Phosphate de calcium
Les phosphates de calcium sont des solides blanchâtres à l'état pur, ils composent la partie minérale de l'os et des dents. On trouve également du phosphate de calcium dans le plasma sanguin et le cytoplasme.
| Phosphate de calcium | |
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| Identification | |
|---|---|
| Nom UICPA | Phosphate de calcium |
| Synonymes | Phosphate tricalcique |
| No CAS | |
| No CE | 231-840-8 |
| Code ATC | A12 |
| No E | E341(iii) |
| FEMA | 3081 |
| Apparence | poudre blanche amorphe |
| Propriétés chimiques | |
| Formule | Ca3(PO4)2 |
| Masse molaire[1] | 310,177 ± 0,014 g/mol Ca 38,76 %, O 41,27 %, P 19,97 %, |
| Propriétés physiques | |
| T° fusion | 1 670 °C[réf. souhaitée] |
| Solubilité | 1,2 × 10−3 g/L (eau à 20 °C) sol. dans HCl ou HNO3 dilués insol. dans éthanol, acide acétique[réf. souhaitée] |
| Masse volumique | 3,14 g cm−3[réf. souhaitée] |
| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
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Caractéristiques physico-chimiques
Leurs formules sont :
- phosphate tricalcique : Ca3(PO4)2 ;
- l'apatite : Ca5(Mg,Fe2+)(PO4)3(OH), plus abondant dans les os et dents ;
- la whitlockite : Ca9(Mg,Fe2+)(PO4)6(PO3OH).
L'enzyme catalysant sa fixation sur l'os est la phosphatase alcaline.
Le phosphate de calcium est utilisé en chirurgie dentaire et osseuse, comme biomatériau bioactif, en raison de sa tolérance par l'organisme. Contenu dans la cendre d'os. La forme commerciale contient 96 % de Ca3(PO4)2 et de la chaux (CaO).
Les phosphates de calcium sont utilisés dans la fabrication d'engrais.
Le phosphate de calcium tricalcique est un additif alimentaire autorisé en Europe (E341(iii))[2] comme agent de levuration, régulateur de pH, ou supplément alimentaire calcique (laits à base de soja).
Il existe d'autres phosphates de calcium :
- le phosphate monocalcique MCP, E341(i) : Ca(H2PO4)2 ;
- le phosphate bicalcique DCP, E341(ii) : CaHPO4.
Ces deux composés sont produits industriellement pour l'alimentation animale[3] ;
- le diphosphate dicalcique E450(vi) : Ca2(PO3-O-PO3).
Gisements
Les « coquins »
Le phosphate de chaux a été exploité en France dans la seconde moitié du XIXème siècle[4]. Charles de Molon a découvert des veines de phosphates vers 1850, notamment une veine de 300 km de long sur 500 m à 3 km de large allant des Ardennes à l'Yonne et propose de les utiliser pour la fertilisation agricole (brevets d'applications en 1856 et 1857)[5]. Le phosphate se présente sous la forme de nodules de 2 à 10 cm de diamètre, de couleur claire à foncée, familièrement appelés « coquins », ou « crottes du diable » (ce serait des coprolithes, au moins en partie). En 1886, on a extrait dans les départements de la Meuse et des Ardennes 76 600 tonnes de nodules[6]. L'exploitation s'effectue dans une trentaine de communes de la Meuse, notamment Laheycourt et Villotte-devant-Louppy. En 1890, pour le département de la Meuse, la superficie des gisements et la quantité de phosphate sont estimées respectivement à 20 000 hectares et 20 millions de tonnes. Il y a 300 puits et 500 employés[7].
L'extraction s'effectuait d'abord en surface, où les nodules sont libres (ils ont été séparés de la roche par l'érosion) puis avec des puits pouvant atteindre 20 m de profondeur, où les nodules sont empâtés dans la roche. Il y avait des ateliers de lavage le long de la rivière Chée ainsi que des moulins hydrauliques pour la pulvérisation des nodules. Il y avait un moulin à Laheycourt, sur la Chée. A Villotte-devant-Louppy[8], le moulin à blé du Matron a été reconverti vers 1881 en moulin à phosphates. Une petite voie de chemin de fer à voie unique (appelé aussi tramway ou « tacot ») assure le transport vers Revigny-sur-Ornain, où il y a aussi une importante usine à nodules (appartenant à M. Alcide Bister, natif de Villotte, qui se reconvertira ultérieurement dans la production de produits en béton et surtout d'animaux en pierre reconstituée).
L'extraction et traitement des phosphates de chaux ont été une activité importante pendant une trentaine d'années (environ 1860-1890) puis en déclin à cause de la concurrence d'autres sites plus productifs et mieux desservis pour le transport. Elle a pratiquement disparu en 1900. À Rarécourt, un moulin à coquins a fonctionné jusqu'en 1947.
