вредные компоненты тоже присутствуют. Указанное неорганическое соединение будет адсорбировать в органы ЖКТ организма, принимать его требуется в строго ограниченных количествах. Пищевую добавку Е341 можно использовать в качестве разрыхлителя, регулятора кислотности блюд, антиоксиданта, уплотнителя отдельных блюд. Пищевые фосфаты могут применяться для производства плавленых сыров, сухого и сгущенного молока, сливок. Они связывают компоненты блюда, придают ему однородную консистенцию.
Влияние на организм Е341
Фосфорнокислый кальций технического производства в составе блюд лучше не задействовать, это сырье для сельского хозяйства, промышленности. А вот поступление пищевой добавки не запрещено в строго дозированных порциях. Влияние на организм Е341 положительное при формировании и укреплении костной ткани, для больных зубов (препятствует процессу разложения эмали). Даже в составе некоторых антибиотиков преобладает это неорганическое соединение, которое в нормальных условиях не растворяется, но усиливает общий терапевтический эффект.
Вред пищевой добавки Е341
Поскольку кальция фосфат не растворятся водой, а выпадает на дно осадком, его вред для здоровья человека очевидный. Очень скоро человек страдает от зашлакованности и избыточного скопления солей в организме, что заметно нарушает работу внутренних органов, систем. Вред пищевой добавки Е341 для взрослых и детей заключается в следующем: эта минеральная соль радикально меняет состав биологических жидкостей, негативно сказывается на работе органов ЖКТ, способствует отложению солей в организме, обострение сопровождающих их заболеваний.
Видео
sovets.net
Фосфат кальция - это... Что такое Фосфат кальция?
Фосфат (ортофосфат) кальция Ca3(PO4)2 - неорганическое вещество, соль кальция и ортофосфорной кислоты.
Свойства
Ортофосфат кальция ещё называется фосфорнокислый кальций. Ортофосфат кальция представляет собой бесцветное кристаллическое вещество. Существует в двух модификациях - α (моноклинная сингония) и β (гексагональная сингония). В воде растворяется плохо - 0,0025 % (масс.) при 20 °C.
При действии кислот переходит в более растворимые гидрофосфаты.
Нахождение в природе
Ортофосфат кальция широко распространён в природе. Входит в состав минералов фосфорита, апатита, гидроксилапатита.
Биологическая роль
Является основным строительным материалом для костей и зубов позвоночных.
Применение
Применяется как источник кальция для подкормки скота и птиц. В составе фосфоритной муки используется как удобрение для кислых почв. Применяют в производстве керамики и стекла, абразивов. Является исходным сырьём для получения фосфорной кислоты и фосфора.
См. также
- Гидрофосфат кальция
- Дигидрофосфат кальция
- Фосфорные удобрения
Литература
- Даффа реакция - Меди// Химическая энциклопедия в 5 томах. - М.: Большая Российская Энциклопедия, 1990. - Т. 2. - 671 с.
dic.academic.ru
Фосфат кальция: свойства и все характеристики
Онлайн калькуляторыСправочник
Заказать решение
Существует в виде двух полиморфных модификаций: моноклинной и гексагональной.
Рис. 1. Фосфат кальция. Внешний вид.
Основные характеристики фосфата кальция приведены в таблице ниже:
Получение фосфата кальция
Лабораторные способы получения фосфата кальция предполагают действие ортофосфорной кислоты на соли кальция (1) или гидроксид кальция (2):
3CaCO3 + 2h4PO4 = Ca3(PO4)2 + 3CO2 + 3h3O (1);
3Ca(OH)2 + 2h4PO4 = Ca3(PO4)2 + 6h3O (2).
Фосфат кальция – это средняя соль, образованная сильным основанием – гидроксидом кальция (Ca(OH)2) и слабой кислотой – ортофосфорной (h4PO4). В водном растворе гидролизуется. Гидролиз протекает по аниону (теоретически возможны вторая и третья ступень). Наличие анионов ОН- свидетельствует о щелочном характере среды.
Первая ступень:
Ca3(PO4)2↔ 3Ca2+ + 2PO43-;
3Ca2+ + 2PO43- + HOH ↔ HPO42- + 3Ca2+ + OH-;
Ca3(PO4)2 + HOH ↔ CaHPO4 + Ca(OH)2.
