氢原子百科 
磷酸钙（calcium phosphate[1]，或Tricalcium phosphate，[2]缩写TCP[3]）又叫磷酸三钙或原磷酸钙，[1][4]是一种无机化合物，[9]为白色晶体或无定形粉末，密度为3.14g/cm3，熔点为1670℃。其化学性质稳定，几乎不溶于水，醇和乙酸，能溶于稀盐酸和硝酸。[4][5]磷酸钙主要存在三种晶型：α、α′和β型。[10]磷酸钙可与硫酸混合，生成过磷酸石灰，[11]也可在高温下与碳素生成一氧化碳。[12]
磷酸钙在人的骨骼、牙齿以及牛奶中普遍存在。[13][14][15]在自然界，磷酸钙常以磷矿（包括磷灰石、磷灰土等）形式存在。[16]其在医药领域常作为新型人工骨的材料[7]，也可用作片剂和胶囊剂的稀释剂或填充剂、抗粘剂、助流剂以及制作钙片等；[17][18][19] 在食品领域可作为抗结剂、水分保持剂、膨松剂、酸度调节剂、稳定剂、凝固剂添加剂等；[20]此外，磷酸钙还可作为饲料添加剂，[8]以及用于牙膏、牙粉的生产，木材的防火涂料和除去水中氟等。[8]
过量摄入或吸入可导致磷酸钙结晶在人体组织中沉积，从而引起炎症，并使沉积部位的组织受损。[17]同时磷酸钙也是结石中的常见成分，[21]磷酸钙结晶可见于健康人尿液，也可见于慢性泌尿系统感染，肾小管酸中毒或导致尿潴留的疾病等，如结晶长期、大量存在，有形成磷酸盐结石的可能。[22]
分布
磷酸钙在人的骨骼中普遍存在，[13]同时其也是牙齿的主要成分，比如牙釉质的主要成分是磷酸钙结晶，牙本质的主要成分是非晶态的磷酸钙。[14]人体内，钙和磷分别占到人体重的1.5%和1.0%。[23]其中在骨矿物质中，95%是固体钙和磷，无定形的钙-磷固体在嫩的、新形成的骨组织中较多（40%~50%），在老的、成熟的骨组织中少（25%~30%）。[24]
牛奶中也含有磷酸钙，其中新鲜牛奶呈乳白色，主要就是干酪素与磷酸钙结合的极微细颗粒，引起光折射造成的。[15]
在自然界，磷酸钙常以磷矿（包括磷灰石、磷灰土等）形式存在。[16]其中磷灰石主要在火成岩、沉积岩、变质岩及碱性岩中形成，其主要产地有美国、德国、加拿大、意大利、葡萄牙、西班牙、印度以及中国等；[25]而磷灰土则主要存在于沉积岩中。[26]
生理功能
人体内，钙和磷都是含量较多的必需常量元素，也是人体必需的矿物质营养要素，并且钙和磷代谢相互关联。[23]无定形磷酸钙是最初沉积的无机盐，以非晶体形式存在，占成人骨无机质总量的20%～30%。无定形磷酸钙继而组建成结晶的羟基磷灰石，[24]并参与骨骼和牙齿的形成。[27]骨骼中钙、磷含量的比例为2:1，使得骨骼具有特殊的硬度和强度，从而可以作为人体的支架。[28]
钙对保证骨骼的正常生长发育和维持骨健康起着至关重要的作用。[29]此外，钙的其他生理作用包括：可作为激素的第二信使，在细胞信息的传递过程中起重要作用；能够降低毛细血管及细胞膜的通透性；维持神经和肌肉的兴奋性；在骨骼肌中，当钙浓度达到10-7~10-5mol/L时， 可迅速地与肌钙蛋白结合，进而导致肌肉收缩；钙离子也是凝血因子之一，可参与血液凝固过程；钙离子是很多酶的激活剂和抑制剂；其还可参与神经递质的合成与分泌等。[30]
磷除了作为骨的成分外，还有其他生理作用：其是细胞膜、核酸及某些辅酶的组成成分；直接参与体内物质代谢反应及代谢调节，如参与葡萄糖的磷酸化、酶的共价修饰等；参与体内能量的生成、储存和利用；参与体内酸碱平衡的调节等。[30]
医药领域
随着骨修复理论逐渐成熟，人们提出了可替代自体骨的新型人工骨。[7]如磷酸钙作为植骨材料，已被用于临床治疗伴有骨缺损的粉碎性和桡骨远端骨折。[31]其中β-磷酸三钙的化学成分无细胞毒性，植入后能够承担植入部位的正常负荷，满足人体硬组织所需的力学性能要求，拥有足够的强度，同时具有良好的生物相容性、骨引导作用和可降解性能，植入体内后在生理环境中降解迅速，降解产物Ca、P可进入活体循环系统。[32]有学者应用β-磷酸三钙治疗牙周炎角形吸收并观察其疗效，植骨后6个月骨粉已完全吸收，为自然骨所取代。[7]
