Φωσφορικό ασβέστιο

Ορολογία

Ο όρος φωσφορικό ασβέστιο αναφέρεται σε ορυκτά που περιέχουν ιόντα ασβεστίου (Ca²⁺) μαζί με ορθοφωσφορικά (PO₄³⁻), μεταφωσφορικά ή πυροφωσφορικά (P₂O₇⁴⁻) ιόντα και περιστασιακά  ιόντα υδρογόνου ή υδροξειδίου. Ειδικότερα, το συνηθισμένο ορυκτό απατίτης έχει τύπο Ca₅(PO₄)₃X, όπου το X είναι F, Cl, OH, ή μείγμα· είναι ο υδροξυαπατίτης αν το πρόσθετο ιόν είναι κυρίως υδροξείδιο. Το περισσότερο "φωσφορικό τριασβέστιο" στην αγορά είναι κονιοποιημένος υδροξυαπατίτης.

Κρυσταλλική δομή των πολύμορφων β-, α- και α'- του Ca3(PO4)2

Το φωσφορικό ασβέστιο έχει τρία γνωστά πολύμορφα, τη ρομβοεδρική β- μορφή και δύο μορφές σε υψηλή θερμοκρασία, το μονοκλινές α- και το εξαγωνικό α'-. Το β-φωσφορικό τριασβέστιο έχει κρυσταλλογραφική πυκνότητα 3,066 g cm⁻³, ενώ οι μορφές σε υψηλές θερμοκρασίες είναι λιγότερο πυκνές, το α-φωσφορικό τριασβέστιο έχει πυκνότητα 2,866 g cm⁻³ και το α'-φωσφορικό τριασβέστιο έχει πυκνότητα 2,702 g cm⁻³. Όλα έχουν σύνθετες δομές και έχουν περιγράφει ότι περιέχουν "στήλες" κατιόντων και ανιόντων.  Η β-μορφή έχει δύο τύπους στηλών, που η καθεμιά της περιέχει ιόντα ασβεστίου και φωσφορικά. Κάθε μορφή υψηλής θερμοκρασίας έχει δύο τύπους στηλών, η μία περιέχει μόνο ιόντα ασβεστίου και η άλλη και ιόντα ασβεστίου και φωσφορικά.
Υπάρχουν διαφορές στις χημικές και βιολογικές ιδιότητες μεταξύ των μορφών άλφα και βήτα, η μορφή α- είναι πιο διαλυτή και βιοδιασπάσιμη. Και οι δύο μορφές είναι διαθέσιμες εμπορικά και εμφανίζονται σε διαμορφώσεις που χρησιμοποιούνται σε ιατρικές και οδοντιατρικές εφαρμογές.

Χρήσεις

Το φωσφορικό ασβέστιο χρησιμοποιείται στα κονιοποιημένα μπαχαρικά ως αντισυσσωματικό μέσο. Βρίσκεται, επίσης, και σε βρεφικές πούδρες.
Το φωσφορικό ασβέστιο είναι μια σημαντική πρώτη ύλη για την παραγωγή του φωσφορικού οξέος και λιπασμάτων, παραδείγματος χάρη στη νιτροφωσφορική μέθοδο. Η ποιότητα και η ποσότητα των ορυκτών φωσφορικών περιγράφεται, συχνά, ως ποσοστό BPL (bone phosphate of lime), όπου 1% BPL ισοδυναμεί με 0,458% P₂O₅.
Το φωσφορικό ασβέστιο είναι διογκωτικό μέσο, το πρόσθετο των τροφίμων E341. Ως ορυκτό άλας που βρίσκεται σε πετρώματα και οστά, χρησιμοποιείται σε προϊόντα τυριού.
Χρησιμοποιείται, επίσης, ως διατροφικό συμπλήρωμα και εμφανίζεται φυσιολογικά στο γάλα των αγελάδων, αν και οι πιο συνηθισμένες και οικονομικές μορφές για συμπληρώματα είναι το ανθρακικό ασβέστιο (που πρέπει να παίρνεται με την τροφή) και το κιτρικό ασβέστιο (που μπορεί να ληφθεί χωρίς τροφή). Υπάρχουν διαφωνίες ως προς τη διαφορετική βιοδιαθεσιμότητα των αλάτων του ασβεστίου.
Χρησιμοποιείται, συνήθως, σε σκόνες πορσελάνης και δοντιών και ιατρικά ως αντιόξινο ή συμπλήρωμα ασβεστίου.
Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υποκατάστατο ιστού για για την αποκατάσταση οστέινων ελαττωμάτων όταν αυτογενή οστικά μοσχεύματα δεν είναι εφικτά. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο του ή σε συνδυασμό με βιοδιασπάσιμα, απορροφήσιμα πολυμερή όπως το γλυκολικό οξύ. Μπορεί, επίσης, να συνδυαστεί με αυτόλογα υλικά ως οστικό μόσχευμα.
Πορώδη ικριώματα β-φωσφορικού τριασβέστιου χρησιμοποιούνται ως συστήματα φορέων φαρμάκων για τοπική μεταφορά φαρμάκων στο οστό.
Μια άλλη πρακτική εφαρμογή της ένωσης είναι η χρήση της στη γονιδιακή επιμόλυνση. Τα ιόντα ασβεστίου μπορούν να κάνουν ένα  κύτταρο επαρκές ώστε να επιτρέψει εξωγενή γονίδια να εισέλθουν στο κύτταρο με διάχυση. Ένα θερμικό πλήγμα κατόπιν προκαλείται στο κύτταρο ώστε να αυτοεπιδιορθωθεί. Αυτή είναι μια γρήγορη και εύκολη μέθοδος για επιμόλυνση, αν και μια μάλλον ανεπαρκής μέθοδος.
Το φωσφορικό ασβέστιο χρησιμοποιείται στην αφαίρεση φθορίου από το νερό σε συστήματα διήθησης νερού.