Фосфат кальция – это однородный кристаллический порошок белого цвета с низкой степенью растворимости в воде. В пищевой промышленности данная пищевая добавка известна под индексом Е341. Добавка считается прекрасным консервантом со свойствами антиоксиданта. В продуктах питания она часто выполняет роль разрыхлителя.
В других отраслях промышленности фосфат кальция также заработал высокую популярность – он используется в качестве эмульгатора и уплотнителя. Кроме того, добавка выполняет роль стабилизатора, регулятора кислотности и фиксатора.
Фосфат кальция – это вещество, принадлежащее к классу неорганических соединений. Его получают посредством обработки минералов: апатита, фосфорита и гидроксилапатита. Камни подвергают обжигу в специальных печах, после чего добавляют к начальному сырью полугидратную фосфорную кислоту. На финальном этапе своего производства добавка принимает вид белого однородного порошка с высокой степенью растворимости в кислотах и низкой степенью растворимости в воде.
Выделяют 3 основные разновидности фосфата кальция: каждая из них занимает важное место в разных сферах жизнедеятельности человека. Так, фосфат кальция обладает высокой степенью устойчивости к влиянию внеклеточной жидкости. Естественная разновидность фосфата кальция в небольших количествах содержится в молоке и продуктах на его основе, встретить рассматриваемую соль можно также в составе костной ткани.
Содержание
- Основные сведения о фосфатах кальция
- Формула и основные физические свойства фосфата кальция и его разновидности
- Получение фосфата кальция
- Основные реакции, химические свойства фосфата кальция
- Допустимые нормы употребления фосфата кальция
- Сферы применения фосфата кальция
- Свойства фосфата кальция, влияние на организм
- Полезные свойства фосфата кальция
- Вред фосфата кальция
- Класс опасности фосфата кальция и правила его хранения
- Где можно купить фосфат кальция и сколько он стоит
- Заключение
Основные сведения о фосфатах кальция
Фосфат кальция – это неорганическое соединение, получают которое, как правило, на специализированных предприятиях. Существует и натуральная разновидность фосфата кальция – обнаружить ее можно в составе коровьего молока и продуктов из него, а также в костной ткани.
Внешне фосфат кальция представляет собой светлый мелкокристаллический порошок без запаха. Добавка прекрасно растворяется в кислотах, но в воде сохраняет свою структуру.
Фосфат кальция может существовать в двух основных разновидностях:
- Моноклинная сингония.
- Гексагональная сингония.
Фосфат кальция широко применяется в разных отраслях промышленности: так, его часто используют в производстве продуктов питания (в составе соединение указывают под индексом Е341), также соль можно обнаружить в фармацевтической промышленности. Благодаря своим физико-химическим свойствам фосфат кальция считается идеальным компонентом длинного перечня лекарственных препаратов.
Формула и основные физические свойства фосфата кальция и его разновидности
Химическая формула фосфата кальция:
Ca3(PO4)2
Выделяют две основные разновидности фосфата кальция – α и β. Они различаются между собой физическими свойствами (в частности, плотностью и температурой плавления). α –разновидность имеет моноклинную сингонию, тогда как β-разновидность обладает гексагональной сингонией.
Обе разновидности фосфата кальция плохо растворяются в воде, причем степень растворимости становится ниже с ростом температуры жидкости. Также фосфат кальция не способен к растворению в жидком аммиаке, ацетоне, этаноле, диэтиловом эфире и прочих органических соединениях.
Молекула фосфата кальция
В пищевой промышленности известны 3 основные разновидности фосфатов кальция, различающиеся между собой по степени замещения атомов водорода. Выделяют такие добавки фосфата кальция:
- пищевая добавка Е341(i) – это ортофосфат кальция 1-замещенный, формула соединения Ca(Н2PO4)2;
- пищевая добавка Е341(ii) – ортофосфат кальция 2-замещенный, формула соединения CaНPO4;
- пищевая добавка Е341(iii) – ортофосфат кальция 3-замещенный, формула соединения Ca3(PO4)2.
Фосфат кальция не имеет ни запаха, ни вкуса.
Агрегатное состояние соединения твердое.
Плотность разновидности соединения составляет 2810 кг/м3. Для -разновидности аналогичный показатель составляет 3067 кг/м3.
Температура плавления -разновидности – 1200 ˚С, -разновидности – 1670 ˚С.
Молярная масса фосфата калия – 310,18 г/моль.
Получение фосфата кальция
Вещество добывается промышленным путем, но встретить ее можно и в природе – она входит в состав некоторых минералов. Обнаружить фосфат кальция можно также в натуральном коровьем молоке и в составе костной ткани человека.
