Étude de la formation à 100 °C d’apatite et de whitlockite dans le système CaO-MgO-P₂O₅-H₂O

Laboratoire de Physico-Chimie des Solides, U.A. C.N.R.S. N° 445, Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Toulouse, 38, rue des 36 ponts, 31400 Toulouse, France.

Résumé

Dans les conditions précisées dans le texte, et à 100 °C, les orthophosphates précipités en présence d’ions Mg₂₊ et Ca₂₊ peuvent être soit du type apatitique quand la concentration en magnésium total est < 0,1 mM soit du type whitlockite, quand la concentration en magnésium total est > 0,2 mM. Il n’a pas été possible de montrer avec certitude la substitution d’ions Ca₂₊ par des ions Mg₂₊ dans le réseau de l’apatite. La teneur en ions magnésium absorbée par l’apatite croît avec la teneur en ions magnésium dans la solution et atteint une limite pondérale voisine de 0,54 %. La teneur en ions magnésium dans la whitlockite étudiée est constante et correspond à : Ca₁₈Mg₂H₂ (PO₄)₁₄.

Abstract

Orthophosphates were precipitated by adding slowly for 25 hours 1 000 ml of (9 mM CaCl₂ + 0 – 2.7 mM MgCl₂) solution and 1 000 ml of a 7 mM Na₂HPO₄ solution into 2 000 ml of pure boiling water. The suspension was then refluxed for 24 extra hours. In these conditions only calcium deficient apatite is observed when effective total magnesium concentration is less than 0.1 mM whereas only whitlockite is observed when this concentration is greater than 0.2 mM. There is no sure evidences of Ca²⁺/Mg²⁺ substitution in apatite lattice. Mg²⁺ ions are adsorbed onto apatite surface and up to 0.54 %. The magnesium content of whitlockite of such sample is close to the formula Ca₁₈Mg₂H₂ (PO₄)₁₄ in agreement with previous results.