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fosfatos de calcio Características generales y preparación del Fosfato de Calcio

El fosfato de calcio (aditivo alimentario E341) es una sustancia inorgánica, una sal de calcio y ácido fosfórico. De todas las hidroxiapatitas (compuestos de fosfato de calcio), el ortofosfato de calcio es el más resistente a los efectos de los fluidos corporales extracelulares y desempeña un papel importante en varios procesos fisiológicos.

Los fosfatos de calcio se encuentran en la leche de vaca. En el cuerpo humano, el calcio existe principalmente en forma de fosfatos de calcio. Los huesos humanos son setenta por ciento de fosfato de calcio. El esmalte dental también se compone principalmente de hidroxiapatitas.

Hay varias subespecies de ortofosfatos de calcio que se utilizan en la industria alimentaria:

  • E341 (i) - ortofosfato de calcio monosustituido con la fórmula química: Ca 2;
  • E341(ii) - ortofosfato de calcio disustituido con la fórmula química: CaHPO 4 ;
  • E341(iii) - ortofosfato de calcio trisustituido que tiene la fórmula molecular: Ca 3 O 8 P 2 .

El ortofosfato de calcio se obtiene a partir de minerales y químicamente, mediante la interacción del ácido ortofosfórico con óxido de calcio o lechada de cal y la hidrólisis del hidroortofosfato de calcio. El resultado de una reacción química es un polvo amorfo blanco, ligeramente soluble en agua, pero soluble en ácidos. A diferencia de muchos productos químicos, la solubilidad de los fosfatos disminuye al aumentar la temperatura.

Desde los años 70 del siglo pasado se han realizado diversos estudios en todo el mundo estudiando el comportamiento biológico de los ortofosfatos. El efecto negativo del suplemento E341 en el cuerpo aún no se ha probado científicamente, pero hay rumores en la red de que el suplemento E341 causa enfermedades del tracto gastrointestinal e indigestión.

El aditivo alimentario E341 se utiliza en la industria alimentaria como estabilizador, regulador de acidez, levadura en polvo, fijador de color. Además, los ortofosfatos de calcio se utilizan como sal emulsionante en la producción de quesos fundidos. En la leche y la nata en polvo, el aditivo alimentario E341 se utiliza como agente separador y antiaglomerante. Asimismo, los ortofosfatos de calcio se utilizan como anticristalizante de la leche condensada y espesante de los tejidos vegetales en la elaboración de conservas de frutas y verduras.

Muy a menudo, el aditivo E341 se usa en la industria alimentaria en la producción de productos de panadería, bebidas especiales (por ejemplo, para atletas), leche concentrada con un alto contenido de sólidos, leche en polvo, leche condensada, helados, pescado picado y carne, bebidas alcohólicas, tés secos y de hierbas, productos semielaborados, cereales para el desayuno, comida instantánea, confitería, levadura en polvo, queso procesado, suplementos dietéticos, frutas y verduras enlatadas.

Otros usos de los ortofosfatos de calcio:

  • producción de fertilizantes y suplementos minerales para el ganado;
  • uno de los componentes de los dentífricos y polvos;
  • utilizado en la producción de cerámica, vidrios, abrasivos suaves.

Fosfato de calcio, Ca fosfato.

Propiedades químicas

Un compuesto inorgánico, una sal formada por Ca y ácido fosfórico. Fórmula de fosfato de calcio: Ca3(PO4)2. Por lo general, es un polvo cristalino fino incoloro que es poco soluble en agua. Cuando se expone a ácidos, la sustancia se convierte en hidrofosfato . Masa molar del compuesto = 310,2 gramos por mol.

Obtención de Fosfato de Calcio. El agente está ampliamente distribuido en forma de minerales en la naturaleza, que se encuentra en fosforita, hidroxiapatita y apatita. Contenido en grandes cantidades, literalmente forma la base de los dientes y huesos de los vertebrados. De un curso de química escolar, uno puede recordar la reacción de la formación de fosfato de calcio a partir de fosfato de sodio Y Cloruro de calcio . Como resultado de la reacción de intercambio, precipita la sustancia necesaria.

La herramienta se utiliza como principal fuente de calcio para la alimentación de aves y ganado; agregado a la composición de la roca de fosfato para fertilizar el suelo ácido; utilizado en la fabricación de abrasivos, cerámica y vidrio; utilizado en la industria alimentaria; utilizado en medicina.

efecto farmacológico

Fuente de calcio.

