Фосфат кальция применение. Е341 – Фосфаты кальция Состав фосфат кальция фосфат бария
Общая характеристика и получение
Фосфаты кальция – это группа солей ортофосфорной кислоты. В качестве пищевых добавок используются одно-, двух- и трехзамещенный ортофосфаты кальция, которые отличаются между собой химической формулой. Это отличие обусловливает особенности их использования. Однозамещенный ортофосфат кальция хорошо растворяется в воде, другие две соли нерастворимы, но хорошо подвергаются воздействию кислот.
Для получения вещества из природных источников воздействуют фосфорной кислотой на апатит кальция или серной кислотой на фосфорит кальция. В условиях химического производства Е341 получают методом гидролиза гидроортофосфата кальция или путем взаимодействия гидроксида кальция с ортофосфорной кислотой. В результате получается белый порошок с мелкими частичками в виде кристаллов или зернышек. Его особенность в том, что при нагревании резко снижается способность растворяться в воде или других веществах.
Назначение
Фосфаты кальция регулируют кислотность за счет высокой способности вступать в реакции с молекулами кислорода, предотвращая этим окисление продуктов. Эти вещества предназначены для улучшения качества муки и других сыпучих продуктов (сахарной пудры, соли, чая). Е341 не позволяет им слипаться в комки и слеживаться, разрыхляет структуру, улучшает качество выпекаемого хлеба и мучных кондитерских изделий.
Добавка выступает как эмульгатор при изготовлении масла, маргарина, плавленых сыров и мороженого. В сгущенное молоко её добавляют, чтобы предупредить кристаллизацию. При добавлении в алкогольные и безалкогольные напитки вещество стабилизирует цвет. Для мяса и рыбы, фруктов и овощей Е341 используется в качестве отвердителя и текстуратора, антиоксиданта, чтобы продукты сохраняли цвет и форму, дольше не портились.
Влияние на здоровье организма человека: польза и вред
Полезные и вредные свойства Е341 основываются на содержании в ней солей кальция, которые при значительном их поступлении в организм могут навредить здоровью, а в небольшом количестве способны поддержать.
Польза кальциевых солей в том, что они входят в состав гидроксиапатита кальция – вещества, которое присутствует в нашем организме и необходимо для прочности костной ткани, зубной эмали и эластичности кожи. Е341 улучшает качество продуктов, которые мы употребляем – это хлеб, чай, соль, а также мясные, рыбные, макаронные и кондитерские изделия.
Вред Е341 для организма оценивается предположительно, поскольку нет научных данных о влиянии этого вещества на здоровье. Предполагается, что оно может усугубить имеющиеся заболевания желудочно-кишечного тракта и желчнокаменную болезнь, спровоцировать отложение холестериновых бляшек в сосудах.
Использование и применение
Основная отрасль применения Е341 – это производство продуктов и напитков. Кальциевые фосфаты обладают широким перечнем свойств, позволяющих значительно повысить качество продуктов, продлить срок хранения, улучшить внешний вид. Добавка присутствует в сыпучих продуктах, которые могут слеживаться, комковаться, притягивать ненужную влагу: это мука, соль, разные виды чая и травяных заварок, сахарная пудра и сухие сливки, суповые растворимые концентраты и сухие завтраки.
Эмульгирующие свойства Е341 нашли применение в изготовлении стерилизованного молока и сливок, некоторых видов сыра, масла и маргарина. В качестве антиоксиданта и вещества, улучшающего текстуру продукта, его используют для мяса и рыбы, изделий из фруктов. Добавка применяется как стабилизатор цвета и консистенции при выпуске ликероводочных изделий, сидра, разнообразных фруктовых сиропов, питательных напитков для спортсменов.
Е341 используют в изготовлении зубной пасты. Его применяют при производстве кормов для домашних животных и подкормок для скота. Вещество входит в состав минеральных удобрений, мягких абразивных средств. Без него не обходится изготовление стекла и керамики.
Максимально допустимое употребление Е341 на протяжении суток, согласно гигиеническим нормам, составляет не более 70 мг из расчета на килограмм массы тела.
