ट्राइकैल्शियम फॉस्फेट

Tricalcium फॉस्फेट (कभी-कभी संक्षिप्त टीसीपी), जिसे आमतौर पर कैल्शियम फॉस्फेट के रूप में जाना जाता है, रासायनिक सूत्र Ca के साथ फॉस्फोरिक एसिड का कैल्शियम साल्ट (रसायन विज्ञान) है।3(बाद4)2. इसे ट्राइबेसिक कैल्शियम फॉस्फेट और बोन फॉस्फेट ऑफ लाइम (बीपीएल) के रूप में भी जाना जाता है। यह कम घुलनशीलता का एक सफेद ठोस है। ट्राईकैल्शियम फॉस्फेट के अधिकांश व्यावसायिक नमूने वास्तव में हाइड्रॉक्सियापटाइट हैं। यह तीन क्रिस्टलीय बहुरूपों α, α', और β के रूप में मौजूद है। α और α' राज्य उच्च तापमान पर स्थिर होते हैं।

नामकरण
कैल्शियम फॉस्फेट कैल्शियम आयनों (सीए2+) orthophosphate के साथ, मेटाफॉस्फेट या पाइरोफॉस्फेट्स और कभी-कभी ऑक्साइड और हीड्राकसीड आयन। विशेष रूप से, सामान्य खनिज एपेटाइट का सूत्र Ca होता है5(बाद4)3एक्स, जहां एक्स फ्लोराइड, क्लोराइड, हाइड्रोक्साइड, या मिश्रण है; यदि अतिरिक्त आयन मुख्य रूप से हाइड्रॉक्साइड है तो यह हाइड्रॉक्सीपैटाइट है। बाजार में उपलब्ध ट्राइकैल्शियम फॉस्फेट का अधिकांश भाग वास्तव में हाइड्रॉक्सीपैटाइट का चूर्ण होता है।

तैयारी
फॉस्फोरिक एसिड और कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के साथ हाइड्रॉक्सीपाटाइट का उपचार करके ट्राईकैल्शियम फॉस्फेट का व्यावसायिक उत्पादन किया जाता है।

इसे सीधे जलीय घोल से अवक्षेपित नहीं किया जा सकता है। आमतौर पर दोहरे अपघटन प्रतिक्रियाओं को नियोजित किया जाता है, जिसमें घुलनशील फॉस्फेट और कैल्शियम लवण शामिल होते हैं, उदा। (एनएच4)2एचपीओ4 + सीए (नहीं)3)2. सावधानीपूर्वक नियंत्रित पीएच स्थितियों के तहत किया जाता है। अवक्षेप या तो अनाकार ट्राईकैल्शियम फॉस्फेट, एटीसीपी, या कैल्शियम की कमी वाले हाइड्रॉक्सीपैटाइट, सीडीएचए, सीए होगा9(एचपीओ4)(बाद4)5(ओएच), (नोट सीडीएचए को कभी-कभी एपेटिटिक कैल्शियम ट्राइफॉस्फेट कहा जाता है)। अवक्षेप को शांत करके क्रिस्टलीय ट्राइकैल्शियम फॉस्फेट प्राप्त किया जा सकता है। β-सीए3(बाद4)2 आम तौर पर बनता है, α-Ca का उत्पादन करने के लिए उच्च तापमान की आवश्यकता होती है3(बाद4)2.

गीली प्रक्रिया का एक विकल्प कैल्शियम पाइरोफॉस्फेट और कैल्शियम कार्बोनेट के मिश्रण को गर्म करना है: :काको3 + पसंद है2P2O7 → पसंद है3(बाद4)2 + सीओ2

β-, α- और α'- Ca की संरचना3(बाद4)2 बहुरूपता
ट्राइकैल्शियम फॉस्फेट में तीन मान्यता प्राप्त बहुरूपताएं हैं, रॉमबोहेड्रल β रूप (ऊपर दिखाया गया है), और दो उच्च तापमान रूप, मोनोक्लिनिक α और हेक्सागोनल α′। β-ट्राईकैल्शियम फॉस्फेट का क्रिस्टलोग्राफिक घनत्व 3.066 ग्राम सेमी है−3 जबकि उच्च तापमान के रूप कम घने होते हैं, α-ट्राईकैल्शियम फॉस्फेट का घनत्व 2.866 g cm3 होता है−3 और α'-ट्राईकैल्शियम फॉस्फेट का घनत्व 2.702 g cm2 है−3 सभी रूपों में जटिल संरचनाएं होती हैं जिनमें ऑक्सीजन के माध्यम से कैल्शियम आयनों से जुड़े टेट्राहेड्रल फॉस्फेट केंद्र होते हैं। उच्च तापमान रूपों में से प्रत्येक में दो प्रकार के स्तंभ होते हैं, एक में केवल कैल्शियम आयन होते हैं और दूसरे में कैल्शियम और फॉस्फेट दोनों होते हैं। बीटा और अल्फा फॉर्म के बीच रासायनिक और जैविक गुणों में अंतर हैं, α फॉर्म अधिक घुलनशील और बायोडिग्रेडेबल है। दोनों रूप व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं और चिकित्सा और दंत चिकित्सा अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले योगों में मौजूद हैं।

