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Le phosphate tricalcique est un composé inorganique couramment utilisé dans les aliments, les produits pharmaceutiques et diverses applications industrielles en raison de sa teneur en calcium et de sa biocompatibilité.
Numéro CAS :
7758-87-4
Synonymes:
Phosphate de calcium tribasique, diphosphate tricalcique, TCP, E341(iii) (lorsqu'il est utilisé comme additif alimentaire)
Phosphate de calcium tribasique, orthophosphate de calcium, acide phosphorique, sel de calcium
Introduction
Le phosphate tricalcique (TCP) est un sel calcique de l'acide phosphorique de formule chimique Ca3(PO4)2. Il existe sous plusieurs formes, se distinguant principalement par leur structure cristalline : alpha (u03b1-TCP), bêta (u03b2-TCP) et TCP amorphe.
En tant que matériau bioactif, le TCP a suscité une attention considérable dans diverses industries, notamment l'alimentation, les produits pharmaceutiques, l'agriculture et en particulier dans les applications biomédicales telles que les greffes osseuses et les procédures dentaires.
Contexte historique
La découverte et l’utilisation des phosphates de calcium remontent à des siècles, les premières références étant trouvées dans des études sur les minéraux et les os.
Le développement du TCP synthétique au 20e siècle a permis d’obtenir des propriétés sur mesure adaptées à des utilisations industrielles et médicales spécifiques.
Propriétés chimiques et physiques
Formule chimique et structure
La formule moléculaire du phosphate tricalcique est Ca3(PO4)2.
La molécule est constituée de trois ions calcium et de deux groupes phosphate, chaque tétraèdre phosphate coordonnant les ions calcium.
Les différentes formes cristallines (1, 2, amorphes) présentent des arrangements structurels uniques affectant leur solubilité et leur réactivité.
Aspect physique et solubilité
Le TCP se présente sous la forme d’une poudre blanche, inodore, avec une solubilité modérément faible dans l’eau.
La solubilité dépend fortement du pH et de la forme spécifique du TCP.
Le TCP amorphe a tendance à être plus soluble que ses homologues cristallins.
Types de phosphate tricalcique
u03b1-TCP : Métastable à température ambiante, utilisé dans les implants orthopédiques.
u03b2-TCP : Thermodynamiquement stable dans des conditions ambiantes, biocompatible.
TCP amorphe : Non cristallin, solubilité plus élevée, utile pour la biorésorption.
Synthèse et production
Préparation en laboratoire
Le TCP est synthétisé en laboratoire en faisant réagir du nitrate de calcium ou du chlorure de calcium avec du phosphate d'ammonium dans des conditions contrôlées, suivies d'une filtration et d'une calcination.
Production industrielle
La production commerciale implique généralement le traitement thermique de la roche phosphatée ou des os, suivi d’étapes de purification.
Des paramètres tels que la température, le pH et la concentration du précurseur influencent la phase cristalline et la pureté.
Matières premières et conditions de transformation
Les principales matières premières comprennent le carbonate de calcium et l’acide phosphorique.
Le mélange réactionnel est chauffé à des températures allant de 700 à 1300u00b0C pour obtenir la forme cristalline souhaitée.
Applications
Industrie alimentaire
Le TCP sert d’agent antiagglomérant, de complément nutritionnel (enrichissement en calcium) et de régulateur d’acidité dans les aliments tels que les épices en poudre, la farine et les produits laitiers.
Médicaments
Il est utilisé comme source de calcium et comme excipient dans les comprimés et les gélules. Il joue également un rôle dans les systèmes de libération contrôlée des médicaments.
Applications biomédicales
La similitude du TCP avec le minéral osseux humain le rend idéal pour les applications orthopédiques et dentaires.
Il est utilisé dans les greffes osseuses, les implants et les échafaudages d’ingénierie tissulaire.
Utilisations agricoles
En tant que source de phosphate, le TCP est un composant des engrais minéraux qui favorisent le développement des racines et augmentent le rendement des cultures.
Cosmétiques et soins personnels
Le TCP est incorporé dans les dentifrices et les poudres en raison de son abrasivité douce et de ses propriétés de reminéralisation.
Rôle biologique et biocompatibilité
Rôle dans le métabolisme osseux
Le calcium et le phosphate sont essentiels à la formation et au remodelage osseux.
Le TCP agit comme un réservoir de ces ions, améliorant l’ostéoconductivité.
Biodégradabilité et absorption
Le TCP est résorbé dans le corps au fil du temps, ce qui le rend idéal pour les implants temporaires qui s'intègrent à l'os naturel.
Comparaison avec d'autres phosphates de calcium
Comparé à l'hydroxyapatite et au phosphate dicalcique, le TCP est plus biodégradable et donc privilégié dans les applications nécessitant une résorption.
INFORMATIONS DE SÉCURITÉ CONCERNANT LE PHOSPATE TRICALCIQUE
Mesures de premiers secours :
Description des mesures de premiers secours :
Conseils généraux :
Consultez un médecin.
Montrez cette fiche de données de sécurité au médecin traitant.
Sortez de la zone dangereuse :
En cas d'inhalation :
En cas d'inhalation, déplacer la personne à l'air frais.
En cas d'arrêt respiratoire, pratiquer la respiration artificielle.
Consultez un médecin.