Таблица. Норма содержания пищевой добавки Е341 фосфатов кальция в продуктах согласно СанПин 2.3.2.1293-03 от 26.05.2008
|
Пищевой продукт |
Максимальный уровень содержания Е341 в продуктах |
|
Молоко стерилизованное |
|
|
Молоко концентрированное с содержанием сухих веществ менее 28% |
|
|
Молоко сухое и сухое обезжиренное |
|
|
Сливки пастеризованные и стерилизованные |
|
|
Сливки сбитые и их аналоги на растительном жире |
|
|
Сыры молодые |
|
|
Сыры плавленые и их аналоги |
|
|
Напитки на молочной основе шоколадные и ячменные |
|
|
Масло кисло-сливочное |
|
|
Маргарин бутербродный |
|
|
Мороженое (кроме молочного и сливочного), фруктовый лед |
|
|
Десерты, в том числе на молочной основе (мороженое) |
|
|
Десерты, сухие смеси порошкоподобные |
|
|
Изделия из фруктов, глазированные фрукты |
|
|
Продукты переработки картофеля, включая замороженные, охлажденные и сушеные |
|
|
Картофель, предварительно обжаренный и замороженный |
|
|
Хлебобулочные и мучные кондитерские изделия |
|
|
Сахаристые кондитерские изделия |
|
|
Сахарная пудра |
|
|
Жевательная резинка (только Е341iii) |
Согласно ТИ |
|
Сухие смеси на основе муки с добавлением сахара, разрыхлителей для выпечки кексов, тортов, блинов и др. |
|
|
Макаронные изделия |
|
|
Взбитое жидкое тесто, сброженный жидкий полуфабрикат, взбитая яичная смесь для омлетов, жидкая панировка |
|
|
Продукты из зерновых, вырабатываемые по экструзивной технологии, завтраки сухие |
|
|
Сухие порошкообразные пищевые продукты (только Е341iii) |
|
|
Специализированные пищевые продукты |
|
|
Мясные продукты |
5 г добавленного фосфата на 1 кг мясного сырья |
|
Рыба необработанная и филе |
|
|
Продукты из ракообразных мороженые |
|
|
Рыбный фарш «сурими» |
|
|
Рыбная и креветочная паста |
|
|
Рыбный фарш мороженый и изделия из него |
5 г добавленного фосфата на 1 кг |
|
Консервы из ракообразных |
5 г добавленного фосфата на 1 кг сырья |
|
Продукты яичные сухие (меланж, белок, желток) |
|
|
Супы и бульоны (концентраты) |
|
|
Замутнители для напитков |
|
|
Специализированные напитки для спортсменов, искусственно минерализованные безалкогольные напитки |
|
|
Напитки на основе растительных белков |
|
|
Ликероводочные изделия |
|
|
Сидр (яблочный и грушевый) |
|
|
Чай и травяные чаи сухие, быстрорастворимые |
|
|
Соль и солезаменители |
|
|
Сиропы (декоративные покрытия) ароматизированные для молочных коктейлей, мороженого, сиропы для одадий, блинчиков, куличей |
|
|
Глазури для мясных и овощных продуктов |
|
|
Биологически активные добавки к пище |
Согласно ТИ |
Законодательство
Применение Е341 в продуктах регламентировано в России Санитарными правилами и нормами (СанПин 2.3.2.1293-03 от 26.05.2008):
- п. 3.6.56 Гигиенические регламенты применения стабилизаторов консистенции, эмульгаторов, загустителей, текстураторов и связующих агентов;
- п. 3.2.26 Гигиенические регламенты применения кислот, оснований и солей;
- П. 3.7.15 Гигиенические регламенты применения улучшителей хлеба и муки;
- п. 5.4.17 Питательные вещества (подкормка) для дрожжей для использования в пищевой промышленности.
Добавка разрешена к применению в странах Евросоюза, Украине, странах СНГ. Американская организация FDA относит Е341 к категории безвредных, но уровень содержания этого вещества в продуктах обязательно должен указываться на этикетке.
О пользе фосфата кальция для здоровья зубов смотрите в видео ниже.
На сайте в разделе Литература имеется подраздел «Нутрицевтики », содержащий статьи, затрагивающие, в том числе, вопросы применения минеральных добавок.
Лекарственные препараты, содержащие кальция фосфат
В России в настоящее время имеют регистрацию только такие не предназначенные для розничной торговли формы с единственным действующим веществом кальция фосфат, как субстанция-порошок и вспомогательное вещество-порошок.У кальция фосфата имеются противопоказания, побочные действия и особенности применения, перед применением необходима консультация со специалистом.
Кальция фосфат - пищевая добавка
Кальция фосфат, как пищевая добавка, имеет код Е341 и характеризуется СанПиН 2.3.2.1293-03 как регулятор кислотности , улучшитель муки и хлеба, отвердитель, стабилизатор, текстуратор, разрыхлитель, добавка, препятствующая слеживанию и комкованию, влагоудерживающий агент. Существует несколько типов фосфатов кальция, используемых в пищевой промышленности:
- Е341(i) - ортофосфат кальция однозамещенный (написание в СанПиНе 2.3.2.1293-03: орто-Фосфат кальция 1-замещённый, англ. Monocalcium orthophosphate)
- Е341(ii) - ортофосфат кальция двузамещенный (в СанПиНе: орто-Фосфат кальция 2-замещённый, англ. Dicalcium orthophosphate)
- Е341(iii) - ортофосфат кальция трехзамещенный (в СанПиНе: орто-Фосфат кальция 3-замещённый, англ. Tricalcium orthophosphate)
Статья в процессе написания
Дата введения 01.01.81
Настоящий стандарт распространяется на кормовой фосфат кальция (монокальцийфосфат, дикальцийфосфат (преципитат), трикальцийфосфат, вырабатываемый из минерального сырья и предназначаемый для подкормки сельскохозяйственных животных.Стандарт не распространяется на дикальцийфосфат (преципитат), вырабатываемый из экстракционной фосфорной кислоты или отходов желатинового производства.Настоящий стандарт устанавливает требования к кормовым монокальцийфосфату и трикальцийфосфату, изготовляемым для нужд народного хозяйства; к кормовому дикальцийфосфату (преципитату), изготовляемому для нужд народного хозяйства и экспорта.(Измененная редакция, Изм. № 4).
