家畜および家禽向けの高品質なカルシウム・リン源として、リン酸水素カルシウムの需要は近年急増しており、それに伴い、不正混入や低品質品による置き換え問題がますます深刻化しています。多数の選択肢の中から高品質なリン酸水素カルシウムをどのように選定すればよいでしょうか?
リン酸水素カルシウムに見られる一般的な不正混入物には、石粉、砂、リン酸三カルシウム、農業用過リン酸石灰、リン鉱石粉、軽質炭酸カルシウムなどがあります。それぞれの識別方法を以下に示します。

1. 石粉または軽質炭酸カルシウムの識別:
石粉は80メッシュ以上に粉砕すると、外観および形態においてリン酸水素カルシウムに類似するが、相対密度はより大きい。軽質炭酸カルシウムは、感覚的特性および相対密度の両面でリン酸水素カルシウムに類似しており、視覚的に区別することが困難である。しかし、希塩酸を用いることで識別可能である。石粉および軽質炭酸カルシウムは希塩酸と激しく反応し、多数の気泡を発生させる。反応後、溶液は比較的透明となる。
2. リン酸三カルシウムの同定:
トリカルシウムリン酸塩(別名:リン酸カルシウム)は白色またはやや灰白色の外観を呈し、高濃度のリンおよびカルシウムを含むが、動物による吸収率は低い。このため、不正な業者による偽装・混入に用いられる「理想的な原料」となる。しかし、これを識別することは可能である。少量の試料を採取し、小さなビーカーに入れ、少量の酢酸で溶解する。その後、酒石酸溶液およびモリブデン酸アンモニウム溶液を加えて試料を浸漬する。60–70°Cの恒温オーブン中で数分間放置する。黄色沈殿が生じた場合、トリカルシウムリン酸塩の存在を示す。
3. 骨粉の識別:
骨粉にリン酸水素カルシウムを添加する目的は、そのフッ素含量を低減することである。しかし、その色は灰褐色または黄褐色であり、添加量が半分以上になると骨粉特有の臭気が発生する。あるいは、リン酸水素カルシウムを少量(約1~2g)取り、過剰の希塩酸を加えて反応させると、大量の濁りを伴う泡が発生する。反応後の溶液は黄濁色となり、底部に不溶性物質が残るが、これは骨粉の存在を示す。
4. リン鉱石粉の識別:
リン鉱石粉は、リン鉱石を微粉砕したもので、灰白色、黄褐色、または白色を呈し、フッ素含量は約2%、カルシウム含量は約32%である。希塩酸には不溶であり、この性質を用いて識別することができる。
5. 農業用過リン酸石灰の識別:
農業用過リン酸は、灰白色から暗灰色である。希塩酸を加えると、溶液は灰褐色に変化し、底部に不溶性物質が残る。この現象を識別の根拠とすることができる。
6. 滑石の識別:
滑石は高品質な二カルシウムリン酸と類似した感覚的特徴を有するが、希塩酸には溶解せず、表面に半透明の膜が浮かび上がる。この現象を識別に用いることができる。
7. 高品質な二カルシウムリン酸は、白色または灰白色の均一な微粉末であり、柔らかな触感と優れた流動性を有する。水には不溶であるが、2%クエン酸溶液および0.4%塩酸には可溶である(溶解時に気泡は発生しない)。あるいは、少量の試料を時計皿に取り、5%硝酸銀溶液を数滴加えると、試料は黄色沈殿を形成する。
さらに、試料の品質基準(HG2636-2000)では、カルシウム含有量は≥21.0%、リン含有量は≥16.5%、フッ素含有量は≤0.18%と定められています。ただし、含有量の上限については明記されておらず、これにより不正に混入されたロットが法的根拠を得る余地が生じています。一方、高品質なリン酸水素カルシウムの通常のカルシウムおよびリン含有量は、それぞれカルシウム21~23.2%、リン16.5~18.5%であり、理論値はカルシウム23.2%、リン18.0%です。不正混入のないリン酸水素カルシウムにおけるカルシウム対リンの比率は、約31:40に近い値であるべきです。一般に、不正混入された試料であってもリン含有量を適切な範囲内に保つことは可能ですが、同時にカルシウム含有量も適切な範囲内に保つことは困難です。