En cas de contact avec la peau :
Retirez immédiatement les vêtements et les chaussures contaminés.
Laver avec du savon et beaucoup d'eau.
Consultez un médecin.
En cas de contact avec les yeux :
Rincer abondamment à l'eau pendant au moins 15 minutes et consulter un médecin.
Continuer à rincer les yeux pendant le transport vers l’hôpital.
En cas d'ingestion :
NE PAS faire vomir.
Ne jamais rien donner par voie orale à une personne inconsciente.
Rincer la bouche avec de l'eau.
Consultez un médecin.
Mesures de lutte contre l'incendie :
Moyens d'extinction :
Moyens d’extinction appropriés :
Utiliser de l’eau pulvérisée, de la mousse résistante à l’alcool, un produit chimique sec ou du dioxyde de carbone.
Dangers particuliers résultant de la substance ou du mélange
Oxydes de carbone, oxydes d'azote (NOx), gaz chlorhydrique
Conseils aux pompiers :
Portez un appareil respiratoire autonome pour lutter contre l'incendie si nécessaire.
Mesures en cas de déversement accidentel :
Précautions individuelles, équipement de protection et procédures d'urgence
Utiliser un équipement de protection individuelle.
Évitez de respirer les vapeurs, les brouillards ou les gaz.
Évacuer le personnel vers des zones sûres.
Précautions environnementales :
Empêcher toute fuite ou tout déversement supplémentaire si cela peut être fait en toute sécurité.
Ne pas laisser le produit pénétrer dans les égouts.
Le rejet dans l’environnement doit être évité.
Méthodes et matériaux de confinement et de nettoyage :
Absorber avec un matériau absorbant inerte et éliminer comme déchet dangereux.
Conserver dans des récipients appropriés et fermés pour l'élimination.
Manipulation et stockage :
Précautions pour une manipulation sans danger :
Éviter l’inhalation de vapeurs ou de brouillards.
Conditions de stockage sûr, y compris d’éventuelles incompatibilités :
Conserver le récipient bien fermé dans un endroit sec et bien aéré.
Les récipients ouverts doivent être soigneusement refermés et maintenus en position verticale pour éviter les fuites.
Classe de stockage (TRGS 510) : 8A : matières dangereuses combustibles et corrosives
Contrôles de l'exposition/protection individuelle :
Paramètres de contrôle :
Composants avec paramètres de contrôle du lieu de travail
Ne contient aucune substance présentant des valeurs limites d’exposition professionnelle.
Contrôles d'exposition :
Contrôles techniques appropriés :
Manipuler conformément aux bonnes pratiques d’hygiène industrielle et de sécurité.
Lavez-vous les mains avant les pauses et à la fin de la journée de travail.
Équipement de protection individuelle :
Protection des yeux/du visage :
Lunettes de sécurité bien ajustées.
Écran facial (8 pouces minimum).
Utilisez un équipement de protection oculaire testé et approuvé selon les normes gouvernementales appropriées telles que NIOSH (États-Unis) ou EN 166 (UE).
Protection de la peau :
Manipuler avec des gants.
Les gants doivent être inspectés avant utilisation.
Utiliser des gants appropriés
technique de retrait (sans toucher la surface extérieure du gant) pour éviter tout contact cutané avec ce produit.
Jetez les gants contaminés après utilisation conformément aux lois en vigueur et aux bonnes pratiques de laboratoire.
Se laver et se sécher les mains.
Contact complet :
Matériau : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Matériau testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, taille M)
Contact par éclaboussures
Matériau : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Matériau testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, taille M)
Cela ne doit pas être interprété comme une approbation pour un scénario d’utilisation spécifique.
Protection du corps :
Combinaison complète de protection contre les produits chimiques. Le type d'équipement de protection doit être sélectionné en fonction de la concentration et de la quantité de la substance dangereuse sur le lieu de travail spécifique.
Protection respiratoire :
Lorsque l'évaluation des risques montre que les respirateurs à épuration d'air sont appropriés, utilisez un respirateur complet avec des cartouches respiratoires combinées polyvalentes (US) ou de type ABEK (EN 14387) comme solution de secours aux contrôles techniques.
Si le respirateur est le seul moyen de protection, utilisez un respirateur à adduction d’air complet.
Utilisez des respirateurs et des composants testés et approuvés conformément aux normes gouvernementales appropriées telles que NIOSH (États-Unis) ou CEN (UE).
Contrôle de l'exposition environnementale
Empêcher toute fuite ou tout déversement supplémentaire si cela peut être fait en toute sécurité.
Ne pas laisser le produit pénétrer dans les égouts.
Le rejet dans l’environnement doit être évité.
Stabilité et réactivité :
Stabilité chimique :
Stable dans les conditions de stockage recommandées.
Matériaux incompatibles :
Agents oxydants forts :
Produits de décomposition dangereux :
Des produits de décomposition dangereux se forment en cas d'incendie.
Oxydes de carbone, oxydes d'azote (NOx), gaz chlorhydrique.
Considérations relatives à l’élimination :
Méthodes de traitement des déchets :
Produit:
Proposez les solutions excédentaires et non recyclables à une entreprise d’élimination agréée.
Contactez un service professionnel agréé d’élimination des déchets pour éliminer ce matériau.
Emballage contaminé :
Éliminer comme produit non utilisé