Так, основным сырьем для получения фосфата кальция, как уже было сказано выше, являются минералы, однако они являются не единственным сырьем для получения вещества в лабораторных условиях.
Фосфат кальция получают в ходе следующих реакций:
- Взаимодействие оксида кальция с ортофосфорной кислотой с выделением фосфата кальция и 3 молекул воды:
3CaO + 2H3PO4 → Ca3(PO4)2 + 3H2O - Взаимодействие гидроксида кальция с ортофосфорной кислотой с образованием фосфата кальция и 6 молекул воды:
3Ca(OH)2 + 2H3PO4 → Ca3(PO4)2 + 6H2O - Взаимодействие фосфата лития с хлоридом кальция с образованием фосфата кальция и 6 молекул хлорида лития:
2Li3PO4 + 3CaCl2 → 6LiCl + Ca3(PO4)2 - Взаимодействие фосфата натрия с хлоридом кальция с образованием фосфата кальция и 6 молекул натриевой соли:
2Na3PO4 + 3CaCl2 → Ca3(PO4)2 + 6NaCl - Разложение гидроортофосфата кальция с образованием фосфата кальция и ортофосфорной кислоты:
3CaHPO4 → Ca3(PO4)2 + H3PO4
Основные реакции, химические свойства фосфата кальция
Химические свойства фосфата кальция схожи со свойствами металлов. Соответственно, для него характерны следующие реакции:
- Взаимодействие фосфата кальция с углеродом (для протекания реакции важно поддержание температуры в диапазоне от 900 до 1200 градусов):
Ca3(PO4)2 + 8C → Ca3P2 + 8CO
В результате образуются фосфид кальция и окись углерода. - Взаимодействие фосфата кальция с углеродом и оксидом кремния:
Ca3(PO4)2 + 5C + 3SiO2 → 2P + 5CO + 3CaSiO3
По завершении реакции образуются фосфор, окись углерода и силикат кальция. Для создания правильных условий применяют специальные электропечи, температуру в которых поддерживают на отметке 1500 градусов. Данную реакцию часто применяют для промышленного производства фосфора. - Взаимодействие фосфата кальция с алюминием:
3Ca3(PO4)2 + 16Al → 3Ca3P2 + 8Al2O3
В итоге образуются фосфид кальция и оксид алюминия. Для правильного протекания реакции важно удерживать температуру на отметке 500 градусов. - Взаимодействие фосфата кальция с оксидом азота и водой:
Ca3(PO4)2 + 3NO2 + H2O → Ca(NO3)2 + 2CaHPO4 + NO
По завершении реакции образуются нитрат кальция, гидрофосфат кальция и оксид азота. - Взаимодействие фосфата кальция с ортофосфорной кислотой с образованием гидроортофосфата кальция:
Ca3(PO4)2 + H3PO4 → 3CaHPO4 - Реакция термического разложения соединения при температуре 2000 градусов на оксид кальция и оксид фосфора:
Ca3(PO4)2 → 3CaO + P2O5
Допустимые нормы употребления фосфата кальция
Пищевая добавка Е341 широко применяется в производстве продуктов питания: она выполняет роль регулятора кислотности, стабилизатора и влагоудерживающего агента.
Обнаружить её можно в составе молока и молочных продуктов, различных масел, кондитерской продукции, некоторых овощей и фруктов, а также хлебобулочных изделий.
Использовать фосфаты разрешается даже в составе детского питания – вещества считаются полностью безопасными для состояния человеческого здоровья.
Сферы применения фосфата кальция
Фосфат кальция широко применяется в самых разных сферах человеческой жизни. Так, его часто можно обнаружить в составе кормов для домашних животных и птиц – им он необходим для восполнения дефицита кальция в организме. Также соединение вводят в состав лекарственных препаратов, применяют в процессе производства стекла и абразивов.
Встретить фосфат кальция можно и в пищевой промышленности: его применяют в качестве разрыхлителя, фиксатора цвета готового продукта и стабилизатора. Фосфат кальция в составе продуктов указывают под индексом Е341. Наиболее часто обнаружить его можно в составе молока и молочной продукции, мороженого, выпечки, рыбных и мясных продуктов, а также некоторых алкогольных напитков. Так, например, пищевая добавка Е341 выполняет роль эмульгирующей соли при производстве плавленых сырков. Некоторые производители вводят фосфат кальция в состав спортивного питания, сухих завтраков, рассыпных травяных чаев, разной консервации и очищенных масел. Использование фосфата кальция в пищевой промышленности регулирует СанПиН 2.3.2.1293-03, где пищевая добавка Е341 обозначена как регулятор кислотности, улучшитель муки, применяемой для производства хлеба, отвердитель, стабилизатор, разрыхлитель, добавка, препятствующая слеживанию и образованию комочков.
