Phosphate tricalcique
composé chimique Ca₃P₂O₈
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Le phosphate tricalcique, plus communément appelé phosphate de calcium, est un sel de calcium de l'acide phosphorique dont la formule chimique est . Il est également connu sous le nom de phosphate de calcium tribasique et de phosphate de chaux osseuse. Il s'agit d'un solide blanc peu soluble. La plupart des échantillons commerciaux de « phosphate tricalcique » sont en fait de l'hydroxyapatite[2].
![{\displaystyle {\mathrm {Ca} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}(\mathrm {PO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a3cce5ebe2046e7a393a2fb4d3de7de8b36a285a)
| Phosphate tricalcique | |
|
| |
| Identification | |
|---|---|
| Nom UICPA | Phosphate de calcium |
| No CAS | |
| No ECHA | 100.028.946 |
| No CE | 231-840-8 |
| Code ATC | A12 |
| PubChem | 516943 |
| ChEBI | 9679 |
| No FEMA | 3081 |
| Apparence | poudre blanche amorphe |
| Propriétés chimiques | |
| Formule | Ca3(PO4)2 |
| Masse molaire[1] | 310,177 ± 0,014 g/mol Ca 38,76 %, O 41,27 %, P 19,97 %, |
| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
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Il existe sous la forme de trois polymorphes cristallins α, α′ et β. Les états α et α′ sont stables à haute température.
Nomenclature
Le phosphate de calcium désigne de nombreux matériaux constitués d'ions calcium () associés à des orthophosphates (), des métaphosphates ou des pyrophosphates () et parfois d'ions oxyde et hydroxyde. En particulier, l'apatite, un minéral courant, a pour formule , où X est F, CI, OH, ou un mélange ; il s'agit d'hydroxyapatite si l'ion supplémentaire est principalement de l'hydroxyde. Une grande partie du « phosphate tricalcique » sur le marché est en fait de l'hydroxyapatite en poudre.
![{\displaystyle {\mathrm {PO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{\vphantom {A}}^{3-}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/8b14d5dd82e2622f3a42dae70a3f6921f90036d9)
![{\displaystyle {\mathrm {P} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{7}}{\vphantom {A}}^{4-}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/efffe05d0dd56de0ea95d0572d7e409ac8e5457a)
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Préparation
Le phosphate tricalcique est produit commercialement en traitant l'hydroxyapatite avec l'acide phosphorique et de la chaux éteinte[2]. Il ne peut être précipité directement à partir d'une solution aqueuse. En général, des réactions de double décomposition sont utilisées, impliquant un phosphate soluble et des sels de calcium, par exemple [3] est réalisée dans des conditions de pH soigneusement contrôlées. Le précipité sera soit du « phosphate tricalcique amorphe », soit de l'hydroxyapatite déficiente en calcium, [3],[4],[5]. Le phosphate tricalcique cristallin peut être obtenu par calcination du précipité. Le β- est généralement formé, des températures plus élevées sont nécessaires pour produire du α-.
![{\displaystyle {(\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {HPO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {Ca} (\mathrm {NO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d243d4019f01815d1da78e2ab8bfef20de0e9698)
![{\displaystyle {\mathrm {Ca} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{9}}(\mathrm {HPO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}})(\mathrm {PO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}(\mathrm {OH} )}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/afb96046c2dc298c4bcae4f19e29bd015da73eb0)
Une alternative à la procédure humide consiste à chauffer un mélange de pyrophosphate de calcium et de carbonate de calcium[4] :
- .
![{\displaystyle {\mathrm {CaCO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {Ca} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {P} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{7}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Ca} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}(\mathrm {PO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b4e88fe5bc1359701e329df5c26960268ba4f261)
Structure des polymorphes β-, α- et α′- Ca3(PO4)2
Le phosphate tricalcique présente trois polymorphes reconnus, la forme rhomboédrique β (illustrée ci-dessus) et deux formes à haute température, monoclinique α et hexagonale α'. Le phosphate β-tricalcique a une masse volumique cristallographique de 3,066 g/cm3, tandis que les formes à haute température sont moins denses : le phosphate α-tricalcique a une masse volumique de 2,866 g/cm3 et le phosphate α'-tricalcique a une masse volumique de 2,702 g/cm3.[réf. souhaitée]
Additif alimentaire
L'additif alimentaire phosphate tricalcique, de code E341(iii), est composé d'hydroxyapatite[6],[7].
