Рады, что вам понравилась статья 😊

Перед погружением в свойства вещества необходимо разобраться в его определении и строении.
Определение: Фосфат (или ортофосфат) кальция (Ca3(PO4)2) — вещество, состоящее из трех катионов кальция (Са) и двух анионов фосфорной кислоты (H3PO4).
Имеет ряд научных наименований:
Фосфат кальция широко распространен в почве. Он входит в состав следующих минералов: апатитов, гидроксиапатитов и фосфоритов.
Принадлежит классу солей. Между кальцием (Са2+) и остатками фосфорной кислоты (PO43-) возникают ионные связи.
Ортофосфат кальция представляет собой нерастворимую соль. Данное вещество, образуясь в растворе, выпадает в виде осадка.
Теперь можем приступить к рассмотрению свойств данного вещества.
В нормальном состоянии ортофосфат кальция — белое кристаллическое или белое порошкообразное вещество. Плохо растворяется в воде. Существует в двух вариантах:
Взглянем на физические характеристиками с конкретными значениями:
Как типичная соль может вступать в ионные обмены с другими солями, основания и кислотами. Но только при условии образования одного из признаков: осадок, газ или более слабый электролит. Рассмотрим свойства на примерах реакций.
1. Взаимодействие с собственной кислотой (ортофосфорной) протекает с образованием кислых солей. В результате получается гидрофосфат кальция.
2. Восстановительный процесс с участием апатитов и кокса. Производственный процесс фосфора. Сложная реакция, которая проводиться в печах. Засыпается углерод (C), песок (SiO2) и фосфорсодержащие минералы с фосфатом кальция (Ca3(PO4)2).
Выдерживается нужная температура, и получается фосфор (Р), силикат кальция (CaSiO3) и угарный газ (СО).
3. Реакция ионного обмена протекает при условии выделения более слабого электролита. Проведем реакцию с соляной кислотой и увидим растворение осадка. Слабый электролит в итоге фосфорная кислота.
4. Разложение фосфата кальция при нагревании. Распадается на основный и кислотный оксиды.
Ca3(PO4)2 + 3Li2SO4 = 2Li3PO4↓ + 3CaSO4.
5. Контакт с оксидом азота (IV) в присутствии воды. Оксид азота восстанавливается до нитрата кальция и окисляется до образования газообразного оксида азота (II). Фосфат переходит в гидрофосфат без изменения степени окисления.
Ca3(PO4)2+ 3NO2 + H2O → Ca(NO3)2 + 2CaHPO4 + NO.
6. Окислительная реакция с углеродом при условии нагревания до 1 000°C. В результате образуется фосфит и угарный газ.
Ca3(PO4)2 + 8C = Ca3P2 + 8CO.
В лабораторных методах не требуется получать огромного количества вещества. Метод подбирается на основании небольшого выхода и с меньшими затратами реагентов. Рассмотрим лабораторный метод получения.
Можно получить фосфат кальция в ходе реакции ионного обмена нитрата кальция с дигидрофосфатом натрия. При этом образуется осадок необходимого вещества, которое далее выпаривается в чаше. В итоге получаем белые кристаллы фосфата кальция.
3Ca(NO3)2 + 2Na2HPO4 = Ca3(PO4)2 +4NaNO3 +2HNO3.
Есть способ, основанный на контакте извести и ортофосфорной кислоты. В результате образуются фосфат кальция и вода.
3Ca(OH)2 +2H3PO4 = Ca3(PO4)2 + 6H2O.
При промышленных масштабах необходимо получить больше фосфата кальция с меньшими затратами. Обычные методы не применяются. Для получения фосфата кальция используются огромные количества минералов: апатитов или фосфоритов, которые в дальнейшем растворяются в фосфорной кислоте. В итоге получаются кислые соли кальция и фосфорной кислоты в виде раствора.
Перейдем к основным областям применения фосфата кальция:
Фосфат кальция в пищевой промышленности — добавка с идентификатором Е341, которая используется для разрыхления пищи, сохранения цвета продуктов и в качестве стабилизатора.
Перечислим список продуктов, изготовленных с добавлением ортофосфата кальция:
Фосфат кальция является компонентом костной ткани. Он служит строительным материалом при росте костей и зубов.
Некоторые ученые в клинических дисциплинах выявили негативное влияние ортофосфата на кишечно-желудочный тракт при повышенных дозировках употребления. Отметим, что были клинические случаи с накоплением данной соли в кровеносной системе. Данное явление чревато закупоркой сосудов и инфарктом.