Proses Produksi Tricalcium Phosphate

Proses Produksi Tricalcium Phosphate adalah senyawa kimia anorganik dengan rumus Ca₃(PO₄)₂, yang terdiri dari tiga ion kalsium (Ca²⁺) maupun dua ion fosfat (PO₄³⁻). Produksi tricalcium phosphates termasuk kelompok garam kalsium phosphate secara alami menemukan tulang ataupun gigi makhluk hidup. Karena komposisinya mirip dengan mineral alami pada tubuh manusia, proses calcium phosphate banyak berguna di berbagai bidang, terutama kesehatan, pangan, dan farmasi. Dalam bentuk sintetisnya, produksi tricalcium phosphates berbentuk bubuk putih tidak berbau maupun tidak larut dalam air. Dalam industri pangan, proses phosphate tricalcium di kenal sebagai bahan tambahan makanan (food additive) memiliki banyak fungsi.

Ia sering berguna sebagai anti-caking agent untuk mencegah penggumpalan produksi bubuk seperti susu, tepung, atau rempah. Selain itu, calcium phosphate juga berperan sebagai sumber kalsium tambahan, meningkatkan nilai gizi produksi makanan seperti sereal, susu bubuk, ataupun makanan bayi. Karena sifatnya aman serta tidak beracun, proses phosphate tricalcium telah mengakui oleh badan pengawas pangan internasional seperti FDA dan EFSA sebagai bahan aman berguna dalam makanan. Di bidang farmasi, produksi tricalcium phosphates berfungsi sebagai eksipien, yaitu bahan tambahan pembuatan tablet maupun kapsul.

Proses Produksi Tricalcium Phosphate memiliki tahapan kimia yang terkontrol, dari reaksi bahan baku, pengendapan, pencucian, pengeringan, hingga penggilingan.

Ia membantu memberikan tekstur dan stabilitas pada obat, sehingga tablet lebih mudah mencetak serta tidak mudah hancur sebelum mengonsumsi. Tricalcium phosphate juga bersifat biokompatibel, artinya dapat berinteraksi dengan jaringan tubuh tanpa menyebabkan reaksi berbahaya. Karena sifat inilah, produksi tricalcium phosphates juga berguna di bidang kedokteran gigi ataupun ortopedi, terutama untuk bahan implant tulang dan pengisi jaringan keras. Selain pangan dan farmasi, proses phosphate tricalcium juga memanfaatkan industri kosmetik. Ia berguna sebagai abrasive ringan pasta gigi untuk membantu membersihkan plak tanpa merusak enamel gigi.

Selain itu, proses produksi tricalcium phosphates juga berguna sebagai opacifying agent bedak dan krim wajah untuk memberikan tampilan lembut dan matte. Karena bersifat lembut, tidak iritatif, serta stabil terhadap panas dan cahaya, produksi tricalcium phosphate banyak berguna pada formulasi kosmetik modern mengutamakan keamanan kulit. Secara keseluruhan, proses phosphate tricalcium merupakan bahan serbaguna memiliki peran besar di berbagai industri. Kombinasi antara kestabilan kimia, keamanan, & manfaat biologis menjadikannya salah satu bahan penting di dunia pangan, farmasi, kedokteran, & kosmetik.

Tujuan utama dari proses ini adalah menghasilkan calcium phosphate dengan tingkat kemurnian tinggi, ukuran partikel halus, serta bebas dari kontaminan berbahaya agar sesuai dengan standar penggunaan di berbagai bidang industri.

1. Bahan baku utama dan prinsip dasar reaksi

Bahan utama dalam pembuatan produksi tricalcium phosphates adalah kalsium karbonat (CaCO₃) & asam phosphate (H₃PO₄). Dalam proses kimia, kedua bahan ini bereaksi untuk menghasilkan tricalcium phosphate dan karbon dioksida (CO₂) sebagai produksi sampingan. Persamaan reaksi utamanya dapat menuliskan sebagai berikut:

3𝐶𝑎𝐶𝑂3+2𝐻3𝑃𝑂4→𝐶𝑎3(𝑃𝑂4)2+3𝐶𝑂2+3𝐻2𝑂

Reaksi ini merupakan dasar dari sebagian besar proses industri karena bahan-bahannya mudah memperoleh dan hasil reaksinya stabil. Namun, untuk mencapai kemurnian tinggi, proses ini membutuhkan kontrol ketat terhadap pH, suhu, & konsentrasi reaktan. Selain itu, beberapa produsen menggunakan batu phosphate alam (apatite) sebagai sumber fosfat dengan menambahkan asam untuk melarutkannya sebelum melakukan pemisahan & pengendapan produksi phosphate tricalcium.

