Sur la carbonatation des apatites contenant des ions lanthane

¹ Laboratoire de chimie physique générale, Faculté des sciences de Rabat, Maroc ;
² Laboratoire de physicochimie des solides, URA CNRS 445, ENSCT-INPT, 38, rue des 36-Ponts, 31400 Toulouse, France.

Résumé

Il est possible de carbonater partiellement les oxyapatites qui contiennent des ions lanthane :

Ca_10-xLa_x(PO₄)₆O_1+x/2□_1-x/2

lorsque x < 2. Lorsque x = 2, la carbonatation est impossible. La carbonatation s’effectue par substitution d’un ion O^2- par un ion CO₃^2-.

On observe une limite à la carbonatation : dans les apatites limites, les nombres d’ions La³⁺ et O^2- d’une part et d’ions CO₃^2- et de lacunes d’autre part sont égaux ; chaque ion O^2- est lié à un ion La³⁺ voisin et chaque ion CO₃^2- est proche d’une lacune.

Abstract

The lanthanum containing oxyapatite, Ca_10-xLa_x(PO₄)₆O_1+x/2□_1-x/2, treated in a CO² atmosphere at 950°C can be partially carbonated if x < 2 ; it remains uncarbonated when x = 2. The introduction of CO₃^2- ions into the channel induces variations of the unit cell dimensions of the hexagonal lattice, a and c and infrared bands appear at 1540, 1465 and 875 cm^-1.

The general formula of the carbonated apatites is

Ca_10-xLa_x(PO₄)₆O_x(CO₃)_1-x/2□_1-x/2 O < x < 2

When the maximum of carbonatation is obtained, the number of La³⁺ and O^2- ions on the one hand and the number of O₃^2- ions and vacancies on the other hand are equal ; each O^2- ion is joined to a close La³⁺ ion, and each CO₃^2- ion is next to a vacancy.