磷酸钙可用作片剂和胶囊剂的稀释剂或填充剂、抗粘剂、助流剂以及油性成分的吸收剂。[17]此外，磷酸钙还可用于制作钙片，[19][18]以及在医药上可作制酸剂，用于胃酸过多症。[33]
食品领域
在食品领域，磷酸钙可用作乳粉、奶油粉、植脂末、米粉、小麦粉、杂粮粉、食用淀粉的抗结剂等。[20]如，鸡精储存太久会受潮产生结块现象，加入抗结剂磷酸钙则可延缓此现象发生此外。[34]它又可以作为水分保持剂、膨松剂、酸度调节剂、稳定剂、凝固剂添加剂等使用，适用范围和计量同其他磷酸盐类水分保持剂。[20]
磷酸钙还可作为饮料的营养强化剂，市场上的营养强化剂饮料大多将复合营养强化剂以溶液状或乳化状添加，有的是将强化剂以粉末状干式混合，有的将强化剂轻微胶囊化后添加。[35]
饲料
磷酸钙可用于饲料添加剂，它能促进动物提早发育，增加肉和脂肪的生长。如中国台湾、日本的饲料磷酸盐的生产就以磷酸钙为主。[8]
其他
物理性质
磷酸钙化学式为Ca3(PO4)2，[1]是一种白色晶体或无定形粉末[4]，无臭无味，[36]分子量为310.18，[1]其中无定形粉末相对密度为3.14，折射率为1.63，[10]熔点为1670℃，[6]几乎不溶于水，醇和乙酸，能溶于稀盐酸和硝酸；[4] 三种晶型中α型为无色至白色单斜晶系结晶，相对密度2.81～2.87；β型为无色至白色三斜晶系结晶，相对密度3.14；α'型为无色至白色单斜晶系结晶。[10]
化学性质
结构
磷酸钙主要存在三种晶型以及一种无定形结构，其中三种晶型为：α、α′和β型。[10]β-TCP属于三方晶系，在1180℃以下稳定；α-TCP与α'-TCP都属于单斜晶体系，其中α型在1180 ~1430℃稳定，α′型在1430℃以上稳定。[5][10]β型磷酸钙在1180℃加热时可形成α型磷酸钙，进而加热至1430℃则得α'型磷酸钙。α型比β型更易溶于柠檬酸中。[36]
磷酸三钠法
将磷酸三钠溶液在氨过量存在下与相应量的氯化钙饱和溶液反应，此时即生成不溶性的磷酸钙，其反应为：[36]
磷酸钙沉淀经过滤、洗涤及干燥后即为成品。[36]
磷酸法
在饱和的石灰乳溶液中，加入磷酸溶液，即产生磷酸三钙沉淀。控制沉淀组成中CaO/P2O5的摩尔比为3左右。沉淀物经过滤、洗涤、干燥后即为成品。[8][36]
过磷酸钙法
将过磷酸钙干燥、粉碎，于890~1300℃下煅烧制得，其反应如下：[37][8]
t小于570℃时，
在570~820℃时，
在820~1200℃时，
其他
安全标志
GHS危险说明：H318 (100%)，对眼睛造成严重伤害（危险：严重眼睛伤害/眼睛刺激）。[1]
危害
过量摄入或吸入可导致磷酸钙结晶在人体组织中沉积，从而引起炎症，并使沉积部位的组织受损。大量摄入，可引起胃肠刺激、恶心、呕吐、痉挛和腹泻。眼部接该品可导致局部刺激，吸入空气中高浓度的本品粉尘，可导致呼吸道的非特导性刺激。[17]
血清中钙、磷浓度之间存在一定关系。如钙磷沉积过高，磷酸钙晶体沉积在软组织中的危险性则大大增加。[41]同时磷酸钙也是结石中的常见成分，但是通常与草酸钙结石混合存在。临床上，往往将草酸钙和磷酸钙结石统称为含钙结石，而且把这两种成分混合结石的病因也归为一类。[21]磷酸钙结晶可见于健康人尿液，也可见于慢性泌尿系统感染，肾小管酸中毒或导致尿潴留的疾病，甲状腺功能亢进症患者尿液中也可见到。如结晶长期，大量存在，有形成磷酸盐结石的可能。[22]
参考资料 41
- Calcium Phosphate — pubchem
- 参考 2
- 参考 3
- 参考 4
- 参考 5
- 参考 6
- 参考 7
- 参考 8
- 参考 9
- 参考 10
- 参考 11
- 参考 12
- 参考 13
- 参考 14
- 参考 15
- 参考 16
- 参考 17
- 参考 18
- 参考 19
- 参考 20
- 参考 21
- 参考 22
- 参考 23
- 参考 24
- 参考 25
- 参考 26
- 参考 27
- 参考 28
- 参考 29
- 参考 30
- 参考 31
- 参考 32
- 参考 33
- 参考 34
- 参考 35
- 参考 36
- 参考 37
- 参考 38
- 参考 39
- 参考 40
- 参考 41