Farmacodinámica y farmacocinética

El elemento toma parte activa en los procesos. osteogénesis y el crecimiento del tejido óseo, en los procesos de transmisión de impulsos nerviosos, en el mecanismo de coagulación de la sangre, contribuye al funcionamiento normal del corazón y los vasos sanguíneos, el sistema musculoesquelético. El fosfato de calcio es completamente absorbido por el cuerpo.

Indicaciones para el uso

  • durante períodos de intenso crecimiento y desarrollo del esqueleto en la infancia;
  • para proteger y fortalecer huesos, dientes;
  • pacientes que son intolerantes a la leche y los productos lácteos;
  • durante el tratamiento, periodontitis , dislocaciones y fracturas de huesos.

Contraindicaciones

El medio es contraindicado para la recepción:

  • en hipercalciuria , hipercalcemia ;
  • en pacientes con severo;
  • niños menores de 3 años;
  • cuando por sustancia.

Efectos secundarios

El fosfato de calcio es bien tolerado por los pacientes. Rara vez puede ocurrir alergia , reacciones adversas del tracto digestivo.

Instrucciones de uso (Método y dosificación)

El medicamento se prescribe por vía oral en combinación con algunas otras vitaminas y minerales. La dosificación diaria depende de la forma de dosificación, la edad del paciente, la gravedad de la enfermedad.

Sobredosis

La sobredosis puede causar hipercalcemia o hipercalciuria . El tratamiento es sintomático.

Interacción

El fosfato de calcio puede retardar la absorción de las tetraciclinas. Se recomienda observar un intervalo de 3 horas entre el uso de estos fondos.

El fosfato de calcio se encuentra en grandes cantidades en el tejido óseo humano. Es abundante en la leche y otros productos lácteos. Al mismo tiempo, se puede encontrar en la lista de aditivos alimentarios nocivos bajo el número E341. ¿Cómo es esto posible, es realmente la misma sustancia?

Para complicar el problema, el nombre "fosfato de calcio" se refiere al menos a tres compuestos. Hay muchos nombres y términos adoptados para ellos. Algunos nombres se usan con más frecuencia en química, otros en medicina y otros en la industria alimentaria. Cómo están relacionados y en qué se diferencian, trataremos de entender este artículo.

información general

el fosfato de calcio es sal formada por calcio y ácido fosfórico. Es un polvo blanco, inodoro e insípido, insoluble en agua. Se encuentra en huesos y dientes humanos en forma de hidroxiapatita. Alrededor del 70% de los huesos humanos están compuestos por esta sustancia. El esmalte dental contiene 96% de hidroxiapatita.

El fosfato de calcio se encuentra en la leche y en algunos productos lácteos. Como es insoluble, se encuentra en la leche como partículas microscópicas en suspensión. Está asociado a la caseína de la proteína de la leche y está parcialmente incluido en su composición.

Utilizado como aditivo en la industria alimentaria. E341. Se utiliza como polvo de hornear, sellador, regulador de acidez. Sin embargo, esta aplicación no se basa en las propiedades útiles de la sustancia, sino en las tecnológicas. Productos de estructura de polvo insolubles en agua bien.

Esta sustancia se obtiene de forma sintética, a partir de roca fosfórica y ácido fosfórico. Otro método de obtención es el tratamiento de la cal apagada con ácido fosfórico.

Variedades y sus nombres.

El fosfato de calcio tiene tres variedades, que tienen diferentes fórmulas químicas y designaciones:

Fórmula química nombre químico Nombres técnicos Designación como aditivo alimentario ¿Dónde se usa más comúnmente?
Ca (H 2 PO 4) 2 dihidrofosfato Fosfato monosustituido E341i Como fertilizante.

Como parte de los aditivos biológicamente activos (BAA)

CaHPO 4 hidrofosfato disustituido,

fosfato dicálcico

E341ii En medicina: pastas de dientes, suplementos dietéticos.

Como fertilizante en la agricultura.

Ca 3 (PO 4) 2 fosfato trisustituido,

fosfato tricálcico

E341iii En la cría de animales como aderezo

Las tres sustancias se utilizan como aditivos alimentarios. Todos tienen el mismo aspecto, son polvos blancos, insolubles en agua. En un ambiente ácido, por el contrario, se disuelven bien, por lo que pueden ser absorbidos por humanos. Después de todo, el estómago contiene ácido clorhídrico, que crea una alta acidez.

