حمض الفوسفور وفوسفات الكالسيوم

1 – حمض الفوسفور :
ينتج حمض الفوسفور بصورة عامة من تفاعل فلزات الفوسفات الخام وخاصة فلز الاباتيت Ore Apatite مع حمض الكبريت المركز , مع تشكل رواسب ضخمة من منتج ثانوي تدعى الفوسفوجبسوم Phospho gypsum ذات النشاط الإشعاعي لوجود اليورانيوم والثوريوم فيها , ولذلك كانت لا تستعمل بل تطمر رغم ما في ذلك من خطر على تلوث التربة والمياه الجوفية , وإن كان الآن لها استعمالات عديدة ربما نتكلم عنها فيما بعد :
Ca 5 ( PO4 ) 3 X + 5 H2 SO4 → 3 H3 PO4 + 5 Ca SO4 + HX
Where X may include OH , F , Cl , or Br
2 – فوسفات الكالسيوم : Calcium phosphates
إن نقص الكالسيوم والفوسفور في جسم الكائن الحي الإنسان أو الحيوان أو النبات يؤدي الى مشاكل وأعراض عدة أهمها :
لين العظام – الكساج – تساقط الاسنان – ظاهرة رقاد الدواجن وزيادة نسبة النفوق – انخفاض نسبة الفقس . ضعف الانتاج الزراعي . ولتجنب هذه الأعراض يوصى بإستخدام فوسفات الكالسيوم وخاصة أحادية وثنائية الكالسيوم لسلامة الهيكل العظمي ، الأسنان , الجهاز العصبي العضلي ، الهضم ، التمثيل الغذائي ، الدم ، المناعة ، الفقس والإخصاب . الإنتاج الزراعي الوفير .
ومن المعروف أن هناك ثلاث أنواع من فوسفات الكالسيوم هي :
آ – فوسفات أحادية الكالسيوم :
Mono calcium phosphate , E341 (i) : Ca ( H2PO4) 2
وهي ذوابة في الماء وتحضر من تفاعل حمض الكبريت مع الفوسفات الخام حسب التفاعل التالي :
Ca3(PO4)2(s) + 2 H2SO4(aq) →
2 CaSO4(aq) + Ca(H2PO4)2(aq)
ب – فوسفات ثنائية الكالسيوم :
Di calcium phosphate ( di basic calcium phosphate ) , E341 (ii) : Ca H PO4
وهي غير ذوابة في الماء وتستخدم كمادة مضافة للاعلاف ، والدقيق المخصب ، ومنتجات المعكرونة. كما أنها تستخدم في بعض المستحضرات الصيدلانية ، وفي بعض معاجين الأسنان كعامل تلميع حيث يتألف مينا الأسنان تقريبا من تسعين في المئة هيدروكسي أباتايت ., وتحضر بعدة طرق منها :
1 – من تفاعل حمض الفوسفور مع كلور الكالسيوم بوجود الصود الكاوي :
H3 PO4 + Ca Cl2 + 2 Na OH →
CaHPO4 + 2 Na Cl + 2H2O
2 – أو من تفاعل حمض الفوسفور مع ماءات الكالسيوم :
H3 PO4 + Ca (OH)2 → Ca H PO4 + 2 H2O
3 – أو من تفاعل كلور الكالسيوم مع فوسفات ثنائية الامونيوم :
Ca Cl2 + (NH4) 2 HPO4 → Ca H PO4 + 2 Cl (NH4)
4 – أو من تفاعل فوسفات ثلاثية الكالسيوم مع فوسفات أحادية الكالسيوم :
Ca3 (PO4)2 + Ca ( H2 PO4 ) 2 → 4 Ca H PO4
5 – وهناك طريقة حديثة لانتاج فوسفات ثنائية الكالسيوم بدأ من فلز الفوسفات الخام خالية من الفلور , وذلك بمعالجة فلز الفوسفات بحمض كلور الهيدرجين HCl (معادلة 1 ) , ثم معالجة المحلول الناتج بهيدروكسيد الكالسيوم ( معادلة 2 ) . ثم معالجة محلول كلور الكالسيوم بحمض الكبريت ( معادلة 3 ) . وبجمع المعادلات الثلاث نرى أن حمض كلور الهيدرجين المستعمل يعود استهلاكه :
Ca5 (PO4)3 (s) + 10 HCl (aq) →
5 Ca Cl2(aq) + 3 H3 PO4 (aq)

5 CaCl2 + 3 H3PO4+ 3 Ca (OH)2(s) →
3 Ca H PO4 (s) + 5 Ca Cl2(aq)

5 Ca Cl2 (aq) + 5H2SO4 (aq) →
5 Ca SO4 (s) +10 HCl (aq)

ج – فوسفات ثلاثية الكالسيوم :
Tri Calcium Phosphate ( tri basic calcium phosphate or tri calcic phosphate), E341 (iii) : Ca3 ( PO4 ) 2 ,
وتحضر من تفاعل هيدروكسيد الكالسيوم مع حمض الفوسفور , أو فوسفات أحادية الكالسيوم :
3 Ca (OH)2 + 3 H3 PO4 → 3 Ca H PO4 + 6H2O
Ca (OH)2 + Ca ( H2 PO4 ) 2 → 2 Ca H PO4 + 2H2O