가축 및 가금류용 고품질 칼슘 및 인 공급원으로서, 이칼슘 인산염에 대한 수요는 최근 몇 년간 급증하였으며, 이로 인해 불순물 혼입 및 저품질 제품의 위조·대체 문제가 점차 심각해지고 있습니다. 수많은 제품 중에서 고품질의 이칼슘 인산염을 어떻게 선택할 수 있을까요?
이칼슘 인산염에 흔히 혼입되는 불순물에는 석분, 모래, 삼칼슘 인산염, 농업용 과인산, 인회석 분말, 경질 탄산칼슘이 있습니다. 각 불순물에 대한 식별 방법은 아래와 같습니다.
1. 석분 또는 경질 탄산칼슘의 식별:
80메시 이하로 분쇄된 석분은 외관 및 형태 면에서 이칼슘 인산염과 유사하지만, 상대 밀도는 더 크다. 경질 탄산칼슘은 감각적 특성과 상대 밀도 측면에서 이칼슘 인산염과 유사하여 육안으로 구분하기 어렵다. 그러나 희석 염산을 사용하면 이를 식별할 수 있다. 석분과 경질 탄산칼슘은 희석 염산과 격렬하게 반응하여 다량의 기포를 발생시킨다. 반응 후 용액은 비교적 맑다.
2. 삼칼슘 인산염의 식별:
트리칼슘 포스페이트(tricalcium phosphate)는 칼슘 포스페이트(calcium phosphate)라고도 불리며, 흰색 또는 회백색을 띠고 인과 칼슘이 풍부하지만 동물에 의한 흡수가 용이하지 않아 부정한 상인들이 위조에 사용하기에 '이상적인 원료'가 된다. 그러나 이 성분은 식별이 가능하다. 소량의 시료를 채취하여 작은 비이커에 넣고, 소량의 아세트산으로 용해시킨 후, 타르타르산 용액과 암모늄 몰리브데이트 용액을 첨가하여 시료를 완전히 침지시킨다. 이후 60–70°C의 항온 오븐에 넣고 수 분간 보관한다. 노란색 침전물이 생성되면, 트리칼슘 포스페이트가 존재함을 의미한다.
3. 골분(bone meal)의 식별:
골분에 이인산칼슘을 첨가하는 목적은 그 불소 함량을 줄이기 위함이다. 그러나 이인산칼슘의 색상은 회백색 또는 황갈색이며, 골분 대비 첨가량이 절반을 초과할 경우 골분 특유의 냄새가 난다. 대안으로서 소량(약 1–2g)의 이인산칼슘을 취해 과량의 희석 염산을 가한 후 반응을 유도하면, 다량의 탁한 거품이 발생한다. 반응 완료 후 용액은 탁한 노란색을 띠며, 바닥에는 불용성 물질이 침전되는데, 이는 골분이 존재함을 시사한다.
4. 인회석 분말의 식별:
인회석 분말은 인회석을 미세하게 분쇄한 분말로, 회백색, 황갈색 또는 백색을 띠며, 불소 함량은 약 2%, 칼슘 함량은 약 32%이다. 희석 염산에는 불용성이며, 이를 식별에 활용할 수 있다.
5. 농업용 과인산칼슘의 식별:
농업용 과인산염은 회백색에서 어두운 회색을 띱니다. 희석 염산을 첨가하면 용액이 회갈색으로 변하고, 바닥에 일부 불용성 물질이 남는데, 이를 식별의 근거로 활용할 수 있습니다.
6. 활석의 식별:
활석은 고품질 이칼슘 인산염과 유사한 감각적 특성을 가지나, 희석 염산에는 용해되지 않으며, 표면에 반투명한 막이 떠오르는 특성이 있어 이를 식별에 활용할 수 있습니다.
7. 고품질 이칼슘 인산염은 흰색 또는 회백색의 균일한 입도를 가진 분말로, 부드러운 촉감과 우수한 유동성을 가져야 합니다. 물에는 불용성이나 2% 구연산 용액 및 0.4% 염산에는 용해되며(용해 시 기포가 발생하지 않음), 대신 소량의 시료를 시계유리 위에 놓고 5% 질산은 용액을 몇 방울 첨가하면 노란색 침전물이 형성됩니다.
더욱이 시료 품질 기준(HG2636-2000)은 칼슘 함량을 ≥21.0%, 인 함량을 ≥16.5%, 불소 함량을 ≤0.18%로 규정하고 있으나, 함량에 대한 상한선은 별도로 명시되어 있지 않아 부정 합성물이 혼입된 제품의 합법적 위장 수단이 되고 있다. 그러나 고품질 이칼슘 인산염의 정상적인 칼슘 및 인 함량은 각각 칼슘 21%~23.2%, 인 16.5%~18.5%이며, 이론값은 칼슘 23.2%, 인 18.0%이다. 순수한 이칼슘 인산염의 칼슘 대 인 비율은 약 31:40에 가까워야 한다. 일반적으로 말해, 부정 합성물이 혼입된 시료라 하더라도 적절한 인 함량을 달성하는 것은 가능하나, 동시에 적절한 칼슘 함량을 달성하기는 어렵다.
EN