1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Фосфат кальция должен быть изготовлен в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.1.2. В зависимости от вида сырья, состава и назначения фосфат кальция выпускается трех марок:монокальцийфосфат;дикальцийфосфат (преципитат);трикальцийфосфат.1.3. По физико-химическим показателям фосфат кальция должен соответствовать требованиям и нормам, указанным в табл. 1.Таблица 1
|
Наименование показателя |
Монокальцийфосфат |
Дикальцийфосфат (преципитат) |
Трикальцийфосфат |
Высший сорт |
1. Массовая доля фосфора, растворимого в 0,4 %-ном растворе соляной кислоты, %: | в пересчете на Р 2 О 5 | в пересчете на Р, не менее | 2. Массовая доля кальция, %, не менее | не более | 3. Показатель активности водородных ионов, ед. рН, не менее |
Не нормируется |
4. Массовая доля воды, %, не более | 5. Массовая доля фтора, %, не более | 6. Массовая доля мышьяка, %, не более | 7. Массовая доля свинца, %, не более | 8. Содержание частиц металломагнитной примеси размером, мг/кг, до 2 мм включительно, | не более | больше 2 мм |
Отсутствие |
9. Крупность: | Остаток на сите с отверстиями диаметром 5 мм, % |
не нормируется |
остаток на сите с отверстиями диаметром 3 мм, %, не более |
Не нормируется |
остаток на сите с отверстиями диаметром 2 мм, %, не более |
Не нормируется |
остаток на сите с отверстиями диаметром 1 мм, %, не более |
Не нормируется |
10. Массовая доля золы, нерастворимой в соляной кислоте, %, не более |
Таблица 2
2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
2.1. Фосфат кальция нетоксичен, пожаро- и взрывобезопасен. Согласно ГОСТ 12.1.007 относится к 3-му классу опасности. Предельно допустимая концентрация пыли кормового фосфата кальция в воздухе рабочей зоны - 6 мг/м 3 .Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны и требования к методикам и средствам их измерения - по ГОСТ 12.1.005.Общие требования безопасности - по ГОСТ 12.1.007.(Измененная редакция, Изм. № 2, 5).2.2. Вдыхание пыли фосфата кальция способно оказывать общее раздражающее действие на слизистые оболочки дыхательных путей.Производственные помещения, где наблюдается загрязнение воздуха пылью фосфата кальция, должны быть оснащены приточно-вытяжной вентиляцией; рабочие места, связанные с наиболее интенсивным выделением пыли, должны быть оборудованы защитными зонтами с вытяжной вентиляцией. 2.3. Работающие с фосфатами кальция обеспечиваются средствами индивидуальной защиты в соответствии с ГОСТ 12.4.103 и отраслевыми нормами.Для защиты органов дыхания используют респираторы типа «Лепесток» и «УК-2».2.4. Производство фосфатов кальция - безотходное. Фосфаты кальция не образуют токсичных соединений при приготовлении подкормок, в воздушной среде и в сточных водах.2.2-2.4. (Измененная редакция, Изм. № 5).2.5. Фосфаты кальция необходимо хранить и транспортировать отдельно от удобрений и ядохимикатов. (Введен дополнительно, Изм. № 5).3. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ
3.1. Фосфат кальция принимают партиями.Партией считают количество продукта массой не более 140 т, однородного по своим показателям качества и сопровождаемого одним документом о качестве.Документ о качестве должен содержать:наименование предприятия-изготовителя;наименование продукта, марку и сорт;номер партии и дату изготовления;обозначение настоящего стандарта;результаты проведенных анализов или подтверждение о соответствии продукта требованиям настоящего стандарта;массу нетто;номер железнодорожного вагона или автомобиля;штамп технического контроля.(Измененная редакция, Изм. № 2, 5).3.2. Для контроля качества упакованного продукта отбирают 2% мешков или два контейнера от каждой партии. Для контроля качества продукта, находящегося в движении, отбирают не менее 0,2 кг от каждых 4 - 5 т продукта.(Измененная редакция, Изм. № 1).3.3. Определение массовой доли свинца в фосфате кальция, а также массовой доли воды в дикальцийфосфате и трикальцийфосфате изготовитель проводит не реже одного раза в месяц.Определение массовой доли кальция в фосфате кальция, а также золы, нерастворимой в соляной кислоте, изготовитель проводит не реже одного раза в квартал.При получении неудовлетворительных результатов периодических испытаний испытания переводят в приемо-сдаточные до получения удовлетворительных результатов на двух партиях.(Измененная редакция, Изм. № 5).3.4. При получении неудовлетворительных результатов анализа хотя бы по одному из показателей проводят повторный анализ проб, отобранных от удвоенного количества единиц продукции той же партии.Результаты повторного анализа распространяются на всю партию.(Измененная редакция, Изм. № 2).4. МЕТОДЫ АНАЛИЗА
4.1.Отбор проб 4.1.1. Отбор проб продукта из мешков и находящегося в движении проводят по ГОСТ 24596.1, разд. 1.4.1.2. Точечные пробы продукта из контейнера отбирают щелевидным щупом-пробоотборником или узким совком из 5 точек отверстия для загрузки.4.2. Подготовка средней пробы 4.2.1. Подготовку средней пробы продукта проводят по ГОСТ 24596.1, разд. 2. Масса средней пробы не должна быть менее 0,5 кг - для монокальцийфосфата и менее 1,5 кг - для дикальцийфосфата и трикальцийфосфата.4.3. Подготовка пробы для анализа 4.3.1. Подготовку пробы продукта для анализа проводят по ГОСТ 24596.1, разд. 3. Для определения крупности монокальцийфосфата из средней пробы отбирают методом квартования или на механическом делителе пробу не менее 0,3 кг, для определения крупности дикальцийфосфата и трикальцийфосфата и содержания в них частиц металломагнитной примеси из средней пробы отбирают методом квартования или на механическом делителе пробу массой не менее 1,0 кг.4.1-4.3.1. (Измененная редакция, Изм. № 1). 4.4. Массовую долю фосфора, растворимого в 0,4 %-ном растворе соляной кислоты, определяют по ГОСТ 24596.2, разд. 3.Для трикальцийфосфата пробу для анализа дополнительно растирают до прохождения через сито с сеткой размером стороны ячейки в свету 0,14 мм по ГОСТ 6613.(Измененная редакция, Изм. № 1, 2). 4.5. Массовую долю кальция определяют по ГОСТ 24596.4, разд. 2, без предварительного отделения фосфатов.(Измененная редакция, Изм. № 1, 5). 4.6. Определение показателя активности водородных ионов проводят по ГОСТ 24596.5 из пробы монокальцийфосфата или дикальцийфосфата массой по 1,2 г, которую помещают в мерную колбу вместимостью 500 см 3 .(Измененная редакция, Изм. № 2, 5). 4.7. Массовую долю воды определяют по ГОСТ 24596.6, разд. 2. При этом высушивание пробы продукта в сушильном шкафу проводят при температуре 100 - 105°С в течение 3 ч.(Измененная редакция, Изм. № 1). 4.8. Массовую долю фтора определяют по ГОСТ 24596.7, разд. 4. При этом разложение пробы проводят по разд. 3 раствором соляной кислоты с кипячением.(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 5).4.9. Определение массовой доли мышьяка(Измененная редакция, Изм. № 2). 4.9.1. Массовую долю мышьяка определяют по ГОСТ 24596.8, разд. 2 или 3. Продукт считают соответствующим требованиям настоящего стандарта, если окраска бумаги от анализируемого раствора, приготовленного из пробы анализируемого продукта массой: 0,1 г для монокальцийфосфата и дикальцийфосфата, 1,0 г для трикальцийфосфата высшего сорта и 0,3 г для трикальцийфосфата первого сорта, не будет интенсивнее окраски бумаги от раствора сравнения, приготовленного одновременно в тех же условиях и содержащего в том же объеме те же количества реактивов и раствора Б - 5; 2; 3 см 3 .При определении по шкале сравнения монокальцийфосфат и дикальцийфосфат считают соответствующими требованиям настоящего стандарта, если окраска бумаги от анализируемого раствора, приготовленного из пробы анализируемого продукта массой 0,1 г, не будет интенсивнее окраски образца шкалы сравнения, содержащего 5 см 3 раствора Б.(Измененная редакция, Изм. № 2, 5). 4.10. Массовую долю свинца определяют по ГОСТ 24596.9, разд. 5. При этом извлечение свинца проводят по разд. 2 в присутствии 0,1 г желатина пищевого (ГОСТ 11293), добавляя его вместе с осадком в стакан, в котором производилось осаждение. При анализе способом сравнения для продукта, содержащего не более 0,002 % свинца, раствор сравнения содержит 2 см 3 раствора В, что соответствует 0,10 мг свинца; для продукта, содержащего не более 0,003 % свинца, - 3 см 3 раствора В, что соответствует 0,15 мг свинца.При обработке результатов анализа, полученных способом сравнения, продукт считают соответствующим требованиям настоящего стандарта, если высота волны (пика) полярограммы анализируемого раствора будет не больше разности между высотами волн (пиков) полярограмм растворов сравнения и анализируемого.(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).4.11. Определение содержания частиц металломагнитной примеси 4.11.1. Аппаратура и материалыБумага миллиметровая по ГОСТ 334.Бумага папиросная по ГОСТ 3479 или калька по ГОСТ 892.Лупа с увеличением в 5-10 х по ГОСТ 25706.Магнит постоянный подковообразный типа ЮНДК-24.4.11.2. Проведение анализа500 г анализируемого продукта взвешивают (результат взвешивания записывают до первого десятичного знака) и распределяют ровным слоем на чистом сухом стекле или сухой ровной поверхности из другого немагнитного материала площадью не менее 3000 см 2 . Затем полюсами магнита, обернутыми калькой или папиросной бумагой, медленно проводят вдоль и поперек рассыпанного продукта, погружая ножки магнита в толщу продукта и слегка касаясь стекла таким образом, чтобы вся масса продукта была захвачена полюсами магнита. Частицы, прилипшие к ножкам магнита, снимают, помещают в фарфоровый тигель и подвергают раздавливанию стеклянной палочкой, а затем, высыпав их на лист белой бумаги, снова притягивают магнитом описанным выше способом.Извлечение металломагнитной примеси из пробы повторяют три раза. Перед каждым извлечением анализируемый продукт перемешивают и распределяют, как указано выше.Извлеченную металломагнитную примесь помещают на часовое стекло и взвешивают (результат взвешивания записывают до четвертого десятичного знака).Затем наиболее крупные металломагнитные частицы деревянным острием переносят на миллиметровую бумагу таким образом, чтобы они расположились вдоль одной из сторон квадрата. Пользуясь лупой, определяют максимальный размер частиц.Продукт считают соответствующим требованиям настоящего стандарта, если содержание частиц металломагнитной примеси с максимальным размером их до 2 мм включительно не превышает 100 мг/кг продукта и отсутствуют частицы размером более 2 мм.(Измененная редакция, Изм. № 5).4.12. Определение крупности4.12.1. АппаратураУстройство для рассева типа РКФ-2У с амплитудой колебания вибростенда от 1,5 до 2,5 мм и частотой колебаний от 13 до 17 Гц.Сита с круглыми отверстиями из решетных полотен по нормативно-технической документации типа 1 № 10, 20, 30, 50.Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 4-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 500 г.4.12.2. Проведение анализа200 г анализируемого продукта, отобранного методом квартования из подготовленной по п. 4.3.1 пробы, взвешивают (результат взвешивания записывают до первого десятичного знака), помещают на верхнее сито устройства и проводят рассев в течение 5 мин (для монокальцийфосфата - в течение 1 мин). После рассева отбирают остаток с каждого сита и взвешивают (результат взвешивания записывают до первого десятичного знака). Потери при рассеве не должны превышать 1 %.4.12.3. Обработка результатовМассовую долю остатка на сите (Х 5 ) в процентах вычисляют по формуле:где т - масса навески анализируемого продукта, г;т 1 - масса остатка на сите или поддоне, г.За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 1 % при доверительной вероятности Р = 0,95.4.12.1-4.12.3. (Измененная редакция, Изм. № 5). 4.13. Определение массовой доли золы, нерастворимой в соляной кислотеМетод заключается в обработке пробы соляной кислоты при нагревании и прокаливании остатка в муфельной печи. 4.13.1. Аппаратура, материалы и реактивыВесы лабораторные 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г по ГОСТ 24104.Шкаф сушильный лабораторный СНОЛ-2,5.2,5.2,5/2,5 с погрешностью регулирования температуры ±2°С.Баня водяная.Тигель по ГОСТ 9147.Печь муфельная, обеспечивающая температуру нагрева 800 - 900°С.Щипцы для тиглей муфельные.Эксикатор по ГОСТ 25336.Стекло часовое.Стакан по ГОСТ 25336 вместимостью 250 см 3 .Палочка стеклянная.Фильтр обеззоленный «белая лента».Колба мерная исполнения 2 по ГОСТ 1770 2-го класса точности вместимостью 1 дм 3 .Бумага индикаторная лакмусовая или универсальная.Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.Желатин по ГОСТ 11293.Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор концентрации с (НС1) = 3 моль/дм 3 ; готовят следующим образом: 255 см 3 соляной кислоты плотностью 1,18 - 1,19 г/см 3 отмеривают цилиндром, осторожно вливают в мерную колбу с водой и доводят объем раствора водой до 1 дм 3 .4.13.2. Проведение анализа5 г пробы (для трикальцийфосфата 1-го сорта - 2,5 г) взвешивают (результат взвешивания записывают до четвертого десятичного знака), переносят в стакан, смачивают 10 см 3 дистиллированной воды и добавляют 70 см 3 раствора соляной кислоты (для трикальцийфосфата 1-го сорта добавляют 0,1 г желатина), перемешивают, накрывают часовым стеклом и нагревают на водяной бане в течение 30 мин, время от времени перемешивая стеклянной палочкой. Горячий раствор фильтруют через обеззоленный фильтр «белая лента» и промывают осадок на фильтре несколько раз горячей водой до нейтральной реакции. Фильтр с осадком переносят в предварительно прокаленный и взвешенный тигель, подсушивают в сушильном шкафу при температуре (160 ±2)°С в течение 30 - 60 мин, затем прокаливают в муфельной печи при температуре (800 ±20)°С в течение 1 ч, охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры (20 ±5)°С и взвешивают.4.13.3. Обработка результатовМассовую долю золы, нерастворимой в соляной кислоте, ( X ) в процентах вычисляют по формуле:
где т 1 - масса тигля, г;т 2 - масса тигля с пробой, г;т 3 - масса тигля с золой, г.За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми при доверительной вероятности Р - 0,95 не должно превышать при массовой доле золы не более 10 % - 0,3 %, при массовой доле золы не более 25 % - 0,4 %.4.14. Допускается использование аналогичной аппаратуры с техническими и метрологическими характеристиками не ниже указанных в стандарте.4.15. Числовые значения результата анализа каждого показателя записывают с той степенью точности, с которой задана норма в таблице технических требований.4.13-4.15. (Введены дополнительно, Изм. № 5).
5. УПАКОВКА, МАРКИРОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ
5.1. Фосфат кальция упаковывают в полиэтиленовые мешки по ГОСТ 17811 марок: М 6-0,220, М 7-0,220, М 8-0,220, М 9-0,220, М 10-0,220, М 12-0,220, М 13-0,220 или в другие полиэтиленовые мешки по нормативно-технической документации, обеспечивающие сохранность продукта. Кормовой фосфат кальция упаковывают также в четырех- или пятислойные бумажные мешки по ГОСТ 2226; монокальцийфосфат - в бумажные мешки марок ПМ БМП, ВМП; дикальцийфосфат - в бумажные мешки марки БМ; трикальцийфосфат - в бумажные мешки марок НМ, БМ.Упаковка, маркировка и транспортирование кормового фосфата кальция в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы - по ГОСТ 15846.Допускается при упаковывании монокальцийфосфата вкладывать полиэтиленовые мешки, изготовленные по ГОСТ 17811, в мешки из льно-джуто-кенафных тканей по ГОСТ 30090.Масса мешков нетто не более 50 кг - для пятислойных и 40 кг - для четырехслойных мешков с допускаемыми отклонениями ±2 %. Масса каждого мешка с продуктом одной партии должна быть одинаковой.Бумажные мешки с открытой горловиной должны быть зашиты машинным способом, полиэтиленовые мешки с открытой горловиной - заварены.Допускается упаковка фосфата кальция в мягкие специализированные контейнеры разового использования для сыпучих продуктов типоразмеров МКР-1,0 М (с апреля по октябрь) и МКР-1,0 С с полиэтиленовым мешком-вкладышем (монокальцийфосфат упаковывают в указанные контейнеры по согласованию с потребителем).Температура продукта при упаковке в полиэтиленовые мешки и контейнеры не должна быть выше 55°С; температура монокальцийфосфата при упаковке в бумажные мешки не должна быть выше 50°С, дикальцийфосфата и трикальцийфосфата - не выше 65°С. Температура трикальцийфосфата при транспортировании насыпью не должна быть выше 65°С.(Измененная редакция, Изм. № 1, 5). 5.2. Транспортная маркировка - по ГОСТ 14192 с нанесением манипуляционного знака «Беречь от влаги».Маркировка, характеризующая транспортную опасность монокальцийфосфата, - по ГОСТ 19433 (класс 8, подкласс 8.1, черт. 8, классификационный шифр 8113). Серийный номер ООН 1759.Транспортная маркировка должна содержать следующие данные, характеризующие продукцию:наименование предприятия-изготовителя и его товарный знак;наименование продукта, марку и сорт;номер партии и дату изготовления (месяц и год);массу нетто;содержание фосфора и кальция по настоящему стандарту;гарантийный срок хранения продукта;обозначение настоящего стандарта;указание по применению фосфата кальция для сельскохозяйственных животных.Полиэтиленовые мешки маркируют краской, не смываемой водой. Допускается на полиэтиленовый мешок наносить номер партии и дату изготовления (месяц, год) горячим тиснением.На бумажные мешки ярлыки приклеивают или маркировка наносится печатью.При упаковке продукта в контейнеры ярлык с маркировкой вкладывают в его карман, приклеивают при помощи полиэтиленовой ленты с липким слоем или маркировочные данные наносят непосредственно на контейнер.(Измененная редакция, Изм. № 2, 5). 5.3. Фосфат кальция транспортируют железнодорожным, автомобильным, морским и речным транспортом в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на транспорте указанных видов.Продукт, упакованный в мешки, перевозят железнодорожным транспортом в крытых вагонах повагонными отправками, автомобильным транспортом - в автомобилях и тракторных тележках, укрытых брезентом, пленкой или другими материалами, полностью закрывающими кузов, морским и речным транспортом в закрытых палубных судах и трюмах судов.Специализированные мягкие контейнеры транспортируют в полувагонах в соответствии с техническими условиями погрузки и крепления грузов без перевалок повагонными отправками с погрузкой и выгрузкой на подъездных путях грузоотправителей (грузополучателей).По согласованию с потребителем допускается транспортировать трикальцийфосфат, предназначенный для комбикормовой промышленности, насыпью автомобильным транспортом, очищенным от ранее перевозимых грузов, без посторонних запасов и не зараженным вредителями хлебных злаков. По согласованию с предприятиями Минхлебопродуктов УССР допускается транспортировать кормовой трикальцийфосфат высшего сорта насыпью в собственных специализированных саморазгружающихся вагонах типа крытый вагон-хоппер для минеральных удобрений, а для предприятий Минхлебопродуктов Молдавской ССР - в вагонах-цементовозах, принадлежащих потребителю (изготовителю). Упакованный в мешки кормовой фосфат кальция пакетируют по нормативно-технической документации. Средства скрепления мешков в пакеты - по ГОСТ 21650, габаритные параметры и масса пакета должны соответствовать ГОСТ 24597.Допускается транспортировать упакованный продукт в непакетированном виде по согласованию с потребителем с погрузкой и выгрузкой на подъездных путях грузоотправителя (грузополучателя).Упаковка, маркировка и транспортирование продукта, предназначенного для экспорта, должны соответствовать требованиям договора (контракта) поставщика с внешнеэкономической организацией или иностранным покупателем.(Измененная редакция, Изм. № 2, 3, 4, 5).5.4. Фосфат кальция хранят в упакованном виде в закрытых складских помещениях. Не допускается хранение фосфата кальция совместно с удобрениями и ядохимикатами.6. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ
6.1. Изготовитель гарантирует соответствие фосфата кальция требованиям настоящего стандарта при соблюдении условий транспортирования и хранения.6.2. Гарантийный срок хранения монокальцийфосфата - шесть месяцев, дикальцийфосфата и трикальцийфосфата - один год со дня изготовления. Гарантийный срок хранения фосфата кальция, упакованного в контейнеры, - шесть месяцев.(Измененная редакция, Изм. № 1). ПРИЛОЖЕНИЯ 1-3. (Исключены, Изм. № 1).ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством по производству минеральных удобрений СССРРАЗРАБОТЧИКИВ.И. Пирогов, И.М. Кувшинников, В.А. Фейрабент, В.Н. Галина, П.М. Зайцев, Г.Б. Иванова, М.М. Винник, Н.А. Твердова2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19.02.80 № 8013. ВЗАМЕН ГОСТ 10516-75 и ГОСТ 18660-734. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ|
Номер пункта, подпункта |
Номер пункта, подпункта |
ГОСТ 12.1.005-88 | 2.1 | ГОСТ 19433-88 | 5.2 | ГОСТ 12.1.007-76 | 2.1 | ГОСТ 21650-76 | 5.3 | ГОСТ 12.4.103-83 | 2.3 | ГОСТ 24104-88 | 4.11.1; 4.13.1 | ГОСТ 334-73 | 4.11.1 | ГОСТ 24596.1-81 | 4.1.1; 4.2.1; 4.3.1 | ГОСТ 892-89 | 4.11.1 | ГОСТ 24596.2-81 | 4.4 | ГОСТ 1770-74 | 4.13.1 | ГОСТ 24596.4-81 | 4.5 | ГОСТ 2226-88 | 5.1 | ГОСТ 24596.5-81 | 4.6 | ГОСТ 3118-77 | 4.13.1 | ГОСТ 24596.6-81 | 4.7 | ГОСТ 3479-85 | 4.11.1 | ГОСТ 24596.7-81 | 4.8 | ГОСТ 6613-86 | 4.4 | ГОСТ 24596.8-81 | 4.9.1 | ГОСТ 6709-72 | 4.13.1 | ГОСТ 24596.9-81 | 4.10 | ГОСТ 9147-80 | 4.13.1 | ГОСТ 24597-81 | 5.3 | ГОСТ 11293-89 | 4.10; 4.13.1 | ГОСТ 25336-82 | 4.13.1 | ГОСТ 14192-96 | 5.2 | ГОСТ 25706-83 | 4.11.1 | ГОСТ 15846-79 | 5.1 | ГОСТ 30090-93 | 5.1 | ГОСТ 17811-78 | 5.1 |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Фосфат кальция представляет собой порошок белого цвета (рис. 1) очень плохо растворимый в воде.
Существует в виде двух полиморфных модификаций: моноклинной и гексагональной.
Рис. 1. Фосфат кальция. Внешний вид.
Основные характеристики фосфата кальция приведены в таблице ниже:
Получение фосфата кальция
Лабораторные способы получения фосфата кальция предполагают действие ортофосфорной кислоты на соли кальция (1) или гидроксид кальция (2):
3CaCO 3 + 2H 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 3CO 2 + 3H 2 O (1);
3Ca(OH) 2 + 2H 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 6H 2 O (2).
Химические свойства фосфата кальция
Фосфат кальция - это средняя соль, образованная сильным основанием - гидроксидом кальция (Ca(OH) 2) и слабой кислотой - ортофосфорной (H 3 PO 4). В водном растворе гидролизуется. Гидролиз протекает по аниону (теоретически возможны вторая и третья ступень). Наличие анионов ОН — свидетельствует о щелочном характере среды.
Первая ступень:
Ca 3 (PO 4) 2 ↔ 3Ca 2+ + 2PO 4 3- ;
3Ca 2+ + 2PO 4 3- + HOH ↔ HPO 4 2- + 3Ca 2+ + OH — ;
Ca 3 (PO 4) 2 + HOH ↔ CaHPO 4 + Ca(OH) 2 .
Вторая ступень:
CaHPO 4 ↔ Ca 2+ + HPO 4 2- ;
Ca 2+ + HPO 4 2- + HOH ↔ H 2 PO 4 — + Ca 2+ + OH — ;
CaHPO 4 + HOH ↔ Ca(H 2 PO 4) 2 + Ca(OH) 2 .
Третья ступень:
Ca(H 2 PO 4) 2 ↔ Ca 2+ + H 2 PO 4 — ;
Ca 2+ + H 2 PO 4 — + HOH ↔ H 3 PO 4 + Ca 2+ + OH — ;
Ca(H 2 PO 4) 2 + HOH ↔ H 3 PO 4 + Ca(OH) 2 .
Для фосфата кальция характерны все свойства солей:
— взаимодействие с сильными минеральными кислотами
Ca 3 (PO 4) 2 + 6HCl = 3CaCl 2 + 2H 3 PO 4 ;
— взаимодействие с солями, в результате которого одним из продуктов реакции является нерастворимое в воде соединение
Ca 3 (PO 4) 2 + 3Li 2 SO 4 = 2Li 3 PO 4 ↓ + 3CaSO 4 ;
— разложение при нагревании
Применение фосфата кальция
Фосфат кальция нашел применение в качестве добавки при производстве кормов для КРС и домашних птиц. Его используют при производстве минеральных удобрений, керамики и стекла. В пищевой промышленности фосфат кальция известен как добавка Е341 - разрыхлитель.
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
| Задание | Вычислите массу фосфата кальция, который может прореагировать с концентрированным раствором соляной кислоты объемом 100 мл (массовая доля HCl 34%, плотность 1,168 кг/л). |
| Решение | Запишем уравнение реакции:
Ca 3 (PO 4) 2 + 6HCl = 3CaCl 2 + 2H 3 PO 4 . Найдем массу раствора соляной кислоты, а также массу растворенного вещества HCl в нем: m solution =V solution × ρ; m solution =0,1 × 1,168 = 0,1168 кг = 116,8г. ω = m solute / m solution × 100%; m solute = ω / 100% ×m solution ; m solute (HCl) = ω (HCl) / 100% ×m solution ; m solute (HCl) = 34 / 100% × 116,8 = 39,712 г. Рассчитаем количество моль соляной кислоты (молярная масса равна 36,5 г/моль): n(HCl) = m (HCl) / M (HCl); n (HCl) = 39,712 / 36,5 = 1,088 моль. Согласно уравнению реакции n (HCl) :n (Ca 3 (PO 4) 2) =6: 1. Значит, n(Ca 3 (PO 4) 2) = 1/6 ×n(HCl) = 1/6 ×1,088 = 0,2 моль. Тогда масса фосфата кальция, вступившего в реакцию будет равна (молярная масса - 310 г/моль): m (Ca 3 (PO 4) 2) = n (Ca 3 (PO 4) 2)× M (Ca 3 (PO 4) 2); m (Ca 3 (PO 4) 2) = 0,2× 310 = 62г. |
| Ответ | Масса фосфата кальция равна 62 г. |
ПРИМЕР 2
| Задание | Какая масса оксида фосфора (V) образуется в ходе реакции термического разложения фосфата кальция массой 46 г? |
| Решение | Запишем уравнение реакции термического разложения фосфата кальция:
Ca 3 (PO 4) 2 = P 2 O 5 + 3CaO. Рассчитаем количество вещества фосфата кальция (молярная масса - 310 г/моль): n(Ca 3 (PO 4) 2) = m (Ca 3 (PO 4) 2) / M (Ca 3 (PO 4) 2); n (Ca 3 (PO 4) 2) = 46 / 310= 0,12моль. Согласно уравнению реакции n(Ca 3 (PO 4) 2) :n(P 2 O 5) =1:1 . Тогда количество моль оксида фосфора (V) будет равно: n(P 2 O 5) = n (Ca 3 (PO 4) 2) = 0,12моль. Найдем массу образовавшегося оксида фосфора (V) (молярная масса - 284 г/моль): m(P 2 O 5)= n(P 2 O 5)× M(P 2 O 5) = 0,12× 284 = 34,08г. |
| Ответ | Масса образовавшегося оксида фосфора (V) равна 34,08 г. |
Трикальцийфосфат представляет собой по разным данным серый или серый с коричневым оттенком, кремовый или светло-желтый, белый с серым оттенком аморфный порошок плохо растворимый в воде. Такой разброс в тональных особенностях цвета рассматриваемого продукта - результат неодинакового химического состава исходного сырья отдельных месторождений апатитов, из которых получают трикальцийфосфат.
Плотность: 2,81 г/см³. Температура плавления: 1670° C.
Химическая формула: Са 3 (PO 4) 2 .
Получают гидротермическим обжигом апатитового или фосфоритового концентрата с добавкой полугидратной фосфорной кислоты при температуре 1450-1600° C.
Относительно дешевый трикальцийфосфат можно рассматривать как наиболее ценный и эффективный источник минеральных элементов для организма животных при относительно низкой его цене. Его использование в качестве кормовой добавки в составе комбикормов и кормосмесей, позволяет без проблем балансировать уровень фосфора в рационах всех видов сельско-хозяйственных животных и существенно поднять продуктивность животных.
Трикальцийфосфат употребляется, кроме того, для очистки сахарных сиропов в производстве сахара-рафинада, в производстве керамики и стекла, для изготовления зубных паст и порошков, он входит в состав абразивов для полировки и шлифовки металлов, служит для удаления фтора из воды, для кондиционирования поваренной соли, применяется в медицине и др. Пищевой трикальцийфосфат применяется для устранения гигроскопичности поваренной соли.
В зависимости от вида сырья, состава и назначения фосфат кальция выпускается трех марок:
- монокальцийфосфат;
- дикальцийфосфат (преципитат);
- трикальцийфосфат.
| Наименование показателя | Норма | |
| высший сорт | первый сорт | |
| Массовая доля фосфора растворимого в 0,4% р-ре соляной кислоты: * в пересчете на Р 2 О 5 * в пересчете на Р, не менее |
41 - 42 18 |
28 - 29 12 |
| Массовая доля фосфора растворимого в 2% р-ре лимонной кислоты: * в пересчете на Р 2 О 5 * в пересчете на Р |
38,5 16,8 |
26 11,4 |
| Массовая доля кальция,%% не менее | 34 | 30 |
| Массовая доля воды,%, не более | 1 | 1 |
| Массовая доля фтора,%, не более | 0,2 | 0,2 |
| Массовая доля мышьяка,%, не более | 0,0002 | 0,0002 |
| Содержание частиц металломагнитной примеси размером: * до 2мм включительно, мг/кг, не более * больше 2мм, мг/кг |
100 отсутствие |
100 отсутствие |
| Крупность: остаток на сите с отверстиями диаметром 2 мм, %, не более | 0 | отсутствие |
| Остаток на сите с отверстиями диаметром 1 мм,%, не более | 1 | 1 |
| Массовая доля золы, нерастворимой в соляной кислоте, % | 10 | 25 |
1. Допускается массовая доля свинца не более 0,003 % для монокальцийфосфата и 1-го сорта трикальцийфосфата, вырабатываемых из фосфоритов Каратау.
2. Допускается превышение верхнего предела Р 2 О 5 для всех марок продукта.
3. Для монокальцийфосфата, предназначенного для комбикормовой промышленности, остаток на сите с отверстиями диаметром 3 мм не должен превышать 10 %.
Требования безопасности
Фосфат кальция нетоксичен, пожаро- и взрывобезопасен. Относится к 3-му классу опасности. Предельно допустимая концентрация пыли кормового фосфата кальция в воздухе рабочей зоны - 6 мг/м³. Вдыхание пыли фосфата кальция способно оказывать общее раздражающее действие на слизистые оболочки дыхательных путей.
Производственные помещения, где наблюдается загрязнение воздуха пылью фосфата кальция, должны быть оснащены приточно-вытяжной вентиляцией; рабочие места, связанные с наиболее интенсивным выделением пыли, должны быть оборудованы защитными зонтами с вытяжной вентиляцией.
Работающие с фосфатами кальция обеспечиваются средствами индивидуальной защиты. Для защиты органов дыхания используют респираторы типа «Лепесток» и «УК-2».
Упаковка, транспортировка и хранение
Фосфат кальция упаковывают в полиэтиленовые мешки марок: М 6-0,220, М 7-0,220, М 8-0,220, М 9-0,220, М 10-0,220, М 12-0,220, М 13-0,220 или в другие полиэтиленовые мешки по нормативно-технической документации, обеспечивающие сохранность продукта. Кормовой фосфат кальция упаковывают также в четырех- или пятислойные бумажные мешки; монокальцийфосфат - в бумажные мешки марок ПМ БМП, ВМП; дикальцийфосфат - в бумажные мешки марки БМ; трикальцийфосфат - в бумажные мешки марок НМ, БМ. Масса мешков нетто не более 50 кг - для пятислойных и 40 кг - для четырехслойных мешков с допускаемыми отклонениями ±2 %.
Фосфат кальция транспортируют железнодорожным, автомобильным, морским и речным транспортом в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на транспорте указанных видов.
Продукт, упакованный в мешки, перевозят железнодорожным транспортом в крытых вагонах повагонными отправками, автомобильным транспортом - в автомобилях и тракторных тележках, укрытых брезентом, пленкой или другими материалами, полностью закрывающими кузов, морским и речным транспортом в закрытых палубных судах и трюмах судов.
Фосфат кальция хранят в упакованном виде в закрытых складских помещениях. Не допускается хранение фосфата кальция совместно с удобрениями и ядохимикатами.
Гарантийный срок хранения монокальцийфосфата - шесть месяцев, дикальцийфосфата и трикальцийфосфата - один год со дня изготовления. Гарантийный срок хранения фосфата кальция, упакованного в контейнеры, - шесть месяцев.
