Etude par spectroscopie d'impedance complexe

des hydroxyapatites

A. Laghzili, N. El Herch, A. Bouhaouss*, M. Ferhat

Laboratoire de Chimie Physique Générale, Département de Chimie, Faculté des Sciences,

Rabat BP 1014 (Maroc)

* Corresponding author. E-mail : Bouhaous@fsr.ac.ma

Received 20 February 2001; revised version accepted 13 April 2001

Abstract

The stability of the apatitic materials and their good exchange and substitution capacities allow various applications with such materials. A series of hydroxyapatites of formula M10(PO4)6(OH)2 (M= Ca, Ba, Pb) was prepared and characterized by different techniques, in particular the X.R diffraction, the infrared spectroscopy and the nuclear magnetic resonance of phosphorus.

The electric behavior of some hydroxyapatites were studied by spectroscopy of complex impedance in alternative current, achieved between 200 and 900°C. The carriers that govern the conductivity are, in particular, the nature of the welcome sites, the dimension of the tunnels and the polarisability of cation. The mechanism of conduction is illustrated through a process of tridimensional diffusion by a fashion of jump of the most likely protons between the and OH ions. A comparison between the electric properties of some hydroxyapatites and those some fluorapatites were studied.

Keywords : Apatites; Ionic conductivity; Complex impedance.

Résumé 
La grande stabilité des matériaux apatitiques et leurs bonnes capacités d'échange et de substitutions donnent à ces matériaux diverses applications. Une série d'hydroxyapatites de formule M10(PO4)6(OH)2 (M = Ca, Ba, Pb) a été préparée et caractérisée par différentes techniques, en particulier la diffraction des rayons X, la spectroscopie infrarouge et la résonance magnétique nucléaire du phosphore.

Le comportement électrique des hydroxyapatites a été étudié par spectroscopie d'impédance complexe en courant alternatif, réalisé entre 200 et 900°C. Les facteurs qui régissent la conductivité sont, en particulier, la nature des sites d'accueils, la dimension des tunnels et la polarisabilité du cation. Le mécanisme de conduction est illustré par un mode de saut des protons le plus probable entre les ions OH- et selon un processus de diffusion tridimensionnel. Une comparaison entre les propriétés électriques des hydroxyapatites et celles des fluorapatites a été effectuée.

Mots clés : Apatites; Conductivité ionique; Impédance complexe.

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