Вторая ступень:
CaHPO4 ↔ Ca2+ + HPO42-;
Ca2+ + HPO42- + HOH ↔ h3PO4- + Ca2+ + OH-;
CaHPO4 + HOH ↔ Ca(h3PO4)2 + Ca(OH)2.
Третья ступень:
Ca(h3PO4)2 ↔ Ca2+ + h3PO4-;
Ca2+ + h3PO4- + HOH ↔ h4PO4 + Ca2+ + OH-;
Ca(h3PO4)2 + HOH ↔ h4PO4 + Ca(OH)2.
Для фосфата кальция характерны все свойства солей:
Взаимодействие с сильными минеральными кислотами
Ca3(PO4)2 + 6HCl = 3CaCl2 + 2h4PO4;
Взаимодействие с солями, в результате которого одним из продуктов реакции является нерастворимое в воде соединение
Ca3(PO4)2 + 3Li2SO4 = 2Li3PO4↓ + 3CaSO4;
Разложение при нагревании
Ca3(PO4)2 = P2O5 + 3CaO.
Применение фосфата кальция
Фосфат кальция нашел применение в качестве добавки при производстве кормов для КРС и домашних птиц. Его используют при производстве минеральных удобрений, керамики и стекла. В пищевой промышленности фосфат кальция известен как добавка Е341 – разрыхлитель.
Примеры решения задач
Ru.solverbook.com
Формула фосфата кальция в химии
Онлайн калькуляторыНа нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.
Справочник
Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!
Заказать решение
Не можете решить контрольную?! Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!
Химическая формула –
Молярная масса равна г/моль.
Физические свойства – белое или бесцветное кристаллическое твердое вещество, плавится без разложения.
Не растворяется в воде.
Кристаллогидратов не образует.
Химические свойства фосфата кальция
- Взаимодействует с минеральными кислотами, например:
- Фосфат кальция реагирует с алюминием при температуре порядка, например:
Получение
Основные методы получения фосфата кальция основаны на реакциях обмена:
Применение
Фосфат кальция находит применение в качестве источника кальция для подкормки скота и птиц.
Применяется как удобрение для кислых почв.
Испоьзуется в производстве керамики.
В неорганическом синтезе является исходным сырьём для получения фосфорной кислоты и фосфора.
- является самой распространенной кальций-фосфорной добавкой применяемой в практике животноводства во многих странах. Трикальцийфосфат считается и сейчас самым распространенным «кормовым фосфатом». Входит в состав минералов - фосфорита, апатита, гидроксилапатита.Трикальцийфосфат представляет собой по разным данным серый или серый с коричневым оттенком, кремовый или светло-желтый, белый с серым оттенком аморфный порошок плохо растворимый в воде. Такой разброс в тональных особенностях цвета рассматриваемого продукта - результат неодинакового химического состава исходного сырья отдельных месторождений апатитов, из которых получают трикальцийфосфат.
Плотность: 2,81 г/см³. Температура плавления: 1670° C.
Химическая формула: Са 3 (PO 4) 2 .
Получают гидротермическим обжигом апатитового или фосфоритового концентрата с добавкой полугидратной фосфорной кислоты при температуре 1450-1600° C.
Относительно дешевый трикальцийфосфат можно рассматривать как наиболее ценный и эффективный источник минеральных элементов для организма животных при относительно низкой его цене. Его использование в качестве кормовой добавки в составе комбикормов и кормосмесей, позволяет без проблем балансировать уровень фосфора в рационах всех видов сельско-хозяйственных животных и существенно поднять продуктивность животных.
Трикальцийфосфат употребляется, кроме того, для очистки сахарных сиропов в производстве сахара-рафинада, в производстве керамики и стекла, для изготовления зубных паст и порошков, он входит в состав абразивов для полировки и шлифовки металлов, служит для удаления фтора из воды, для кондиционирования поваренной соли, применяется в медицине и др. Пищевой трикальцийфосфат применяется для устранения гигроскопичности поваренной соли.
В зависимости от вида сырья, состава и назначения фосфат кальция выпускается трех марок:
- монокальцийфосфат;
- дикальцийфосфат (преципитат);
- трикальцийфосфат.
