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RÉSUMÉ
Les apatites constituent les composants des dents et des os. Ils ont un intérêt industriel, car, en plus d'être transformés en engrais, ils sont biocompatibles pour les os de synthèse ou le surfaçage de prothèses osseuses. Cet article présente les caractéristiques physico-chimiques des apatites, les ressources naturelles et les procédés de synthèse des apatites synthétiques. Il conclut en détaillant l'utilisation de ces matériaux, liée à deux propriétés particulières : faible solubilité et aptitude à accepter dans leur formule une grande partie des éléments de la classification périodique.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Marjorie BERTOLUS : Docteur en chimie - Ingénieur de recherche au Commissariat à l’énergie atomique (Cadarache)
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Mireille DEFRANCESCHI : Agrégée de sciences physiques - Docteur d’État en sciences physiques - Directeur de recherche au Commissariat à l’énergie atomique (Saclay)
INTRODUCTION
Les apatites et autres phosphates (solides) de calcium ont un intérêt considérable pour les biologistes, les minéralogistes ainsi que pour les industriels de la chimie. Les raisons principales en sont d’une part que les apatites constituent les composants des dents et des os de tout le monde animal et que les phosphates de calcium acides sont probablement impliqués dans les processus de calcification pathologique ou de fossilisation. D’autre part, au niveau industriel, les apatites et autres phosphates de calcium commencent à être utilisés comme matériaux biocompatibles pour les os de synthèse ou le surfaçage de prothèses osseuses alors qu’ils sont déjà largement exploités pour la production d’engrais ou même comme source de phosphore dans les tubes lumineux fluorescents.
Toutes ces utilisations sont la conséquence de deux propriétés physico- chimiques remarquables de cette famille de composés : leur faible solubilité et leur aptitude à accepter dans leur formule une grande partie des éléments de la classification périodique.
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6. Conclusion
Bien que la structure de base de l’apatite ait été déterminée en 1930, bien des aspects de cette famille de composés aux propriétés remarquables mais difficiles à synthétiser sont toujours en discussion dans le monde scientifique. Le caractère trompeur des apatites se trouve bien résumé par ce commentaire d’un catalogue de produits chimiques commercialisant de l’orthophosphate de calcium Ca3(PO4)2 : produit commercialisé obtenu à partir de cendres d’os, mais qu’on trouve aussi dans les dépôts des ustensiles de cuisson, dans les calculs urinaires, composant des céramiques de prothèses osseuses et dentaires. Au niveau minéralogie, correspond au minerai appelé whitlockite.
Il est également précisé qu’il existe une controverse quant à l’existence de l’orthophosphate de calcium sous forme amorphe et qu’il se transforme peut-être en hydroxyapatite ou bien qu’il s’agit d’un mélange d’hydroxyapatite, de brushite et de monétite (la brushite et la monétite sont du diphosphate de dicalcium, respectivement dihydraté et anhydre).
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BEEVERS (C.A.), McINTYRE (D.B.) - Atomic structure of fluor-apatite and its relation to tooth and bone materials. - Miner. Mag. 27, p. 254-257 (1946).
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(4) - ELLIOTT (J.C.) - Structure and chemistry of the apatites and others calcium orthophosphates. - Elsevier, Amsterdam (1994).
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(5) - SAVARY (V.) - * - Thèse. Université Henri-Poincaré, Nancy (1995).
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(6) - Clefs CEA no 46, - ISSN 0298-6248 (printemps 2002).
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(7) - KOUTSOUKOS (P.G.) - Current...
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