2. Tahap-tahap proses produksi secara umum

Proses produksi tricalcium phosphate secara umum terdiri dari beberapa tahapan penting:

• Persiapan bahan baku

Tahap awal melibatkan penggilingan kalsium karbonat & pelarutan asam fosfat dalam air. Tujuannya adalah mendapatkan bahan dengan ukuran partikel yang seragam agar reaksi dapat berlangsung sempurna.

• Reaksi kimia (presipitasi)

Larutan asam fosfat kemudian menambahkan perlahan ke suspensi kalsium karbonat sambil mengaduk pada suhu terkontrol (sekitar 60–80°C). Reaksi ini menghasilkan endapan tricalcium phosphate. Pengendalian pH pada kisaran 7–8 sangat penting agar terbentuk fasa Ca₃(PO₄)₂ sesuai & tidak terbentuk tricalcium fosfat lainnya seperti monokalsium phosphate (Ca(H₂PO₄)₂) atau dikalsium fosfat (CaHPO₄).

• Pemisahan dan pencucian endapan

Setelah reaksi selesai, campuran menyaring untuk memisahkan endapan proses phosphate tricalcium dari larutan. Endapan tersebut kemudian mencuci beberapa kali menggunakan air deionisasi untuk menghilangkan sisa asam fosfat, ion-ion terlarut, & pengotor lainnya.

• Pengeringan

Endapan yang sudah bersih kemudian mengeringkan oven atau pengering vakum pada suhu 100–120°C hingga kadar airnya sangat rendah. Pengeringan baik akan menghasilkan bubuk putih halus stabil secara kimia.

• Penggilingan dan pengayakan

Tahap terakhir adalah menggiling & mengayak produksi kering untuk mendapatkan ukuran partikel yang sesuai. Ukuran partikel ini akan mempengaruhi aplikasi produksi di industri, misalnya partikel halus untuk farmasi & partikel kasar untuk pakan ternak.

3. Proses produksi dari batuan fosfat alam

Selain melalui reaksi kimia sintetis, proses phosphate tricalcium juga dapat memperoleh dari batuan fosfat alam. Batuan ini umumnya mengandung fluoroapatite (Ca₅(PO₄)₃F) dapat mengolah menjadi tricalcium phosphate melalui beberapa tahap:

• Pelindian (leaching) : batuan fosfat menghancurkan & mereaksikan dengan asam sulfat atau asam fosfat untuk melarutkan kandungan fosfatnya.
• Pemurnian larutan : larutan hasil pelindian menyaring untuk menghilangkan silika, besi, & alumina.
• Presipitasi tricalcium fosfat : kalsium karbonat atau kalsium hidroksida menambahkan untuk mengendapkan phosphate tricalcium.
• Pencucian & pengeringan : endapan mencuci hingga bebas pengotor & mengeringkan untuk menghasilkan proses produksi akhir.

Metode ini banyak berguna di industri skala besar karena memanfaatkan sumber daya mineral yang melimpah, meskipun membutuhkan proses pemurnian tambahan agar sesuai untuk aplikasi makanan atau farmasi.

4. Pengendalian kualitas dan kemurnian produk

Selama proses produksi, pengendalian kualitas (quality control) menjadi faktor utama untuk memastikan kemurnian & keseragaman produksi. Parameter penting yang mengawasi meliputi pH reaksi, suhu, waktu presipitasi, & kemurnian bahan baku. Setelah proses selesai, melakukan analisis laboratorium seperti X-ray diffraction (XRD) untuk mengidentifikasi struktur kristal, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) untuk memastikan gugus fosfat, serta uji kadar kalsium & fosfor menggunakan titrasi kompleksometri atau ICP-OES.

Selain itu, untuk produksi yang berguna dalam makanan atau farmasi, melakukan juga pengujian cemaran logam berat seperti timbal (Pb), arsen (As), & kadmium (Cd). Produksi dengan standar tinggi biasanya memiliki kandungan logam berat di bawah ambang batas yang menetapkan oleh FAO, WHO, atau badan standar nasional seperti SNI.

5. Variasi produk dan bentuk akhir

Hasil akhir dari proses produksi tricalcium phosphate biasanya berupa bubuk putih halus dengan kadar kalsium sekitar 38–40% & kadar fosfor sekitar 18%. Berdasarkan kemurnian & ukuran partikel, proses produksi ini dapat membedakan menjadi beberapa grade, antara lain:

• Food grade, berguna dalam industri makanan & minuman.
• Pharmaceutical grade, berguna dalam suplemen & obat-obatan.
• Technical grade, berguna dalam pakan ternak atau bahan industri umum.

Produksi akhir mengemas dalam kantong tertutup rapat untuk mencegah penyerapan kelembaban, karena proses phosphate tricalcium bersifat higroskopis (mudah menyerap air).

Demikian informasi mengenai Proses Produksi Tricalcium Phosphate, silahkan hubungi kami dibawah ini, kami akan berikan harga terbaik untuk anda!