Préparation des apatites de synthèse
Les apatites : des phosphates naturels

Il existe trois voies de synthèse exploitées pour la préparation d’apatites artificielles. Il est désormais possible de synthétiser à façon de nombreuses formules dont le tableau 4 donne un aperçu.

• Voie sèche

  Dans le cas d’une réaction par voie sèche, c’est-à-dire en phase solide, la synthèse consiste en général à chauffer un mélange réactionnel composé de divers sels solides contenant les anions et les cations choisis en proportions optimisées pour chaque situation. La réaction mise en jeu peut être représentée (dans le cas de cations Me divalents, d’anions XO₄ tétravalents et Y monovalents) par :

  3Me₃(XO₄)₂ + MeY₂ → Me₁₀(XO₄)₆Y₂

  Après pesée des quantités optimales, on réalise un ou plusieurs cycles de broyages et calcinations successifs des réactifs puis du mélange pour obtenir le produit de la réaction. Les températures sont typiquement de 1 500 à 2 000 ^oC et la durée de calcination de plusieurs heures. Il est toutefois difficile de contrôler le rendement de la réaction car il existe des risques de réactions parasites (oxydation, hydrolyse, carbonatation ou volatilisation des composés) menant à la formation de phases secondaires. Dans le cas de réactifs volatils, il est préférable de réaliser la synthèse en ampoule scellée en appliquant une pression extérieure.

• Voie hydrothermale

  Il est aussi possible de réaliser la synthèse sous forme de ciments, en conditions hydrothermales. Les réactifs (souvent un mélange de phosphates mono-Me et di-Me) sont placés dans un récipient de platine scellé en présence d’eau distillée. L’ensemble est chauffé et porté sous pression pendant des durées parfois longues (de l’ordre de quelques jours).

• Voie sels fondus

  La dernière technique consiste en une fusion-recristallisation et est inspirée des réactions qui ont lieu dans le magma terrestre. Un bain fondu du mélange de réactifs est réalisé puis refroidi très lentement afin de favoriser la cristallisation. Bien que difficile...