Il fosfato di calcio è un composto inorganico avente formula Ca3(PO4)2 che si presenta come un solido di colore bianco solubile in acido cloridrico e in acido nitrico.
Solubilità
Il fosfato di calcio è scarsamente solubile in acqua infatti il prodotto di solubilità è pari a 2.07 · 10-33. Il fosfato di calcio si dissocia secondo l’equilibrio:
Ca3(PO4)2(s) ⇌ 3 Ca2+(aq) + 2 PO43-(aq)
All’equilibrio: [Ca2+] = 3x e [PO43-] = 2x
Sostituendo questi valori nell’espressione del prodotto di solubilità si ha:
Kps = 2.07 · 10-33 = [Ca2+]3[PO43-]2 = (3x)3(2x)2 = 108 x5
Da cui x = solubilità molare = 1.14 · 10-7 M
che è pari a 1.14 · 10-7 mol/L · 310.18 g/mol = 3.53 · 10-5 g/L
Sintesi
Il fosfato di calcio può essere ottenuto per precipitazione secondo una reazione di doppio scambio come, ad esempio:
3 Ca(NO3)2(aq) + 2 Na3PO4(aq)→ Ca3(PO4)2(s) + 6 NaNO3(aq)
Esso può essere ottenuto dalla reazione tra ossido di calcio e acido fosforico:
3 CaO(aq) + 2 H3PO4(aq) → Ca3(PO4)2(s) +3 H2O(l)
Usi
Il fosfato di calcio è il componente principale della matrice di ossa e denti ed è infatti detto “cenere d’ossa” in quanto è uno dei principali prodotti della combustione delle ossa.
Viene pertanto somministrato per il trattamento di pazienti affetti da osteoporosi o osteomalacia che hanno un basso livello di calcio.
Negli ultimi anni il fosfato di calcio dopo studi ancora in via di sviluppo è diventato un componente fondamentale in campo medico nella formulazione di ceramiche riassorbibili e non riassorbibili, rivestimenti protesici, cementi ossei, cementi iniettabili, materiali compositi e trasportatori di farmaci adatti a un’ampia gamma di applicazioni come il riempimento di difetti ossei, ricostruzioni ossee e in particolare in applicazioni maxillo-facciali, sostituzione ossea soprattutto delle ossa piccole e delle ossa dell’orecchio medio, rivestimenti di protesi metalliche.
Il fosfato di calcio viene anche utilizzato negli alimenti quale antiagglomerante, in agricoltura quale fertilizzante e in alcuni prodotti quali dentifrici e borotalco.