磷酸钙

磷酸钙（有时缩写为 TCP）是磷酸的钙盐，化学式为 Ca3(PO4)2。 它也被称为磷酸三钙和石灰骨磷酸盐 (BPL)。 它是一种低溶解度的白色固体。 大多数商业磷酸三钙样品实际上是羟基磷灰石。

它以三种结晶多晶型物α、α′和β存在。 α 和 α' 态在高温下是稳定的。

磷酸钙是指由钙离子 (Ca2+) 和正磷酸盐 (PO3−4)、偏磷酸盐或焦磷酸盐组成的多种材料 (P2O4−7) 和偶尔的氧化物和氢氧根离子。 特别地，普通矿物磷灰石具有式Ca5(PO4)3X，其中X是F、Cl、OH或其混合物； 如果额外的离子主要是氢氧根，则为羟基磷灰石。 市面上大部分的磷酸三钙其实都是粉末状的羟基磷灰石。

磷酸钙是通过用磷酸和消石灰处理羟基磷灰石而在商业上生产的。

它不能直接从水溶液中沉淀出来。 通常采用双分解反应，涉及可溶性磷酸盐和钙盐，例如 (NH4)2HPO4 + Ca(NO3)2。 在精心控制的 pH 条件下进行。 沉淀物要么是无定形磷酸三钙 ATCP，要么是缺钙的羟基磷灰石 CDHA，Ca9(HPO4)(PO4)5(OH)，（注意 CDHA 有时称为磷灰石三磷酸钙）。 将沉淀物煅烧可得到结晶磷酸三钙。 一般形成β-Ca3(PO4)2，生成α-Ca3(PO4)2需要较高的温度。

湿法的替代方法需要加热焦磷酸钙和碳酸钙的混合物：

CaCO3 + Ca2P2O7 → Ca3(PO4)2 + CO2

炼酸钙具有三种公认的多晶型，菱面体 β 形式（如上所示）和两种高温形式，单斜 α 和六方 α'。 β-磷酸钙的晶体密度为 3.066 g cm−3，而高温形式的密度较低，α-磷酸三钙的密度为 2.866 g cm−3，α'-磷酸三钙的密度为 2.702 g cm− 3 所有形式都具有复杂的结构，由通过氧与钙离子相连的四面体磷酸中心组成。 每种高温形式都有两种类型的色谱柱，一种只含有钙离子，另一种含有钙和磷酸盐。

β型和α型在化学和生物学特性上存在差异，α型更易溶解和生物降解。 两种形式均可商购，并存在于医疗和牙科应用中使用的配方中。

磷酸钙是骨的主要燃烧产物之一（见骨灰）。 磷酸钙也通常来自无机资源，例如矿物岩石。磷酸钙以多种形式自然存在，包括：

• 在摩洛哥、以色列、菲律宾、埃及和科拉（俄罗斯）作为岩石，在其他一些国家也有少量。 天然形态并不完全纯净，还有一些其他成分，如沙子和石灰，可以改变成分。 就P2O5而言，大多数磷酸钙岩石的P2O5重量含量在30%到40%之间。
• 在脊椎动物的骨骼和牙齿中
• 在牛奶中。

双相磷酸三钙 (BCP) 最初被报道为磷酸三钙，但 X 射线衍射技术表明该材料是羟基磷灰石 (HA) 和 β-磷酸三钙两相的紧密混合物。 它是一种陶瓷。制备涉及导致缺钙磷灰石不可逆分解的烧结，也称为非化学计量磷灰石或碱性磷酸钙，例如：

Ca10−δ(PO4)6−δ(HPO4)δ(OH)2−δ → (1−δ) Ca10(PO4)6(OH)2 + 3δ Ca3(PO4)2

β-TCP 可能含有杂质，例如焦磷酸钙、CaP2O7 和磷灰石。 β-TCP 是可生物再吸收的。 BCP 的生物降解涉及 β-TCP 相的更快溶解，然后消除 HA 晶体。 β-TCP 在生理 pH 值下不溶于体液，溶解需要细胞活动产生酸性 pH 值。

麻酸钙在粉状香料中用作抗结块剂，例如 以防止食盐结块。 磷酸钙已指定欧洲食品添加剂编号 E341。

它也存在于婴儿爽身粉、抗酸剂和牙膏中。

它也被用作营养补充剂并天然存在于牛奶中，尽管最常见和最经济的补充形式。