Beneficio

  • es una buena fuente calcio necesaria para los huesos. Se encuentra en grandes cantidades en la leche y los derivados lácteos, junto con la proteína caseína, con la que se absorbe bien.
  • es la fuente fósforo, que se necesita para la función muscular normal, se requiere para la síntesis de proteínas y realiza muchas funciones importantes en el cuerpo.
  • Forma parte del esmalte dental y, por lo tanto, se utiliza en las pastas dentales. principalmente en forma fosfato dicálcicoCaHPO 4. Esta sustancia también es un abrasivo suave, es decir, le permite limpiar suavemente la placa sin dañar el esmalte. También en pastas, se utilizan sus análogos cercanos, glicerofosfato e hidroxiapatita.
  • Evita la adherencia y aglomeración de sustancias en forma de polvo, es decir, es Levadura en polvo. Por lo tanto, se utiliza como aditivo alimentario en la producción de leche en polvo, crema en polvo, productos de panadería.
  • Se utiliza en la producción de quesos fundidos como emulsionante.
  • Usado como fertilizantes minerales en la agricultura como fuente de fósforo. En particular, el dihidrofosfato con la fórmula Ca (H 2 PO 4) 2 es el componente principal de un fertilizante como el superfosfato. Un precipitado de fertilizante consiste en hidrofosfato con la fórmula CaHPO 4 .
  • Incluido en alimentos combinados para animales. La mayoría de las veces en forma de fosfato tricálcico Ca 3 (PO 4) 2 .

Dañar

El fosfato de calcio se encuentra en el cuerpo en grandes cantidades, por lo que no representa un gran peligro. Al mismo tiempo, se distribuyó una tabla de aditivos alimentarios nocivos, en la que se describe que el aditivo E341 causa indigestión. ¿Con qué está conectado?

En productos naturales como la leche, el fosfato de calcio se encuentra junto a otros componentes más fáciles de digerir. Si consume muchos productos, donde se agrega artificialmente, comienza a no absorberse, sino a acumularse y escoriarse en el cuerpo. De esta forma, es capaz de:

  • Empeora el trabajo del tracto gastrointestinal.
  • Causa insuficiencia renal y nefrolitiasis.
  • Contribuir a la formación del exceso de colesterol.

Se puede formar un exceso de fósforo en el cuerpo al comer una gran cantidad de productos cárnicos, especialmente salchichas. El fosfato de calcio se usa como antioxidante en la producción de salchichas, a menudo en violación de la tecnología y en cantidades demasiado grandes, para aumentar el volumen y el peso del producto.

El aditivo E341 está presente en quesos procesados, margarina, mezclas secas a base de harina, leche en polvo y crema.

Además, se produce un exceso de fosfatos con la pasión por la comida rápida y las comidas precocinadas.

El fosfato de calcio se utiliza como suplemento biológico para la deficiencia de calcio y fósforo. Recomendado para fracturas de huesos, uñas quebradizas. Se utiliza para enfermedades como la osteoporosis. Se recomienda tomar suplementos que contengan esta sustancia y sus análogos durante el embarazo y la lactancia.

Incluido en medicamentos como Ftisión, osteógeno n y muchos suplementos dietéticos (por ejemplo, Camostén, artromil). El más utilizado es el fosfato dicálcico. Para la completa asimilación de estos suplementos, se deben seguir las recomendaciones:

  1. Es mejor tomarlo con el estómago vacío, antes de las comidas.
  2. El calcio es totalmente absorbido por el organismo en combinación con la vitamina D, por lo que es mejor utilizar preparados que contengan esta vitamina. Si se usan otros, la vitamina D debe tomarse por separado, 1-2 horas antes de tomar suplementos de calcio.
  3. Contraindicaciones para el ingreso: enfermedades de las glándulas paratiroides, urolitiasis, intolerancia individual.

Los análogos del fosfato de calcio son la hidroxiapatita y el glicerofosfato (aunque son algo más caros). Además, el citrato y el carbonato de este metal se utilizan como suplementos de calcio, que se absorben bien, pero no contienen fósforo. El gluconato de calcio, popular como fuente de este elemento, es un fármaco que se absorbe mal.

Conclusión

El fosfato de calcio no es dañino cuando se toma con alimentos normales. Pero los productos que lo contienen como suplemento dietético E341 deberían ser motivo de preocupación. Con el uso frecuente de tales productos, se pueden acumular excesos de esta sustancia en el cuerpo, lo que puede causar indigestión y provocar cálculos renales. En grandes cantidades, el fosfato destruye el cuerpo.

