دي كلسيم فسفات یا DCP چیست؟

دی کلسیم فسفات (DCP)، که با نام هیدروژن فسفات کلسیم نیز شناخته می‌شود، یک ترکیب فسفات کلسیم است که فرمول شیمیایی آن CaHPO4 است. معمولاً به عنوان یک مکمل غذایی برای تامین مواد معدنی ضروری کلسیم و فسفر به بدن استفاده می‌شود و همچنین کاربردهای صنعتی زیادی دارد.

دي كلسيم فسفات از دو اتم کلسیم، يك اتم هیدروژن و یک اتم فسفر تشکیل شده است. دو اتم کلسیم از طریق پیوندهای یونی به اتم فسفر متصل شده و اتم هیدروژن از طریق پیوند کووالانسی به اتم فسفر متصل است. پیوند یونی بین کلسیم و فسفر یک پیوند قوی است که وقتی یک اتم (کلسیم) یک یا چند الکترون را به اتم دیگر (فسفر) بدهد، ایجاد می‌شود. اين پیوند کووالانسی در حفظ پایداری ساختاری DCP مهم است.

این انتقال الکترون‌ها باعث ایجاد یون‌های کلسیم(ca+) و یک یون فسفات (PO43-) می‌شود.

دي كلسيم فسفات به دو شكل  بدون آب و دی هیدراته (که شامل دو مولکول آب است)، می‌باشد كه علیرغم تفاوت‌های شیمیایی جزئی، اين دو تركيب عملکردهای مشابهی دارند. دي كلسيم فسفات به صورت پودري سفید رنگ، بدون بو با طعم کمی تلخ است.

یکی از خواص فیزیکی اصلی DCP حلالیت آن است. نسبتاً در آب نا محلول بوده و در دمای اتاق تنها 0.002 گرم در 100 میلی لیتر حل می‌شود. این باعث می‌شود که برای مکمل‌هايي كه نياز دارند به آرامی تجزیه شده و در طول زمان توسط بدن جذب شوند، گزينه مناسبي باشد.

در شکل کریستالی،DCP  دارای ساختار کریستالی شش ضلعی است که یون‌های کلسیم و فسفات در لایه‌های متناوب مرتب شده‌اند. این ساختار کریستالی، آن را برای طیف گسترده‌ای از کاربردها مناسب می‌کند.

نقطه ذوب 1670, DCP درجه سانتی‌گراد است و چگالی آن 2.93 گرم بر سانتی متر مکعب است. جرم مولی دی کلسیم فسفات تقریباً 06/136 گرم بر مول در فرم بی‌آب آن، و 09/172 گرم بر مول در فرم دی‌هیدرات آن می‌باشد.

دی کلسیم فسفات بعنوان نمک اسید ضعیف در نظر گرفته می‌شود. به اين معني كه در حضور یک اسید قوی، می‌تواند به عنوان یک باز عمل کند و پروتون‌ها را بپذیرد، در حالی که در حضور یک باز قوی، به عنوان یک اسید عمل کرده و پروتون اهدا کند. بدليل اين قابليت دي كلسيم فسفات می‌تواند در فرآیندهای مختلف صنعتی استفاده شود.

دي كلسيم فسفات به راحتی با مواد دیگر واکنش نمی‌دهد، می‌تواند دمای بالا را تحمل کند و ساختار شیمیایی یا خواص خود را از دست ندهد. این ثبات به عنوان یک مکمل یا افزودنی، در صنایع مختلف اهميت زيادي دارد.

روش‌هاي توليد دي كلسيم فسفات

تولید آزمایشگاهی دی کلسیم فسفات:

دی کلسیم فسفات معمولاً از واکنش کربنات کلسیم (CaCO3) و اسید فسفریک (H3PO4) تولید می‌شود. واکنش در یک محلول آبی انجام می‌شود و محصول حاصل یک پودر سفید ریز است. اولین مرحله در این فرآیند تهیه محلول اسید فسفریک است. اسید فسفریک غلیظ به آب به صورت کنترل شده و در حالی که مدام هم زده می‌شود، اضافه می‌شود. محلول به دست آمده حاوی حدود 30 درصد اسید فسفریک است. سپس کربنات کلسیم به نسبت استوکیومتری به محلول اضافه می‌شود. یعنی به ازای هر 3 مول کربنات کلسیم، 2 مول اسید فسفریک اضافه می‌شود. واکنش بین این دو ترکیب باعث تولید دی کلسیم فسفات و آب می‌شود.

