Fosfato di calcio
Proprietà e formula chimica del fosfato di calcio
Il fosfato di calcio è un sale ternario con formula chimica Ca3(PO4)2.
Il suo nome secondo la nomenclatura IUPAC è ditetraossofosfato(V) di tricalcio, in cui il V indica lo stato di ossidazione in numero romano del fosforo.
Il Ca3(PO4)2 è noto anche con il nome di difosfato di tricalcio.
Il fosfato di calcio è noto anche con il nome di "cenere d'ossa". Dalla combustione delle ossa si ottiene infatti - in buona percentuale - tale sale.
Si presenta come un solido bianco inodore e insolubile in acqua.
In natura è presente come "apatite"; con tale termine si identifica una serie di minerali con formula generica Ca5(PO4)3[F, OH, Cl]. Tra essi ricordiamo la clorapatite, la fluorapatite e l'idrossiapatite.
Raramente il fosfato di calcio lo si trova puro in natura.
Preparazione del fosfato di calcio
Il fosfato di calcio lo si può ottenere per sintesi diretta delle reazione tra ossido di calcio e acido fosforico.
La reazione chimica coinvolta è la seguente:
3 CaO(aq) + 2 H3PO4(aq) → Ca3(PO4)2(s) + 3 H2O
Ovvero:
3 Ca(OH)2(aq) + 2 H3PO4(aq) → Ca3(PO4)2(s) + 6 H2O
Impieghi del fosfato di calcio
Il fosfato di calcio viene impiegato nella produzione del fosforo bianco.
Tale processo viene fatto avvenire in un forno ad arco elettrico riscaldando alla temperatura di 1450 °C una miscela formata da fosfato di calcio, carbone e silice (reazione di Wohler):
2 Ca3(PO4)2 + 10C + 6SiO2 → 6 CaSiO3 + 10 CO + P4
I vapori di fosforo sviluppati nella reazione chimica, vengono condensati e conservati (onde evitare l'ossidazione da parte dell'ossigeno dell'aria) sotto uno strato di acqua.
Il fosfato di calcio viene impiegato anche nella produzione industriale dell'acido fosforico.
Dal fosfato di calcio, per acidificazione con acidi minerali quale ad esempio l'acido solforico, è infatti possibile ottenere H3PO4 (processo ad umido):
Ca3(PO4)2 + 3 H2SO4 → 3 CaSO4 + 2 H3PO4
Il fosfato di calcio lo si ritrova anche nel ciclo del fosforo.
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