Популярен фосфат кальция и в сельскохозяйственной сфере – его применяют в качестве минерального удобрения для грунтов с высоким показателем кислотности.
Встретить добавку можно в составе зубных паст и порошков.
Фосфат кальция в пищевой промышленности
В сфере производства продуктов питания фосфат кальция отвечает за следующие задачи:
- стабилизация консистенции;
- ускорение процесса затвердевания;
- разрыхление порошкообразных смесей;
- препятствование образованию комочков в муке и сахарной пудре;
- носитель ароматизаторов в мясных изделиях;
- соль для производства плавленого сыра;
- очищение сахарного сиропа для производства рафинада;
- сохранение влаги в изделиях из мяса и рыбы.
Свойства фосфата кальция, влияние на организм
Исследование добавки и ее влияния на состояние человеческого организма ведутся более 50 лет. Никаких доказательств того, что фосфат кальция способен оказывать негативное воздействие на человека, нет, однако споры о допустимости его применения в пищевой промышленности ведутся до сих пор.
Некоторые убеждены в том, что фосфат кальция обладает канцерогенными свойствами и является причиной скопления в организме излишка холестерина. Его чрезмерное употребление, по словам специалистов, способно провоцировать возникновение нарушений в работе пищеварительной системы.
Несмотря на потенциальный вред, фосфат кальция считается одним из важных компонентов для правильной работы организма – он отвечает за прочность костей и зубов.
Полезные свойства фосфата кальция
В первую очередь стоит отметить пользу, которую фосфат кальция несет для зубов и костей – являясь их строительным материалом, он способен укреплять ткани, улучшать их состояние. В больших количествах фосфат кальция содержится в молочной продукции – именно из нее и советуют получать вещество специалисты. Дело в том, что наравне с фосфатом кальция в молоке и продуктах на его основе содержится большое количество казеина, упрощающего процесс усвоения вещества.
В средствах для ухода за ротовой полостью фосфат кальция выступает в роли мягкого абразива, бережно удаляющего налет с поверхности зубов.
Фосфат кальция легко переносится организмом, поэтому разрешен к применению во многих странах. Более того, его часто используют в качестве БАДа, действие которого направлено на восполнение дефицита фосфора и кальция в организме.
Вред фосфата кальция
Максимально допустимый объем фосфата кальция – 70 мг на килограмм тела в сутки. В случае регулярного превышения рекомендуемой нормы велик риск развития следующих заболеваний:
- отклонения в работе органов ЖКТ;
- почечная недостаточность;
- возникновение фосфатных камней в почках и мочевом пузыре;
- резкий скачок уровня холестерина;
- снижение уровня кальция, повышение хрупкости костей.
Класс опасности фосфата кальция и правила его хранения
Фосфат кальция абсолютно нетоксичен, не может взрываться и воспламеняться. Согласно нормативным документам, он принадлежит к 3 классу опасности – то есть, к веществам, оказывающим умеренное отрицательное воздействие на состояние здоровья человека.
Максимально допустимая концентрация фосфата кальция в воздухе рабочей зоны составляет 6мг/м3.
Фосфат кальция фасуют в плотные полиэтиленовые мешки, в них же осуществляют его транспортировку. Для хранения вещества допускается использовать 2-, 3- и 4-слойные бумажные мешки.
Температуру вещества при перевозке, хранении и прочих манипуляциях необходимо удерживать на отметке ниже 55 градусов.
Где можно купить фосфат кальция и сколько он стоит
Проще всего приобрести интересующее вас вещество в интернете или на предприятиях, специализирующихся на его производстве. Стоимость соединения может быть разной – определяющим фактором является чистота продукта и его назначение. Самый дешевый фосфат кальция стоит около 1000 рублей за килограмм, цена самых качественных его разновидностей может достигать 2000 рублей за килограмм.
Заключение
Фосфат кальция – это однородный белый порошок без вкуса и запаха. В составе продуктов питания – в частности, молочной и хлебобулочной продукции – его можно распознать под индексом Е341. Наибольшей популярностью добавка пользуется в пищевой и фармацевтической промышленности, применяют его также в сельском хозяйстве и некоторых других сферах. Фосфат кальция считается безопасным для здоровья человека (его можно давать даже младенцам) при соблюдении правил употребления. В случае регулярного превышения рекомендуемого объема велик риск возникновения отклонений в состоянии здоровья: нарушения работы органов ЖКТ, проблемы с почками и т.д..
Читайте также:
Загрузка...
Оставить комментарий