E341I PHOSPHATE MONOCALCIQUE

Le phosphate monocalcique E341i est principalement utilisé dans la fabrication d'engrais et comme acidulant dans l'industrie alimentaire.
Une solution aqueuse de phosphate monocalcique E341i mélangée à du phosphate de calcium α-tertiaire forme du ciment de phosphate dicalcique dihydraté.
Le phosphate monocalcique E341i entre également dans la composition du ciment brushite.

CAS : 10031-30-8
MF : CaH7O5P
PM : 158,1
EINECS : 600-059-8

Synonymes :
PRIM-PHOSPHATE DE CALCIUM MONOHYDRATÉ ; PHOSPHATE MONOCALCIQUE ; Superphosphate de calcium hydraté ; Phosphate de calcium dihydraté, P{2}O{5} 55 % ; PHOSPHATE DE CALCIUM ACIDE MONOHYDRATÉ ; Phosphate de calcium monobasique ; Phosphate de calcium dihydraté ; Phosphate de calcium mo ; Biphosphate de calcium ; 7758-23-8 ; Phosphate monocalcique ; Phosphate de calcium monobasique ; Phosphate de calcium dihydrogéné ; Orthophosphate monocalcique ; Bis(dihydrogénophosphate de calcium) ; Acide phosphorique, sel de calcium (2:1) ; Phosphate de calcium monobasique ; calcium bis(dihydrogénophosphate) ; HSDB 1441 ; UNII-701EKV9RMN ; EINECS 231-837-1 ; Phosphate de calcium monobasique anhydre ; Phosphate de calcium monobasique anhydre ; Ca(H2PO4)2 ; DTXSID2044262 ; N° INS 341(I) ; CHEBI : 35433 ; EC 231-837-1 ; INS-341(I) ; PHOSPHATE DE CALCIUM MONOBASIQUE [MI] ; E-341(I) ; TÉTRAOXOPHOSPHATE DE DIHYDROGÈNE DE CALCIUM ; PHOSPHATE DE CALCIUM MONOBASIQUE ANHYDRE ; BIS(DIHYDROGÈNE PHOSPHATE) DE CALCIUM [HSDB] ; 231-837-1 ; CaH4O8P2 ; DTXCID0024262 ; DIHYDROGÈNE DE CALCIUM Phosphate [INCI] ; Phosphate de calcium monobasique ; Orthophosphate monocalcique ; 927-009-0 ; Phosphate de calcium acide ; Phosphate de calcium primaire ; Phosphate monocalcique monobasique ; Dihydrogénophosphate de calcium ; Phosphate monobasique de calcium ; Phosphate de calcium (1:2) ; Dihydrogénophosphate de calcium ; Bis(dihydrogénoorthophosphate) de calcium ; 701EKV9RMN ; C 38 (phosphate) ; Diorthophosphate de calcium ; Dihydrogénophosphate de calcium ; Tétrahydrogénophosphate de calcium ; Dihydrogénophosphate de calcium ; Tétrahydrogénoorthophosphate de calcium ; V 90 ; Hydrogénophosphate de calcium (Ca(H2PO4)2) ; Bisphosphate de calcium ; Dihydrogénophosphate de calcium ; Phosphate dihydromonocalcique ; Ion didihydrogénophosphate de calcium ; AKOS015902863 ; Phosphate de calcium MONOBASIQUE [OMS-DD];NS00074388;Q414673

Le phosphate monocalcique E341i, ou phosphate monocalcique dihydrogéné, est de qualité alimentaire et est couramment utilisé avec du bicarbonate de sodium comme agent levant en boulangerie.
Son numéro d'additif alimentaire européen est E341(I).
Le phosphate monocalcique E341i est généralement végétalien, sans gluten et sans produits laitiers.
Le phosphate monocalcique E341i est un composé inorganique dérivé de minéraux naturels et existe sous deux formes :

- anhydre, de formule chimique Ca(H2PO4)2
- monohydraté, de formule chimique Ca(H2PO4)2·H2O

Le phosphate monocalcique E341i est généralement obtenu par réaction d'hydroxyde de calcium ou de carbonate de calcium avec de l'acide phosphorique.
Le phosphate monocalcique E341i est fabriqué à partir de roches phosphatées par deux méthodes principales : un procédé humide et un procédé électrothermique
Par voie humide, le phosphate monocalcique E341i est digéré par un acide minéral, généralement de l'acide sulfurique, mais des acides nitrique ou chlorhydrique peuvent également être utilisés.
Par voie électrothermique, la roche phosphatée, le coke et la silice sont chauffés dans un four à résistance électrique à plus de 1 100 °C pour extraire le phosphore élémentaire du minerai.
Le phosphore élémentaire est ensuite oxydé en P4O10 (pentoxyde de phosphore), puis hydraté et le brouillard est collecté.
Le phosphate monocalcique E341i est un composé inorganique de formule chimique Ca(H2PO4)2 (« AMCP » ou « CMP-A » pour phosphate monocalcique anhydre).
Le phosphate monocalcique E341i est couramment présent sous forme de monohydrate (« MCP » ou « MCP-M »), Ca(H2PO4)2·H2O.