CaCO3 + H3PO4 → CaHPO4 + H2O 

 سپس مخلوط به طور مداوم هم زده می‌شود تا از اختلاط کامل مواد اطمینان حاصل شود. رسوب به دست آمده فیلتر شده و شسته می‌شود تا هرگونه ناخالصی از بین برود. سپس دی کلسیم فسفات خشک شده و به صورت پودر ریز درمی‌آید.

تولید صنعتی دی کلسیم فسفات:

در محیط صنعتی، دی کلسیم فسفات معمولاً با تجزيه سنگ فسفات با اسید سولفوریک تولید می‌شود. سنگ فسفات یک ماده معدنی طبیعی است که حاوی مقادیر زیادی فسفر است كه به عنوان ماده اولیه در تولید محصولات مبتنی بر فسفات استفاده می‌شود. فرآیند تجزيه با واكنش سنگ فسفات و اسید سولفوریک غلیظ در ظرف رآکتور شروع می‌شود. واكنش در دمای بالا و تحت فشار انجام می‌شود. این واکنش گرمازا است. در نتیجه باید دما و فشار را به دقت کنترل کرد تا از هرگونه خطر احتمالي جلوگیری شود.

در واکنش بین این دو ترکیب، مخلوطی از مونوکلسیم فسفات و سولفات کلسیم تولید می‌شود. سپس این مخلوط دوباره با سنگ فسفات تحت واکنش قرار می‌گيرد و رسوب دی کلسیم فسفات و دي هیدرات سولفات كلسيم توليد مي‌شوند. دی کلسیم فسفات از طریق فیلتراسیون جدا می‌شود. دي كلسيم فسفات سپس شسته، خشك و آسياب شده و به پودري ريز تبديل می‌شود. در برخی موارد، مراحل فرآوری اضافی مانند دانه‌بندی یا تراکم ممکن است برای تولید محصولی با سهولت کارکرد بيشتر انجام می‌گیرد.

كاربردهای دي کلسیم فسفات

دی کلسیم فسفات کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف دارد.

صنايع غذايي

دي كلسيم فسفات اغلب به عنوان یک مکمل غذایی، جهت تامين كلسيم و فسفر براي افرادی که کمبود این مواد را دارند، استفاده می‌شود. کلسیم برای سلامت استخوان ها، دندان‌ها و ماهیچه‌ها ضروری است و فسفر برای متابولیسم مناسب انرژی و عملکرد سلولی ضروری می‌باشد. افزودن DCP به رژیم غذایی می‌تواند به حفظ استخوان‌ها و دندان‌ها، جلوگیری از پوکی استخوان و سلامتي كل بدن، کمک کند. دی کلسیم فسفات اغلب به مولتی ویتامین‌ها و سایر مکمل‌ها اضافه می‌شود.

ماهیت یونی DCP باعث می‌شود كه در سيستم گوارشي جذب بهتري داشته باشد. اين ويژگي آن را به یک مکمل کارآمد برای کسانی که کمبود کلسیم یا فسفر دارند تبدیل می‌کند.

یکی دیگر از کاربردهای مهم دی کلسیم فسفات به عنوان یک عامل پولیش در تولید پنیر است، زیرا به خنثی کردن اسیدیته پنیر و بهبود بافت و ماندگاری آن کمک می‌کند.

كشاورزي و دام

یکی دیگر از کاربردهای مهم دی کلسیم فسفات، خوراك دام است. به عنوان منبع کلسیم و فسفر به خوراک دام و طیور اضافه می‌شود. این مواد معدنی برای رشد، تقویت استخوان هاو بهبود تولید شیر در گاوهای شیری ضروری هستند. دی کلسیم فسفات همچنین در غذای حیوانات خانگی به عنوان منبعی از مواد معدنی ضروری برای سلامت اين حیوانات استفاده می‌شود.

در كشاورزي از دی کلسیم فسفات به عنوان منبع فسفر و کلسیم برای تغذیه گیاه استفاده می‌شود. اغلب به عنوان یک جزء مهم در مخلوط کودها برای تامین مواد مغذی ضروری برای رشد گیاه استفاده می‌شود.

فقدان کلسیم و فسفر منجر به نرمی استخوان و فلجی در جوجه ها، استئومالاسیا، کاهش ضخامت پوسته تخم مرغ، کاهش میزان تولید تخم مرغ و جوجه دهی می گردد. همچنین کمبود مذکور می تواند منجر به کاهش کارایی، قلب و عضلات، رشد استخوان و نیز بی اشتهایی دام و طیور گردد.

