Diversité des orthophosphates et apatites dans la nature
Les apatites : des phosphates naturels

AF6610 v1 Article de référence

Diversité des orthophosphates et apatites dans la nature
Les apatites : des phosphates naturels

Auteur(s) : Marjorie BERTOLUS, Mireille DEFRANCESCHI

Relu et validé le 10 févr. 2015 | Read in English

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Sommaire
Médias

Présentation

1 - Structure apatitique

2 - Diversité des orthophosphates et apatites dans la nature

2.1 - Apatites biologiques
2.2 - Minéraux

Tableau 2

3 - Propriétés physico-chimiques

4 - Préparation des apatites de synthèse

5 - Utilisation des apatites

6 - Conclusion

Bibliographie & annexes

Présentation

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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Auteur(s)

Marjorie BERTOLUS : Docteur en chimie - Ingénieur de recherche au Commissariat à l’énergie atomique (Cadarache)
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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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-af6610

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2. Diversité des orthophosphates et apatites dans la nature

Les orthophosphates de calcium sont des sels de l’acide phosphorique H₃PO₄ et peuvent donc former des composés comportant les ions $H_{2} {PO}_{4}^{-}, {HPO}_{4}^{2 -} ou {PO}_{4}^{3 -}$ . Les composés contenant $H_{2} {PO}_{4}^{-}$ ne se forment qu’en conditions acides et ne sont présents que dans les systèmes minéraux. En revanche, ceux contenant à la fois ${HPO}_{4}^{2 -} et {PO}_{4}^{3 -}$ sont également présents dans les minéraux des os et des dents. Certains phosphates de calcium sont hydratés et les plus basiques contiennent OH^–. Les pyrophosphates de calcium (les dipolyphosphates $P_{2} O_{7}^{4 -}$ et les polyphosphates) sont des composés contenant des liaisons P—O—P. Ils sont essentiels dans le monde minéral (engrais), mais ont une importance biologique moindre même si certains participent à des calcifications pathologiques

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