Ces deux sels sont des solides incolores.
Ils sont principalement utilisés comme engrais superphosphatés et sont également des agents levants populaires.
Dans l'industrie agroalimentaire, le phosphate monocalcique E341i est utilisé comme agent levant, régulateur de pâte, tampon, modificateur, agent de solidification, complément nutritionnel, agent chélateur, par exemple comme agent levant pour la pâtisserie ; agent auxiliaire de fermentation et tampon pour le pain et les biscuits ; agent de saumurage à base de pectine, aliment pour levures, modificateur dans les produits carnés.
Appliqué en fermentation, le phosphate monocalcique E341i peut augmenter la capacité de fermentation.

Phosphate monocalcique E341i Propriétés chimiques
Point de fusion : 100 °C
Point d’ébullition : 203 °C
Densité : 2,220^1^6
Pt : 203 °C
Solubilité : légèrement soluble dans l’eau ; soluble dans les solutions acides diluées
Forme : Poudre
Couleur : Blanc
Odeur : Inodore
Solubilité dans l’eau : modérément soluble dans l’eau ; HCl dilué soluble, HNO3, acide acétique [MER06]
Merck : 14,1693
Constante diélectrique : 14,0 (température ambiante)
Clé InChI : ZBZJARSYCHAEND-UHFFFAOYSA-L
Référence CAS : 10031-30-8
Système de registre des substances de l’EPA : E341i Phosphate monocalcique (10031-30-8)

Utilisations
Le phosphate monocalcique E341i est principalement utilisé dans les engrais.
Il est également utilisé dans les levures chimiques, comme complément minéral dans les aliments, comme tampon pour le contrôle du pH et comme stabilisant pour les plastiques.
Le phosphate monocalcique E341i a été le premier phosphate acide utilisé comme acide levant.
Un brevet pour son utilisation dans les levures chimiques a été délivré en 1956.
Le premier MCP·H2O était préparé par incinération d'os pour former un produit brut.
Le phosphate monocalcique E341i est classé comme un acide levant à action rapide ; environ 60 % du CO2 théorique est libéré par réaction du MCP·H2O avec la soude lors de la préparation de la pâte.
Aucun autre gaz n'est libéré jusqu'à ce que le phosphate monocalcique E341i soit placé dans le four et que la température atteigne environ 140 °F.
La raison en est que le MCP·H20 se disproportionne au contact de l'eau pour former du phosphate dicalcique selon l'équation suivante : Ca(H2PO4)2.H2O+H2O=CaHPO4.2H2O+H3PO4.

En raison de la vitesse de sa réaction, le MCP·H20 a des applications limitées en soi.
Bien que le phosphate monocalcique E341i soit couramment utilisé dans la préparation de farine phosphatée à des concentrations de 0,25 à 0,75 % du poids du produit fini et dans la préparation de biscuits, la plupart de ses applications se font en combinaison avec d'autres acides levants phosphatés à action plus lente.
Le phosphate monocalcique E341i devrait libérer du gaz lors des étapes de mélange pour favoriser la formation de noyaux de bulles, tandis que les autres acides à action plus lente libèrent du gaz lors du pétrissage ou de la cuisson.
Le phosphate monocalcique E341i est un acidulant, un agent levant et un complément nutritionnel qui se présente sous forme de cristaux blancs ou de poudre granulaire.
Le phosphate monocalcique E341i est peu soluble dans l'eau.
Le phosphate monocalcique E341i est utilisé comme acidulant dans les pains et les boissons sèches ; comme source de calcium dans les pâtes de fruits, les conserves et les céréales ; et comme composant des conditionneurs de pâte.
Le phosphate monocalcique E341i est également d'une utilisation limitée comme agent levant chimique, car il libère environ 67 % du dioxyde de carbone lors du mélange initial, ce qui est généralement trop rapide.
Le phosphate monocalcique E341i est également appelé phosphate acide de calcium, phosphate monocalcique, biphosphate de calcium et phosphate de calcium acide.
Le phosphate monocalcique E341i peut être utilisé dans la préparation de poudres de polyphosphate de calcium (CPP).

