Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
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)
-
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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Propriétés physico-chimiques
En anglais
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
. Les composés contenant
ne se forment qu’en conditions acides et ne sont présents que dans les systèmes minéraux. En revanche, ceux contenant à la fois
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
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 .
2.1 Apatites biologiques
La dahllite est l’apatite biologique type. Il s’agit d’une hydroxyapatite carbonatée formant le minéral des os et des dents de tous les vertébrés. Nos dents en sont composées à 90 % et nos os à hauteur de 23 % (le reste est essentiellement constitué de fibres de collagène). L’hydroxyapatite apparaît aussi dans certaines calcifications pathologiques.
Les apatites ne sont pas des composés purs, mais apparaissent le plus souvent comme des solutions solides qui sont indissociables de phénomènes vitaux. Leur composition est variable en fonction de la finalité du matériau dont elles font partie, de leur mode de formation, et de leur évolution avec l’âge et les maladies. L’émail...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(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).
-
(2) - International Tables of Crystallography. - Vol A, Kluver Acad. Publ., Dordrecht (1996).
-
(3) - * - http://www.webelements.com
-
(4) - ELLIOTT (J.C.) - Structure and chemistry of the apatites and others calcium orthophosphates. - Elsevier, Amsterdam (1994).
-
(5) - SAVARY (V.) - * - Thèse. Université Henri-Poincaré, Nancy (1995).
-
(6) - Clefs CEA no 46, - ISSN 0298-6248 (printemps 2002).
-
(7) - KOUTSOUKOS...
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