Труды КНЦ вып.4(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 3/2020(11)

DOI: 10.37614/2307-5252.2020.3.4.009 УДК 546.05 ВЛИЯНИЕ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ГИДРОКСИАПАТИТА РАЗЛИЧНЫМИ КАТИОНАМИ НА ЕГО ФАЗОВЫЙ СОСТАВ А. С. Гигилев Томский государственный университет, Томск, Россия Аннотация Описан синтез гидроксиапатита с использованием двухзарядных катионов Mg 2+ , Sr 2+ , Zn 2+ в качестве модифицирующих добавок. Приведены результаты рентгенофазового анализа полученных образцов. Ключевые слова: синтез, гидроксиапатит, катионы . INFLUENCE OF MODIFICATION OF HYDROXYAPATITES BY VARIOUS CATIONS ON ITS PHASE COMPOSITION A. S. Gigilev Tomsk State University, Tomsk, Russia Abstract The paper describes the synthesis of hydroxyapatite using doubly charged cations Mg 2+ , Sr 2+ , Zn 2+ as modifying additives. The results of X-ray phase analysis of the obtained samples are presented . Keywords: synthesis, hydroxyapatite, cations. Фазовый состав гидроксиапатита (ГА) зависит от многих факторов. В первую очередь, наличие той или иной фазы достигается за счет выбранного способа синтеза. Метод жидкофазного синтеза применяется для получения преимущественно однофазного продукта. В результате гидротермального способа получения ГА помимо фазы ГА Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 могут получаться и другие фосфаты кальция, прежде всего Ca 3 (PO 4 ) 2 , Ca 2 P 2 O 7 . Изменяя условия синтеза, можно варьировать качественный и количественный выходы целевых продуктов. Возможное модифицирование ГА катионами различных металлов приводит к образованию некоторых изоморфных ему фосфатов. В случае явления изоморфизма существуют некоторые критерии для образования твердых растворов замещения: 1) по Р. К. Эвансу, главным критерием является аналогия кристаллической структуры; 2) по А. Ф. Уэлсу, изоморфны те кристаллы, в которых одинаково расположены геометрически подобные структурные единицы; 3) по В. М. Гольдшмидту, радиусы ионов не должны отличаться более чем на 15 %; 4) при изоморфизме параметры решетки могут изменяться на 6 %; 5) соотношение коэффициентов поляризации менее или равно 6,5. В данной работе в качестве модифицирующих были выбраны двухзарядные катионы Mg 2+ , Sr 2+ , Zn 2+ . В табл. 1 приведены важные для этих ионов характеристики: значения радиусов, их потенциалов и их сравнение. Параметры ионов и их сравнение Таблица 1 Параметр Ca 2+ Zn 2+ Sr 2+ Mg 2+ Г иона , нм 0,106 0,083 0,116 0,072 Потенциал ф • 10 28 , Кл 2 /м 2,427 3,096 8,849 14,257 Разница в ионных радиусах, % (относительно Са 2+ ) 39,5 9,43 47,2 Синтез образцов ГА, SrrA, MgrA и ZnrA проводили с соблюдением стехиометрического соотношения Са / P = 1,67 ((Са + М) / P = 1,67). В основе синтеза лежат химические реакции, уравнения которых [1]: 49