Дигидроортофосфат кальция: свойства, производство, применение
Дигидроортофосфат кальция, также известный как монокальцийфосфат или просто кальцийфосфат, представляет собой неорганическое вещество - кислую соль кальция и ортофосфорной кислоты. Она широко используется в сельском хозяйстве в качестве фосфорного удобрения, а также находит применение в пищевой и фармацевтической промышленности.
Химические свойства
По химическому строению дигидроортофосфат кальция представляет собой соль с формулой Ca(H2PO4)2. В чистом виде это белый порошок без запаха, хорошо растворимый в воде. Кроме безводной формы, существует также кристаллогидрат Ca(H2PO4)2·H2O. Формула дигидроортофосфата кальция: Ca(H2PO4)2.
При нагревании до 100 °С дигидроортофосфат кальция теряет кристаллизационную воду. При температуре выше 450°С начинает разлагаться с выделением пирофосфата кальция.
Производство
В промышленных масштабах дигидроортофосфат кальция получают путем взаимодействия серной кислоты с фосфатной породой, содержащей фторапатит. При этом образуется раствор, из которого выделяют дигидроортофосфат кальция методом кристаллизации.
Существует несколько разновидностей технологического процесса:
- Получение экстракционной фосфорной кислоты
- Получение электротермической фосфорной кислоты
- Переработка фосфоритной муки
Наиболее распространен первый способ, при котором фосфатную руду обрабатывают серной кислотой, получая фосфорную кислоту, которая затем нейтрализуется гидроксидом кальция с образованием дигидроортофосфата кальция.
Применение
Благодаря высокому содержанию фосфора, доступного для усвоения растениями, дигидроортофосфат кальция широко используется в сельском хозяйстве в качестве фосфорного удобрения. Он входит в состав известных марок удобрений таких как суперфосфат, двойной суперфосфат и аммофос.
| Удобрение | Содержание P2O5 |
| Суперфосфат | 19-21% |
| Двойной суперфосфат | 42-52% |
Помимо сельского хозяйства, дигидроортофосфат кальция применяют:
- В пищевой промышленности как пищевую добавку E341
- В фармацевтической промышленности как источник кальция в лекарствах и БАДах
- В животноводстве для обогащения кормов
- В производстве зубных паст и ополаскивателей
Безопасность
Дигидроортофосфат кальция относится к малотоксичным веществам. Согласно классификации опасности химических веществ, он относится к 4 классу опасности (вещества малоопасные) при введении в желудок и к 3 классу опасности (умеренно опасные вещества) при нанесении на кожу.
По степени воздействия на организм дигидроортофосфат кальция относится к 3 классу опасности — умеренно опасные вещества. При проглатывании может вызывать раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта.
Транспортировка и хранение
Дигидроортофосфат кальция транспортируют насыпью в тарных местах (мешках, бочках) или в специализированных контейнерах для сыпучих грузов железнодорожным, автомобильным и водным транспортом в соответствии с правилами перевозки грузов.
При хранении необходимо соблюдать следующие условия:
- Защищать от атмосферных осадков
- Исключить попадание посторонних примесей
- Не допускать застаивания воды в местах хранения
Срок годности дигидроортофосфата кальция не ограничен при соблюдении условий хранения.
Методы анализа
Для контроля качества дигидроортофосфата кальция используются различные физико-химические методы анализа:
- Определение массовой доли общего фосфора в виде P2O5
- Определение массовой доли водорастворимого фосфора в виде P2O5
- Определение массовой доли влаги методом высушивания
- Определение зернового состава методом ситового анализа
Физико-химические показатели дигидроортофосфата кальция регламентируются нормативными документами.
Требования безопасности
При работе с дигидроортофосфатом кальция следует соблюдать правила безопасности, установленные для работы с малоопасными веществами:
- Использовать средства индивидуальной защиты (перчатки, респиратор)
- Соблюдать правила личной гигиены
- При попадании вещества на кожу или в глаза промыть большим количеством воды