Наименование показателя | Норма | |
высший сорт | первый сорт | |
Массовая доля фосфора растворимого в 0,4% р-ре соляной кислоты: * в пересчете на Р 2 О 5 * в пересчете на Р, не менее |
41 - 42 18 |
28 - 29 12 |
Массовая доля фосфора растворимого в 2% р-ре лимонной кислоты: * в пересчете на Р 2 О 5 * в пересчете на Р |
38,5 16,8 |
26 11,4 |
Массовая доля кальция,%% не менее | 34 | 30 |
Массовая доля воды,%, не более | 1 | 1 |
Массовая доля фтора,%, не более | 0,2 | 0,2 |
Массовая доля мышьяка,%, не более | 0,0002 | 0,0002 |
Содержание частиц металломагнитной примеси размером: * до 2мм включительно, мг/кг, не более * больше 2мм, мг/кг |
100 отсутствие |
100 отсутствие |
Крупность: остаток на сите с отверстиями диаметром 2 мм, %, не более | 0 | отсутствие |
Остаток на сите с отверстиями диаметром 1 мм,%, не более | 1 | 1 |
Массовая доля золы, нерастворимой в соляной кислоте, % | 10 | 25 |
1. Допускается массовая доля свинца не более 0,003 % для монокальцийфосфата и 1-го сорта трикальцийфосфата, вырабатываемых из фосфоритов Каратау.
2. Допускается превышение верхнего предела Р 2 О 5 для всех марок продукта.
3. Для монокальцийфосфата, предназначенного для комбикормовой промышленности, остаток на сите с отверстиями диаметром 3 мм не должен превышать 10 %.
Требования безопасности
Фосфат кальция нетоксичен, пожаро- и взрывобезопасен. Относится к 3-му классу опасности. Предельно допустимая концентрация пыли кормового фосфата кальция в воздухе рабочей зоны - 6 мг/м³. Вдыхание пыли фосфата кальция способно оказывать общее раздражающее действие на слизистые оболочки дыхательных путей.
Производственные помещения, где наблюдается загрязнение воздуха пылью фосфата кальция, должны быть оснащены приточно-вытяжной вентиляцией; рабочие места, связанные с наиболее интенсивным выделением пыли, должны быть оборудованы защитными зонтами с вытяжной вентиляцией.
Работающие с фосфатами кальция обеспечиваются средствами индивидуальной защиты. Для защиты органов дыхания используют респираторы типа «Лепесток» и «УК-2».
Упаковка, транспортировка и хранение
Фосфат кальция упаковывают в полиэтиленовые мешки марок: М 6-0,220, М 7-0,220, М 8-0,220, М 9-0,220, М 10-0,220, М 12-0,220, М 13-0,220 или в другие полиэтиленовые мешки по нормативно-технической документации, обеспечивающие сохранность продукта. Кормовой фосфат кальция упаковывают также в четырех- или пятислойные бумажные мешки; монокальцийфосфат - в бумажные мешки марок ПМ БМП, ВМП; дикальцийфосфат - в бумажные мешки марки БМ; трикальцийфосфат - в бумажные мешки марок НМ, БМ. Масса мешков нетто не более 50 кг - для пятислойных и 40 кг - для четырехслойных мешков с допускаемыми отклонениями ±2 %.
Фосфат кальция транспортируют железнодорожным, автомобильным, морским и речным транспортом в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на транспорте указанных видов.
Продукт, упакованный в мешки, перевозят железнодорожным транспортом в крытых вагонах повагонными отправками, автомобильным транспортом - в автомобилях и тракторных тележках, укрытых брезентом, пленкой или другими материалами, полностью закрывающими кузов, морским и речным транспортом в закрытых палубных судах и трюмах судов.
Фосфат кальция хранят в упакованном виде в закрытых складских помещениях. Не допускается хранение фосфата кальция совместно с удобрениями и ядохимикатами.
Гарантийный срок хранения монокальцийфосфата - шесть месяцев, дикальцийфосфата и трикальцийфосфата - один год со дня изготовления. Гарантийный срок хранения фосфата кальция, упакованного в контейнеры, - шесть месяцев.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Фосфат кальция представляет собой порошок белого цвета (рис. 1) очень плохо растворимый в воде.