Por otro lado, esta sustancia es útil para tomar en forma de suplementos dietéticos, especialmente si hay problemas con los huesos. También se recomienda para mujeres embarazadas y lactantes.

ortofosfato de calcio(suplemento alimenticio E-341) - es un polvo amorfo blanco, ligeramente soluble en agua, pero soluble en ácidos. A diferencia de muchos productos químicos, la solubilidad de los fosfatos disminuye al aumentar la temperatura. De todas las hidroxiapatitas (compuestos de fosfato de calcio), ortofosfato de calcio es más resistente a los efectos de los fluidos corporales extracelulares y juega un papel importante en varios procesos fisiológicos. Fuentes naturales: Los fosfatos de calcio se encuentran en la leche. En el cuerpo humano, el calcio existe principalmente en forma de fosfatos de calcio. Los huesos humanos son setenta por ciento de fosfato de calcio. El esmalte dental también se compone principalmente de hidroxiapatitas.

Subespecies de ortofosfatos de calcio utilizados en la industria alimentaria:

E-341(I) fosfato monocálcico - ortofosfato de calcio monosustituido con la fórmula química: Ca2); E-341(II) fosfato dicálcico - ortofosfato de calcio disustituido con la fórmula química: CaHPO4; E-341(III) fosfato tricálcico - ortofosfato de calcio trisustituido, que tiene la fórmula molecular: Ca3O8P2. Obtener E-341 ortofosfato de calcio obtenido a partir de minerales, y químicamente, por la interacción del ácido ortofosfórico con óxido de calcio o lechada de cal y la hidrólisis del hidroortofosfato de calcio. Desde los años 70 del siglo pasado se han realizado diversos estudios en todo el mundo estudiando el comportamiento biológico de los ortofosfatos. El impacto negativo del aditivo E-341 en el cuerpo aún no ha sido científicamente probado, pero hay rumores en la red de que el suplemento E-341 Causa enfermedades del tracto gastrointestinal e indigestión.

El uso de ortofosfato de calcio

Suplemento alimenticio E-341 utilizado en la industria alimentaria como estabilizador, regulador de acidez, polvo de hornear, fijador de color. Además, los ortofosfatos de calcio se utilizan como sal emulsionante en la producción de quesos fundidos. Aditivo alimentario en leche y nata en polvo E-341 Se utiliza como agente separador y antiaglomerante. Asimismo, los ortofosfatos de calcio se utilizan como anticristalizante de la leche condensada y espesante de los tejidos vegetales en la elaboración de conservas de frutas y verduras. El suplemento más común. E-341 utilizados en la industria alimentaria en la elaboración de productos de panadería, bebidas especiales (por ejemplo, para deportistas), leche concentrada con alto contenido de sólidos, leche en polvo, leche condensada, helados, picadas de pescado y carne, bebidas alcohólicas, secas y tés de hierbas, productos semielaborados, productos secos para el desayuno, comida instantánea, confitería, levadura en polvo, queso procesado, suplementos dietéticos, frutas y verduras enlatadas.

Otros usos de los ortofosfatos de calcio:

producción de fertilizantes y suplementos minerales para el ganado; uno de los componentes de los dentífricos y polvos; utilizado en la producción de cerámica, vidrios, abrasivos suaves.

DEFINICIÓN

Fosfato de calcio es un polvo blanco (Fig. 1) muy poco soluble en agua.

Existe en forma de dos modificaciones polimórficas: monoclínica y hexagonal.

Arroz. 1. Fosfato de calcio. Apariencia.

Las principales características del fosfato de calcio se muestran en la siguiente tabla:

Obtener fosfato de calcio

Los métodos de laboratorio para la obtención de fosfato de calcio implican la acción del ácido fosfórico sobre las sales de calcio (1) o el hidróxido de calcio (2):

3CaCO3 + 2H3PO4 = Ca3 (PO4)2 + 3CO2 + 3H2O (1);

3Ca(OH)2 + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2 + 6H2O (2).

Propiedades químicas del fosfato de calcio.

El fosfato de calcio es una sal promedio formada por una base fuerte: hidróxido de calcio (Ca (OH) 2) y un ácido débil: ortofosfórico (H 3 PO 4). Se hidroliza en solución acuosa. La hidrólisis procede a través del anión (en teoría, son posibles la segunda y la tercera etapa). La presencia de aniones OH indica la naturaleza alcalina del medio.

