Фосфат трикальция - Tricalcium phosphate
Имена | |
---|---|
Название ИЮПАК
Трикальций бис (фосфат)
|
|
Другие имена
Трехосновный фосфат кальция
|
|
Идентификаторы | |
3D модель ( JSmol )
|
|
ЧЭБИ | |
ChemSpider | |
ECHA InfoCard | 100.028.946 |
PubChem CID
|
|
UNII | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
Характеристики | |
Ca 3 (PO 4 ) 2 | |
Молярная масса | 310,18 |
Появление | Белый аморфный порошок |
Плотность | 3,14 г / см 3 |
Температура плавления | 1670 ° С (3040 ° F, 1940 К) |
1,2 мг / кг | |
Произведение растворимости ( K уд )
|
2,07 × 10 −33 |
Термохимия | |
Std энтальпия
формации (Δ F H ⦵ 298 ) |
-4126 кДж / моль (α-форма) |
Фармакология | |
A12AA01 ( ВОЗ ) | |
Опасности | |
NFPA 704 (огненный алмаз) | |
точка возгорания | Не воспламеняется |
Родственные соединения | |
Другие анионы
|
Пирофосфат кальция |
Другие катионы
|
Тримагнийфосфат Тринатрийфосфат трикалийфосфат |
Родственные соединения
|
Монокальцийфосфат Дикальцийфосфат |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). |
|
проверить ( что есть ?) | |
Ссылки на инфобоксы | |
Трикальцийфосфат (иногда сокращенно TCP ) представляет собой кальций соли из фосфорной кислоты с химической формулой Ca 3 (PO 4 ) 2 . Он также известен как трехосновный фосфат кальция и костный фосфат извести ( BPL ). Это белое твердое вещество с низкой растворимостью. Большинство коммерческих образцов «трикальцийфосфата» на самом деле являются гидроксиапатитом .
Он существует в виде трех кристаллических полиморфов α, α 'и β. Состояния α и α 'стабильны при высоких температурах.
Номенклатура
Фосфат кальция относится к многочисленным материалам, состоящим из ионов кальция (Ca 2+ ) вместе с ортофосфатами (PO 4 3- ), метафосфатами или пирофосфатами (P 2 O 7 4- ) и иногда оксидными и гидроксид- ионами. В частности, обычный минерал апатит имеет формулу Ca 5 (PO 4 ) 3 X , где X представляет собой F , Cl , OH или смесь; это гидроксиапатит, если дополнительный ион представляет собой в основном гидроксид. Большая часть «трикальцийфосфата», представленного на рынке, на самом деле представляет собой порошкообразный гидроксиапатит .
Подготовка
Трикальцийфосфат получает обработку коммерчески гидроксиапатят с фосфорной кислотой и гашеной известью .
Его нельзя осаждать непосредственно из водного раствора. Обычно используются реакции двойного разложения с участием растворимого фосфата и солей кальция, например (NH 4 ) 2 HPO 4 + Ca (NO 3 ) 2 . выполняется в условиях тщательно контролируемого pH. Осадок будет либо «аморфным трикальцийфосфатом», ATCP, либо гидроксиапатитом с дефицитом кальция, CDHA, Ca 9 (HPO 4 ) (PO 4 ) 5 (OH) (примечание, CDHA иногда называют апатитовым трифосфатом кальция). Кристаллический трикальцийфосфат можно получить прокаливанием осадка. Обычно образуется β-Ca 3 (PO 4 ) 2 , для получения α-Ca 3 (PO 4 ) 2 требуются более высокие температуры .