Существует в виде двух полиморфных модификаций: моноклинной и гексагональной.
Рис. 1. Фосфат кальция. Внешний вид.
Основные характеристики фосфата кальция приведены в таблице ниже:
Получение фосфата кальция
Лабораторные способы получения фосфата кальция предполагают действие ортофосфорной кислоты на соли кальция (1) или гидроксид кальция (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).
Химические свойства фосфата кальция
Фосфат кальция - это средняя соль, образованная сильным основанием - гидроксидом кальция (Ca(OH) 2) и слабой кислотой - ортофосфорной (H 3 PO 4). В водном растворе гидролизуется. Гидролиз протекает по аниону (теоретически возможны вторая и третья ступень). Наличие анионов ОН — свидетельствует о щелочном характере среды.
Первая ступень:
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 .
Вторая ступень:
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 .
Третья ступень:
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 фосфата кальция характерны все свойства солей:
— взаимодействие с сильными минеральными кислотами
Ca 3 (PO 4) 2 + 6HCl = 3CaCl 2 + 2H 3 PO 4 ;
— взаимодействие с солями, в результате которого одним из продуктов реакции является нерастворимое в воде соединение
Ca 3 (PO 4) 2 + 3Li 2 SO 4 = 2Li 3 PO 4 ↓ + 3CaSO 4 ;
— разложение при нагревании
Применение фосфата кальция
Фосфат кальция нашел применение в качестве добавки при производстве кормов для КРС и домашних птиц. Его используют при производстве минеральных удобрений, керамики и стекла. В пищевой промышленности фосфат кальция известен как добавка Е341 - разрыхлитель.
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
Задание | Вычислите массу фосфата кальция, который может прореагировать с концентрированным раствором соляной кислоты объемом 100 мл (массовая доля HCl 34%, плотность 1,168 кг/л). |
Решение | Запишем уравнение реакции:
Ca 3 (PO 4) 2 + 6HCl = 3CaCl 2 + 2H 3 PO 4 . Найдем массу раствора соляной кислоты, а также массу растворенного вещества HCl в нем: 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 г. Рассчитаем количество моль соляной кислоты (молярная масса равна 36,5 г/моль): n(HCl) = m (HCl) / M (HCl); n (HCl) = 39,712 / 36,5 = 1,088 моль. Согласно уравнению реакции n (HCl) :n (Ca 3 (PO 4) 2) =6: 1. Значит, n(Ca 3 (PO 4) 2) = 1/6 ×n(HCl) = 1/6 ×1,088 = 0,2 моль. Тогда масса фосфата кальция, вступившего в реакцию будет равна (молярная масса - 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. |
Ответ | Масса фосфата кальция равна 62 г. |
ПРИМЕР 2
Задание | Какая масса оксида фосфора (V) образуется в ходе реакции термического разложения фосфата кальция массой 46 г? |
Решение | Запишем уравнение реакции термического разложения фосфата кальция:
Ca 3 (PO 4) 2 = P 2 O 5 + 3CaO. Рассчитаем количество вещества фосфата кальция (молярная масса - 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= 0,12моль. Согласно уравнению реакции n(Ca 3 (PO 4) 2) :n(P 2 O 5) =1:1 . Тогда количество моль оксида фосфора (V) будет равно: n(P 2 O 5) = n (Ca 3 (PO 4) 2) = 0,12моль. Найдем массу образовавшегося оксида фосфора (V) (молярная масса - 284 г/моль): m(P 2 O 5)= n(P 2 O 5)× M(P 2 O 5) = 0,12× 284 = 34,08г. |
Ответ | Масса образовавшегося оксида фосфора (V) равна 34,08 г. |
Содержание
Одной из важных для организма пищевых добавок является фосфат кальция, который соответствует условному обозначению Е341 и должен умеренно преобладать в повседневном рационе. Это активный компонент (минеральная соль) некоторых лекарственных препаратов и прикорма для домашних животных, является нерастворимым соединением в форме порошка белого цвета. Уникальные свойства фосфата кальция ценные для человеческого организма, поскольку отвечают за развитие и регенерацию костно-мышечных тканей.