घटना
कैल्शियम फॉस्फेट हड्डी के मुख्य दहन उत्पादों में से एक है (हड्डी की राख देखें)। कैल्शियम फॉस्फेट भी आमतौर पर खनिज चट्टान जैसे अकार्बनिक स्रोतों से प्राप्त होता है। Tricalcium फॉस्फेट स्वाभाविक रूप से कई रूपों में होता है, जिनमें निम्न शामिल हैं:
 * मोरक्को, इजराइल, फिलीपींस, मिस्र और कोला प्रायद्वीप (रूस) में चट्टान के रूप में और कुछ अन्य देशों में कम मात्रा में। प्राकृतिक रूप पूरी तरह से शुद्ध नहीं है, और रेत और चूने जैसे कुछ अन्य घटक हैं जो रचना को बदल सकते हैं। पी की सामग्री2O5 अधिकांश कैल्शियम फॉस्फेट चट्टानों में 30% से 40% P होता है2O5 वजन से।
 * कशेरुकी जंतुओं के कंकालों और दांतों में
 * दूध में#गाय के दूध में।

बाइफैसिक ट्राइकैल्शियम फॉस्फेट, बीसीपी
बाइफैसिक ट्राईकैल्शियम फॉस्फेट, बीसीपी, को मूल रूप से ट्राइकैल्शियम फॉस्फेट के रूप में रिपोर्ट किया गया था, लेकिन एक्स-रे विवर्तन तकनीकों ने दिखाया कि सामग्री दो चरणों, हाइड्रॉक्सीपैटाइट (एचए) और β-ट्राइकल कैल्शियम फॉस्फेट का एक अंतरंग मिश्रण थी। यह एक चीनी मिट्टी है। तैयारी में सिंटरिंग शामिल है जिससे कैल्शियम की कमी वाले एपेटाइट्स का अपरिवर्तनीय अपघटन होता है वैकल्पिक रूप से गैर-स्टोइकियोमेट्रिक एपेटाइट्स या बुनियादी कैल्शियम फॉस्फेट कहा जाता है, एक उदाहरण है:
 * वह10−δ(बाद4)6−δ(एचपीओ4)δ(ओह)2−δ → (1−डी) सीए10(बाद4)6(ओह)2 + 3δ सीए3(बाद4)2

β-TCP में अशुद्धियाँ हो सकती हैं, उदाहरण के लिए कैल्शियम पाइरोफॉस्फेट, CaP2O7 और एपेटाइट। β-TCP बायोरेसोरेबल है। BCP के बायोडिग्रेडेशन में HA-क्रिस्टल के उन्मूलन के बाद β-TCP चरण का तेजी से विघटन शामिल है। β-TCP शारीरिक पीएच स्तर पर शरीर के तरल पदार्थों में नहीं घुलता है, विघटन के लिए अम्लीय पीएच का उत्पादन करने वाली कोशिका गतिविधि की आवश्यकता होती है।

खाद्य योज्य
ट्राइकैल्शियम फॉस्फेट पाउडर मसालों में एक पिण्डन निरोधक कारक  के रूप में प्रयोग किया जाता है, उदा। टेबल नमक को जमने से रोकने के लिए। कैल्शियम फॉस्फेट को यूरोपीय खाद्य योज्य संख्या E341 सौंपी गई है।

स्वास्थ्य और सौंदर्य उत्पाद
यह शिशु पाउडर, antacids और टूथपेस्ट में भी पाया जाता है।

बायोमेडिकल
इसका उपयोग पोषण पूरक के रूप में भी किया जाता है और गाय के दूध में स्वाभाविक रूप से होता है, हालांकि पूरकता के लिए सबसे आम और किफायती रूप हैं कैल्शियम कार्बोनेट (जिसे भोजन के साथ लिया जाना चाहिए) और कैल्शियम साइट्रेट (जो भोजन के बिना लिया जा सकता है)। विभिन्न कैल्शियम लवणों की विभिन्न जैवउपलब्धता के बारे में कुछ बहस है।

जब स्वप्रतिरोपण  हड्डी जोड़ना व्यवहार्य या संभव नहीं होता है तो इसका उपयोग हड्डी के दोषों की मरम्मत के लिए ऊतक प्रतिस्थापन के रूप में किया जा सकता है।   इसे अकेले या  बाइओडिग्रेड्डबल, पुनः अवशोषित करने योग्य पॉलीमर जैसे पॉलीग्लाइकोलिक एसिड के संयोजन में इस्तेमाल किया जा सकता है। इसे बोन ग्राफ्ट के लिए ऑटोलॉगस सामग्री के साथ भी जोड़ा जा सकता है। हड्डी में स्थानीय दवा वितरण के लिए झरझरा बीटा-ट्राईकैल्शियम फॉस्फेट मचानों को ड्रग कैरियर सिस्टम के रूप में नियोजित किया जाता है।

प्राकृतिक घटना
ट्यूइट (खनिज), ट्राइकैल्शियम ऑर्थोफोस्फेट (वी) का एक प्राकृतिक एनालॉग, कुछ उल्कापिंडों का एक दुर्लभ घटक है। इसका गठन आघात कायांतरण से संबंधित है।