Альтернатива влажной процедуре предполагает нагревание смеси пирофосфата кальция и карбоната кальция:
- CaCO 3 + Ca 2 P 2 O 7 → Ca 3 (PO 4 ) 2 + CO 2
Структура полиморфов β-, α- и α'- Ca 3 (PO 4 ) 2
Фосфат трикальция имеет три признанных полиморфа, ромбоэдрическую β-форму (показанную выше) и две высокотемпературные формы, моноклинную α- и гексагональную α'-. β-трикальцийфосфат имеет кристаллографическую плотность 3.066 г см -3 , а формы при высокой температуре, менее плотные, α-трикальцийфосфат имеет плотность 2.866 г см -3 и α'-трикальцийфосфат имеет плотность 2.702 г см - 3 Все формы имеют сложную структуру, состоящую из тетраэдрических фосфатных центров, связанных через кислород с ионами кальция. Каждая высокотемпературная форма имеет два типа колонок: одна содержит только ионы кальция, а другая - кальций и фосфат.
Между бета- и альфа-формами есть различия в химических и биологических свойствах, альфа-форма более растворима и биоразлагаема. Обе формы коммерчески доступны и присутствуют в составах, используемых в медицине и стоматологии.
Вхождение
Фосфат кальция - один из основных продуктов сгорания костей (см. Костная зола ). Фосфат кальция также обычно получают из неорганических источников, таких как минеральные породы. Фосфат трикальция встречается в природе в нескольких формах, в том числе:
- как камень в Марокко , Израиле , Филиппинах , Египте и на Коле ( Россия ) и в меньших количествах в некоторых других странах. Естественная форма не является полностью чистой, и есть некоторые другие компоненты, такие как песок и известь, которые могут изменить состав. Что касается P 2 O 5 , большинство кальций-фосфатных пород содержат от 30% до 40% P 2 O 5 по весу.
- в скелетах и зубах позвоночных животных
- в молоке .
Двухфазный трикальцийфосфат, BCP
Двухфазный трикальцийфосфат, BCP, первоначально описывался как трикальцийфосфат, но методы рентгеновской дифракции показали, что этот материал представляет собой однородную смесь двух фаз, гидроксиапатита (HA) и β-трикальцийфосфата. Это керамика. Подготовка включает спекание, вызывающее необратимое разложение апатитов с дефицитом кальция, также называемых нестехиометрическими апатитами или основным фосфатом кальция, например:
- Ca 10 − δ (PO 4 ) 6 − δ (HPO 4 ) δ (OH) 2 − δ → (1-δ) Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 + 3δCa 3 (PO 4 ) 2
β-TCP может содержать примеси, например пирофосфат кальция, CaP 2 O 7 и апатит. β-TCP является биорезорбируемым. Биоразложение BCP включает более быстрое растворение фазы β-TCP с последующим удалением кристаллов HA. β-TCP не растворяется в жидкостях организма при физиологических уровнях pH, для растворения требуется активность клеток, производящая кислый pH.
Использует
Пищевая добавка
Фосфат трикальция используется в порошкообразных специях в качестве антислеживающего агента , например, для предотвращения слеживания поваренной соли. Фосфаты кальция были назначены европейской пищевой добавки номер E341 .
Товары для здоровья и красоты
Он также содержится в детской присыпке , антацидах и зубной пасте .
Биомедицинские
Он также используется в качестве пищевой добавки и естественным образом содержится в коровьем молоке , хотя наиболее распространенными и экономичными формами добавок являются карбонат кальция (который следует принимать с пищей) и цитрат кальция (который можно принимать без еды). Существуют некоторые споры о разной биодоступности различных солей кальция.
Его можно использовать в качестве замены ткани для восстановления костных дефектов, когда аутогенный костный трансплантат невозможен или невозможен. Он может быть использован отдельно или в сочетании с биоразлагаемым , резорбируемым полимером , такие как полигликолевая кислота . Его также можно комбинировать с аутологичными материалами для костного трансплантата.
Пористые каркасы из бета-трикальцийфосфата используются в качестве систем-носителей лекарств для локальной доставки лекарств в кости.
Естественное явление
Туит , природный аналог трикальцийортофосфата (V), является редким компонентом некоторых метеоритов. Его образование связано с ударным метаморфизмом.
использованная литература