Что такое фосфат кальция
Каждый организм остро нуждается в витаминах и минералах для нормальной жизнедеятельности. Фосфат кальция – это неорганическое соединение (абразив), которое активно используется при сельском хозяйстве как эффективное минеральное удобрение. Для кулинарии тоже незаменимое средство – улучшает качество теста, в промышленности служит эмульгатором, фиксатором краски. Вещество по структуре кристаллическое, имеет белый цвет и сыпучий вид, получается из минерала натурального происхождения. Растворяется в воде, если находится под воздействием повышенной температуры.
Формула фосфат кальция
Возникновение соединения происходит при лабораторных условиях. Кальция фосфат входит в состав минералов фосфорита и апатита, дигидратов. Месторождение – земная кора, причем у окружающей природы имеется ряд источников для получения будущего фосфатного соединения лабораторными методами. Если говорить о производстве ортофосфат кальция, агрегат получен методом взаимодействия суспензии гидроксида кальция и ортофосфорной кислоты с дальнейшей фильтрацией, сушкой и размолом. Молекулярная формула фосфат кальция имеет такой вид: Са3(РО4)2. Молярная масса - 310,18 а.е.м.
Применение фосфата кальция
Это неорганическое соединение относится к незаменимым компонентам сельского хозяйства, промышленности, кулинарии, серийного производства. Его требуется включить в состав прикормки, минеральных удобрений домашних животных и птиц, для качественного удобрения сниженной кислотности грунта. Кроме того, регулярное применение фосфата кальция уместно в следующих направлениях жизнедеятельности человека:
- производство стекла и керамики;
- сырье для получения фосфорной кислоты;
- удобрение для кислых почв;
- устойчивый фиксатор окраски;
- структурная единица прикорма (дикальцийфосфат кормовой);
- строительный материал для зубов, костей;
- сырье для плавленых сыров, эмульгирующей соли;
- компонент сухого, сгущенного молока;
- процесс консервирования овощей, фруктов.
Фосфаты в продуктах питания
Такой ценный компонент врачи рекомендуют умеренно отнести к повседневному рациону, чтобы предотвратить ряд серьезных заболеваний, наладить работу внутренних органов и систем. Поэтому требуется регулярно употреблять продукты, содержащие фосфаты, которые обеспечивают устойчивый лечебный, профилактический эффект в организме каждого человека. Название таких пищевых ингредиентов всем известно, представлены ниже:
- твердые сорта сыра;
- грецкие орехи, арахис;
- горох, бобовые культуры;
- практически все морепродукты;
- рыбная продукция;
- семена подсолнечника;
- рафинированные масла;
- осетровая икра;
- зародыши пшеницы.
Кальция фосфат в таких продуктах питания не составляет весомую угрозу для человеческого здоровья. Больше опасаться требуется химических соединений, полученных лабораторным путем. Суточный рацион подбирать так, что он был не только сытным, но и сбалансированным. Обязательно включать кальция фосфат. Организм одинаково нуждается в кальции и фосфоре, как основе костно-мышечной системы, связочного аппарата.
Пищевая добавка Е341
Употреблять фосфаты в пищевых продуктах разрешено, но умеренно – вредные компоненты тоже присутствуют. Указанное неорганическое соединение будет адсорбировать в органы ЖКТ организма, принимать его требуется в строго ограниченных количествах. Пищевую добавку Е341 можно использовать в качестве разрыхлителя, регулятора кислотности блюд, антиоксиданта, уплотнителя отдельных блюд. Пищевые фосфаты могут применяться для производства плавленых сыров, сухого и сгущенного молока, сливок. Они связывают компоненты блюда, придают ему однородную консистенцию.
Влияние на организм Е341
Фосфорнокислый кальций технического производства в составе блюд лучше не задействовать, это сырье для сельского хозяйства, промышленности. А вот поступление пищевой добавки не запрещено в строго дозированных порциях. Влияние на организм Е341 положительное при формировании и укреплении костной ткани, для больных зубов (препятствует процессу разложения эмали). Даже в составе некоторых антибиотиков преобладает это неорганическое соединение, которое в нормальных условиях не растворяется, но усиливает общий терапевтический эффект.