Primera etapa:

Ca 3 (PO 4 ) 2 ↔ 3Ca 2+ + 2PO 4 3-;

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

Ca3(PO4)2 + HOH ↔ CaHPO4 + Ca(OH)2.

Segundo paso:

CaHPO4 ↔ Ca2+ + HPO42-;

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

CaHPO4 + HOH ↔ Ca(H2PO4)2 + Ca(OH)2.

Tercer paso:

Ca(H2PO4)2 ↔ Ca2+ + H2PO4-;

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.

Para el fosfato de calcio, todas las propiedades de las sales son características:

- interacción con ácidos minerales fuertes

Ca3(PO4)2 + 6HCl = 3CaCl2 + 2H3PO4;

- interacción con sales, como resultado de lo cual uno de los productos de reacción es un compuesto insoluble en agua

Ca 3 (PO 4) 2 + 3Li 2 SO 4 \u003d 2Li 3 PO 4 ↓ + 3CaSO 4;

- descomposición al calentar

Aplicación de fosfato de calcio

El fosfato de calcio ha encontrado aplicación como aditivo en la producción de alimentos para ganado y aves de corral. Se utiliza en la producción de fertilizantes minerales, cerámica y vidrio. En la industria alimentaria, el fosfato de calcio se conoce como aditivo E341 - levadura en polvo.

Ejemplos de resolución de problemas

EJEMPLO 1

Ejercicio Calcular la masa de fosfato de calcio que puede reaccionar con 100 ml de solución concentrada de ácido clorhídrico (fracción de masa de HCl 34%, densidad 1,168 kg/l).
Solución Escribamos la ecuación de reacción:

Ca 3 (PO 4) 2 + 6HCl \u003d 3CaCl 2 + 2H 3 PO 4.

Encontremos la masa de la solución de ácido clorhídrico, así como la masa de la sustancia HCl disuelta en ella:

m solución = V solución × ρ;

m solución \u003d 0.1 × 1.168 \u003d 0.1168 kg \u003d 116.8 g.

ω = msoluto / msolución × 100%;

msoluto = ω / solución 100% ×m;

msoluto (HCl) = ω (HCl) / solución 100% ×m;

msoluto (HCl) = 34 / 100% × 116,8 = 39,712 g.

Calcule el número de moles de ácido clorhídrico (la masa molar es 36,5 g/mol):

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

n (HCl) = 39,712 / 36,5 = 1,088 mol.

De acuerdo con la ecuación de reacción n (HCl): n (Ca 3 (PO 4) 2) = 6: 1. Por lo tanto,

n (Ca 3 (PO 4) 2) \u003d 1/6 × n (HCl) \u003d 1/6 × 1.088 \u003d 0.2 mol.

Entonces la masa de fosfato de calcio que reaccionó será igual a (masa molar - 310 g/mol):

m (Ca 3 (PO 4) 2) \u003d n (Ca 3 (PO 4) 2) × M (Ca 3 (PO 4) 2);

m (Ca 3 (PO 4) 2) \u003d 0.2 × 310 \u003d 62 g.

Respuesta La masa de fosfato de calcio es de 62 g.

EJEMPLO 2

Ejercicio ¿Qué masa de óxido de fósforo (V) se forma durante la reacción de descomposición térmica del fosfato de calcio que pesa 46 g?
Solución Escribimos la ecuación de reacción para la descomposición térmica del fosfato de calcio:

Ca 3 (PO 4) 2 \u003d P 2 O 5 + 3CaO.

Calcule la cantidad de sustancia de fosfato de calcio (masa molar - 310 g / mol):

n (Ca 3 (PO 4) 2) \u003d m (Ca 3 (PO 4) 2) / M (Ca 3 (PO 4) 2);

n (Ca 3 (PO 4) 2) \u003d 46 / 310 \u003d 0,12 mol.

De acuerdo con la ecuación de reacción n (Ca 3 (PO 4) 2): n (P 2 O 5) \u003d 1: 1. Entonces el número de moles de óxido de fósforo (V) será igual a:

n (P 2 O 5) \u003d n (Ca 3 (PO 4) 2) \u003d 0,12 mol.

Encontremos la masa del óxido de fósforo (V) resultante (masa molar - 284 g / mol):

m (P 2 O 5) \u003d n (P 2 O 5) × M (P 2 O 5) \u003d 0.12 × 284 \u003d 34.08 g.

Respuesta La masa del óxido de fósforo (V) resultante es de 34,08 g.




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