داروسازي

DCP  یکی از مواد کمکی رایج در فرمولاسیون قرص‌ها است. این عمدتا به عنوان یک چسب استفاده می‌شود، که به اتصال ماده دارویی فعال (API) و سایر مواد کمکی به یکدیگر در یک قرص کمک می‌کند.

دی کلسیم فسفات تراکم پذیری عالی دارد که آن را برای فشرده‌سازی تبلت مناسب می‌کند. وجود آن در فرمولاسیون قرص‌ها باعث استحکام مکانیکی بيشتر قرص‌ها شده و از شکستن یا خرد شدن آنها جلوگیری می‌کند.

 DCPهمچنین به عنوان پرکننده در قرص ها، به ویژه در فرمولاسیون‌های با دوز پایین، استفاده می‌شود، زیرا بدون تأثیر بر وزن کلی، قرص را حجیم می‌کند.

DCP  به طور گسترده در محصولات دندانپزشکی مانند خمیردندان و دهان‌شویه‌ها استفاده می‌شود. خواص سایشی آن به از بین بردن پلاک و لکه از روی دندان کمک می‌کند و در نتیجه بهداشت دهان و دندان را بهبود می‌بخشد. دی کلسیم فسفات در فرمولاسیون مواد پركننده دندان كه برای پر کردن حفره‌ها و تولید ایمپلنت‌ها كاربرد دارند، استفاده می‌شود. توانایی آن در اتصال به بافت استخوانی آن را به ماده ای مناسب برای ایمپلنت دندان تبدیل می‌کند.

فرمولاسیون‌های تزریقی آن‌هایی هستند که از راه‌هایی غیر از دستگاه گوارش مانند داخل وریدی، زیر جلدی یا عضلانی تجویز می‌شوند. دی کلسیم فسفات در فرمولاسیون تزریقی به عنوان تنظیم کننده pH و عامل بافر استفاده می‌شود. به تثبیت pH فرمولاسیون کمک كرده و از اسیدی یا قلیایی شدن آن جلوگیری می‌کند.

DCP همچنین به عنوان یک عامل كي ليت عمل كرده و از تشکیل کمپلکس‌های نامحلول در فرمولاسیون جلوگیری می‌کند.

سراميك

در ساخت سرامیک و سفال از دی کلسیم فسفات به عنوان یک عامل شار استفاده می‌شود. این بدان معنی است که به کاهش نقطه ذوب سایر مواد معدنی کمک كرده و شکل دادن و قالب گیری محصول نهایی را آسان‌تر می‌کند.

خطرات

یکی از خطرات اصلی کار با دی کلسیم فسفات استنشاق ذرات معلق آن است. دی کلسیم فسفات معمولاً به صورت پودر در دسترس است که در حین جابجایی، اختلاط یا سایر فعالیت‌ها به راحتی در هوا پخش می‌شود این ذرات معلق می‌توانند باعث تحريك مجاری تنفسی شوند.

از ديگر خطرات کار با دی کلسیم فسفات، پتانسیل تحریک پوستي است. تماس با پوست می‌تواند منجر به قرمزی، خارش و درماتيت شود، به خصوص برای افرادی که پوست حساسی دارند. براي جلوگیری از تحریک پوست، پوشیدن وسایل حفاظتی مانند دستکش و روپوش آزمایشگاهی هنگام کار با دی کلسیم فسفات ضروری است.

علاوه بر خطرات فیزیکی، خطرات شیمیایی نیز در هنگام کار با دی کلسیم فسفات وجود دارد. این ترکیب بسیار قلیایی است و قرار گرفتن طولانی مدت در معرض آن می‌تواند منجر به سوختگی شیمیایی روی پوست یا چشم شود. همچنین در صورت مصرف می‌تواند باعث تحریک یا خوردگی در دستگاه گوارش شود. بنابراین، اقدامات احتیاطی لازم مانند استفاده از عینک و ماسک صورت برای جلوگیری از تماس مستقیم با چشم و دهان بايد انجام گیرد.

یکی از مهم‌ترین نگرانی‌های كار با دی کلسیم فسفات، پتانسیل انتشار گاز هیدروژن کلرید در مواجهه با دماهای بالا است. این گاز بسیار خورنده است و در صورت استنشاق می‌تواند آسیب شدیدی به دستگاه تنفسی وارد کند. بنابراین، تهویه مناسب هنگام کار با دی کلسیم فسفات بسیار مهم است.

قیمت و خرید دی کلسیم فسفات

برای سفارش دی کلسیم فسفات با مناسب‌ترین قیمت، با شماره‌های زیر تماس بگیرید: