リン酸一カルシウム：性質、製造法、用途

性質と形態

リン酸一カルシウムには無水物と水和物があり、市販試料では一水和物が一般的である。吸湿性をもち、水に容易に溶解して酸性の溶液を与える。リン酸二カルシウムやリン酸三カルシウムのような、プロトン化の程度がより低いリン酸カルシウムよりも溶解性が高い。この性質は、多くの用途の基礎となっている。工業用の製品には、製造経路に由来する硫酸カルシウムなどの少量の不純物が含まれることがある。

製造と歴史

商業的には通常、リン酸をカルシウム源（石灰または炭酸カルシウム）で部分中和して製造される。また、リン鉱石を硫酸で処理して生成する過リン酸石灰の成分としても得られる。工業材料としてのリン酸一カルシウムの発展は、19世紀から20世紀にかけての鉱物処理および酸製造の進歩に続くものであった。

用途

• 肥料：配合肥料および過リン酸石灰の配合において、植物が利用可能なリンとカルシウムを供給する。
• 食品産業：多くのベーキングパウダーの酸性成分として用いられ、炭酸水素塩と反応して二酸化炭素を放出し、バッターや生地を膨らませる。
• 飼料および技術的用途：一部の動物用飼料サプリメント、特定の歯科製品、ならびに可溶性のリン酸カルシウム源を必要とする配合物に使用される。

化学的挙動と安全性

溶液中ではH2PO4−およびCa2+の供給源として挙動し、アルカリまたは炭酸塩と反応して溶解性の低いリン酸塩を形成する。炭酸水素塩が存在する場合には、二酸化炭素を放出することがある。食品および農業で意図されたとおりに使用する場合は、一般に安全とみなされ、一部の地域では食品添加物E341(ii)として記載されている。規制および安全性に関する指針については、適切な当局およびデータシートを参照すること（規制情報源）。土地への過剰施用または水域への放出は、リンの流出および富栄養化の一因となり得るため、環境管理が重要である。

他の化合物との相違

リン酸一カルシウムは、プロトン化の程度がより高く、溶解性もより大きい点で、リン酸二カルシウム（CaHPO4）およびリン酸三カルシウム（Ca3(PO4)2）とは化学的に異なる。これらの差異は、農業および食品分野における典型的な用途と栄養利用性を左右する。