Sur les structures de quelques apatites d'intérêt biologique et leurs imperfections

Résumé En Fr

About the structures of some apatites of biological interest and about their imperfections. The major components of biological apatites are PO₄³⁻, Ca²⁺, CO₃²⁻, OH⁻ ions. In this paper are studied structure and physico-chemical properties of synthetic apatites whose chemical composition, infrared spectra, lattice parameters, evolution by heat treatment are very similar to those of mineral matter of teeth and bones. Amongst non carbonated apatites, tricalcium phosphate is peculiarly studied : it is shown that an internal hydrolysis may occur, which leads to HPO₄²⁻ and OH⁻ formation in the lattice. By this way, an infinity of solids which Ca/P ratio 1,5 may be formed : the influence of this hydrolysis on the affinity of phosphate for F⁻ ions is studied. On another way, two types of carbonated apatites are described, in which CO₃²⁻ ions are located in two sites. A relation between CO₃²⁻ fixation and non-stoichiometry of apatites is given. At last, a comparison is made between synthetic, and natural apatites of teeth and bones.

Les constituants essentiels des apatites biologiques sont les ions PO₄³⁻, Ca²⁺, CO₃²⁻, OH⁻. On étudie, dans ce mémoire, la structure et le comportement physico-chimique d'apatites synthétiques dont la composition chimique, le spectre infrarouge, les paramètres cristallographiques, l'évolution au cours des traitements thermiques présentent de grandes analogies avec ceux de la matière minérale des os et des dents. Parmi les phosphates non carbonatés, le phosphate tricalcique est particulièrement étudié : on montre qu'il peut être le siège d'une hydrolyse intense qui donne naissance à des groupements HPO₄²⁻ et OH⁻. Il correspond ainsi une infinité de constitutions au rapport Ca/P = 1,5. On envisage l'influence de cette hydrolyse sur l'aptitude du phosphate à fixer les ions F⁻. On décrit deux types d'apatites carbonatées, qui se distinguent par la localisation des ions CO₃²⁻ dans le réseau, et on met en évidence une relation entre la proportion d'ions CO₃²⁻ fixés et la non-stœchiométrie des apatites. Enfin, on établit une comparaison entre ces phosphates synthétiques et les apatites qui constituent la matière minérale des os et des dents.