Utilisation dans les engrais
Les engrais superphosphatés sont produits par traitement de la roche phosphatée avec des acides (« acidulation »).

L'acide phosphorique transforme la fluorapatite en Ca(H2PO4)2 :

Ca5(PO4)3F + 7 H3PO4 → 5 Ca(H2PO4)2 + HF
Le phosphate monocalcique E341i est appelé superphosphate triple.

Plusieurs millions de tonnes sont produites chaque année pour être utilisées comme engrais.
L'acide sulfurique transforme la fluorapatite en un mélange de Ca(H2PO4)2 et de CaSO4.
Le phosphate monocalcique E341i est appelé superphosphate simple.

Le HF résiduel réagit généralement avec les minéraux silicatés mélangés aux minerais de phosphate pour produire de l'acide hexafluorosilicique (H₂SiF₃).
La ​​majeure partie de cet acide est convertie en fluorure d'aluminium et en cryolite pour le traitement de l'aluminium.
Ces matériaux sont essentiels à la conversion du minerai d'aluminium en aluminium métal.
L'acide sulfurique utilisé contient du phosphogypse (CaSO₂·2H₂O) et est appelé superphosphate simple.

Utilisation comme agent levant
Le phosphate monocalcique E341i est utilisé dans l'industrie agroalimentaire comme agent levant, c'est-à-dire pour faire lever les produits de boulangerie.
L'acide phosphate monocalcique E341i étant acide, lorsqu'il est combiné à un carbonate alcalin, généralement du bicarbonate de sodium (bicarbonate de soude) ou du bicarbonate de potassium, il réagit pour produire du dioxyde de carbone et un sel.
La pression du dioxyde de carbone gazeux provoque l'effet levant.
Lorsqu'ils sont combinés dans une levure chimique prête à l'emploi, les ingrédients acides et alcalins sont présents dans les proportions idéales pour se neutraliser parfaitement et ne pas affecter significativement le pH global du produit.
L'AMCP et le phosphate monocalcique E341i agissent rapidement et libèrent la majeure partie du dioxyde de carbone en quelques minutes après le mélange.
Le phosphate monocalcique E341i est couramment utilisé dans les préparations pour crêpes.
Dans les levures chimiques à double action, le phosphate monocalcique E341i est souvent associé au pyrophosphate acide de sodium (SAPP), un acide à action lente.

Utilisations agricoles
Le sol est composé de particules de différentes tailles.
Le limon, un constituant du sol, est composé de particules dont la taille se situe entre celle de l'argile et celle du sable.
Selon le système granulométrique international, une particule de limon a un diamètre d'environ 2 à 50 μm.
Le phosphate monocalcique E341i se divise en limon fin (2 à 20 μm) et en limon grossier (20 à 50 μm).
Le pourcentage de particules de limon dans un sol donné est pris en compte pour définir sa texture.
Le limon est souvent transporté sous forme de particules en suspension dans l'eau courante et déposé dans le lit des rivières, sur leurs berges ou dans les lacs sous forme de sédiments alluviaux.
Un sol contenant 40 % ou plus d'argile et 40 % ou plus de limon est appelé limon-argile.
Un sol contenant 27 à 40 % d'argile et moins de 20 % de sable est appelé limon-argile.
Le loam limoneux contient 30 % ou plus de limon et 12 à 27 % d'argile.
De même, un sol limoneux est composé de 50 à 80 % de limon, de moins de 12 % d'argile et du reste de sable.
L'apatite traitée à l'acide sulfurique est convertie en phosphate monocalcique dihydrogéné [Ca(H2PO4)2], appelé superphosphate.
Le phosphate monocalcique est plus soluble dans l'eau que l'apatite.

Préparation
Le phosphate monocalcique E341i peut être préparé en laboratoire par réaction du carbonate de calcium avec de l'acide phosphorique :
CaCO3 + 2H3PO4 → Ca(H2PO4)2 + CO2 + H2O
Un produit de qualité fertilisant est obtenu par pulvérisation de phosphate naturel (phosphate tricalcique) dans de l'acide phosphorique ou sulfurique, puis par évaporation de la solution.

Préparation
Un matériau d'une pureté relativement élevée, nécessaire à la cuisson, est obtenu en traitant l'hydroxyde de calcium avec de l'acide phosphorique :

Ca(OH)2 + 2 H3PO4 → Ca(H2PO4)2 + 2 H2O
Les échantillons de Ca(H2PO4)2 ont tendance à se transformer en phosphate dicalcique :

Ca(H2PO4)2 → Ca(HPO4) + H3PO4